高二物理同步训练47高中物理练习试题

1高二物理同步训练试题解析第4章第7节1．下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流答案：A解析：涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A对B错．涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错．硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错．2．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量答案：BD解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，以减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流的热效应而采取的措施．本题正确选项是B、D.3．磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流B．利用涡流C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用答案：BC解析：线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．4.如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则()A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h2C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h答案：BD解析：若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失；若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转化为内能．5．一块铜片置于如图所示的磁场中，如果用力把这块铜片从磁场拉出或把它进一步推入，在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是()A．拉出时受到阻力B．推入时受到阻力C．拉出时不受磁场力D．推入时不受磁场力答案：AB解析：对于铜片，无论是拉出还是推入过程中，铜片内均产生涡流，外力都要克服安培力做功，所以，选项A、B正确．6.用柔软的细金属丝弯成一个矩形闭合线框，用绝缘细线悬挂起来，如图所示．若匀强磁场与线框平面垂直，开始时磁场很强，当磁场均匀减弱时(ΔBΔt＝k，k0)，正确的是()A．细线可能断掉B．线框可能断裂C．线框可能变成圆形D．线框以a为竖直轴转动答案：C解析：当磁场均匀减弱时，在线圈中产生的感应电流沿顺时针方向，各边所受安培力如图所示．线圈所受总的安培力为零，因此细线对线框的作用力不变，A错误；但各边所受安培力有使线圈面积变大的作用，以阻碍穿过线框的磁通量的减小，所以线框可能变成圆形，但线框不可能断裂(因为线框是用柔软的细金属丝弯成的)，B错误，C正确；从线框各边受力情况可知，线框不可能绕竖直轴a转动，D错误．7.某磁场的磁感线如图所示，有一铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上3向下看，铜盘中的涡流方向是()A．始终为顺时针B．始终为逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针答案：C解析：把铜盘从A至B的全过程分成两个阶段处理：第一阶段是铜盘从A位置下落到具有最大磁通量的位置O，此过程中穿过铜盘的磁通量不断增大，由楞次定律和安培定则判断感应电流方向(自上向下看)是顺时针的；第二阶段是铜盘从具有最大磁通量的位置O下落到B位置，此过程中穿过铜盘的磁通量不断减小，由楞次定律和安培定则判断感应电流方向(自上向下看)是逆时针的，故选项C正确．8.在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示．现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去．各滑块在未接触磁铁前的运动情况将是()A．都做匀速运动B．甲、乙做加速运动C．甲、乙做减速运动D．乙、丙做匀速运动答案：C解析：铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生了变化，因此在其内部产生涡流，反过来涡流产生的感应磁场对原磁场起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运动时会受阻而减速，所以选项C正确．有机玻璃为非金属，不产生涡流现象，做匀速运动．9．如图所示，A、B为大小、形状均相同，且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述可能正确的是()A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的4答案：AD解析：A管中的球比B管中的球先落地，说明B管中的球受到了更大的阻碍作用，所以B管一定是金属管，A管是塑料管或胶木管等非金属管，应选A、D.10.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则()A．a1a2＝gB．a3a1gC．a1＝a3a2D．a3a1a2答案：ABD解析：圆环落入螺线管及从螺线管飞出时，环中感应电流所受安培力向上，故a1g，a3g，但经过3时速度较快，ΔΦΔt较大，所受安培力较大，故a3a1g.铜环经过位置2时，磁通量不变，不受安培力，a2＝g，故A、B、D正确．11.如图所示的圆形线圈质量m＝1kg，电阻R＝0.6Ω，半径r＝1m，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面、B＝0.5T的匀强磁场．若线圈以初动能E0＝5J沿x轴方向进入磁场0.5m，线圈中产生的电能Q＝3J，求：(1)此时电流环绕方向；(2)此时线圈与磁场左边缘两交点间的电压；(3)此时安培力的功率．答案：(1)电流环绕方向为逆时针(2)233V(3)5W解析：(1)电流的环绕方向为逆时针．(2)根据能量守恒定律和动能表达式12mv2＝E0－Q得v＝2E0－Qm＝25－31m/s5＝2m/s有效切割长度：L＝2r2－r22＝3m，如图所示．感应电动势：E＝BLv＝0.5×3×2V＝3V切割部分的弧长L′为线圈总长度的13，这部分电阻(内阻)为整个电阻的13，即：R内＝0.63Ω＝0.2Ω，R外＝2R3＝2×0.63Ω＝0.4ΩI＝ER内＋R外＝30.6A＝533AUab＝IR外＝533×0.4V＝233V(3)F＝BIL＝0.5×533×3N＝2.5N安培力的功率：P＝Fv＝2.5×2W＝5W.12.如图所示，质量为m＝100g的铝环用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8m，有一质量为M＝200g的小磁铁(长度可忽略)，以v0＝10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动)：(g＝10m/s2)(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v′＝2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？答案：(1)铝环向右偏(2)1.7J解析：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．(2)由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出磁铁穿过铝环后的速度v＝3.62×0.810m/s＝9m/s，6由能量守恒可得：W电＝12Mv02－12Mv2－12mv′2＝1.7J.