高三物理复习知能达标训练.docx

1、高三物理复习知能达标训练 第九章 第三节 知能达标训练1(2012沈阳模拟)如图9314甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图9314乙所示t0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是图9314 图9315解析由图乙知03 s内与3 s6 s内，感应电流大小恒定且相等，但方向相反，故B错；由楞次定律知，A对；由左手定则及FBIL知，C对、D错答案AC2(2012杭州质检)如图9316所示

2、水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va和vb，到位置c时棒刚好静止设导轨与棒的电阻均不计，a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由ab与bc的两个过程中下列说法中正确的是图9316A金属棒运动的加速度相等B通过金属棒横截面的电量相等C回路中产生的电能EabEbcD金属棒通过a、b两位置时的加速度大小关系为aaab解析由FBIL，I，Fma可得a，由于速度在减小，故加速度在减小，A项错，D项正确；由qIt，I，En可得q，由于两个过程磁通量的变化量相同，

3、故通过金属棒横截面的电量相等，B项正确；由克服安培力做的功等于产生的电能，即WFL，由于安培力越来越小，故第二个过程克服安培力做的功小于第一个过程，因此C项错误答案BD3(2012南昌模拟)一个闭合回路由两部分组成，如图9317所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是图9317A圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B导体棒ab受到的安培力大小为mgsin C回路

4、中的感应电流为D圆形导线中的电热功率为(rR)解析根据左手定则，导体棒上的电流从b到a，根据电磁感应定律可得A项正确；根据共点力平衡知识，导体棒ab受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mgsin ，项正确；根据mgsin B2Id，解得I，C项正确；圆形导线的电热功率等于I2rrr，D项错误答案ABC4(2011全国理综)如图9318，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放金属棒下落过程中保

5、持水平，且与导轨接触良好已知某时刻后两灯泡保持正常发光重力加速度为g.求：图9318 (1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率解析设小灯泡的额定电流为I0，有PI02R 由题意知，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，两小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为I2I0 此时金属棒MN所受的重力和安培力大小相等，下落的速度达到最大值，有mgBLI 联立式得B (2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得EBLv ERI0联立式得v.答案(1) (2) 时间45分钟满分86分一、选择题(本题共9小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共63分)1粗细均匀

6、的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图9319所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是图9319解析B中a、b两点电势差为BLv，其余均为BLv，故选B.答案B2(2012东北师大附中摸底)如图9320所示，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动，则导体棒ab两端的感应电动势E(取ab为电动势的正方向)与

7、导体棒位置x关系的图象是图9320图9321解析根据右手定则，导体棒ab在左半圆磁场中运动时，产生了ab方向的电动势，且导体切割磁感线的有效长度逐渐增大，但增加的幅度逐渐减小；导体棒ab在右半圆磁场中运动时，情况则和刚才恰好相反，故本题正确选项为A.答案A3(2012潍坊抽检)如图9322甲所示，在金属框abcd平面内有空间分布均匀、大小和方向按图9322乙所示变化的磁场(垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向)用i表示金属框中的感应电流(图甲中所示的方向为正)，用F表示cd边所受的安培力(水平向右为正方向)，则i、F随时间变化的图象正确的是图9322图9323解析由楞次定律可知，01 s内，原磁

8、场垂直纸面向外并且在均匀减小，金属框内产生大小不变的感应电流，方向为逆时针方向(负方向)；12 s内，原磁场垂直纸面向里并且在均匀增大，金属框内产生大小不变的感应电流，方向也为逆时针方向(负方向)；同理可得，后2 s产生的电流大小与前2 s的完全相同，但方向为顺时针方向(正方向)，选项A正确；由FBIL，再根据磁场大小及方向的变化，选项D正确答案AD4如图9324所示，有两根与水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则图9324

9、A如果B增大，vm将变大B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将变大D如果m变小，vm将变大解析金属杆运动达到最大速度vm后做匀速直线运动，有mgsin ，所以vm，可知B、C正确答案BC5(2012广州一模)如图9325所示，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面，ab棒在恒力F作用下向右运动，则图9325A安培力对ab棒做正功B安培力对cd棒做正功Cabdca回路的磁通量先增加后减少DF做的功等于回路产生的总热量和动能增量之和解析由楞次定律可知，回路中产生逆时针方向的感应电流，由左手定则可知，导体棒ab受到的安培力方向水平向左，是阻力，导体棒

10、cd受到的安培力方向水平向右，是动力，选项A错误而B正确；当ab与cd加速度相同时，以后回路中的磁通量均匀增大，选项C错误；由能量守恒可知，选项D正确答案BD6如图9326所示，水平光滑的金属框架的左端连接一个电阻R，有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F随时间t变化规律的图象是图9327中的图9326图9327解析由F安BIL，I，FF安ma，vat四式联立，得Ftma，故选项B正确答案B7(2010四川理综)如图9328所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直

11、于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能图9328A变为0 B先减小后不变C等于F D先增大再减小解析a导轨在恒力F作用下加速运动，闭合回路中产生感应电流，导轨b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大由力平衡可知，b导轨受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小到零，然后沿斜面向下逐渐增大，所以选项A、B正确，C、D错误答案AB8(2011福建理综)如图9329所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计

12、金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中图9329A运动的平均速度大小为vB下滑的位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin 解析流过ab棒某一截面的电量qtt，ab棒下滑的位移x，其平均速度v，而棒下滑过程中做加速度减小的加速运动，故平均速度不等于v，A错误B正确；由能量守恒mgxsin Qmv2，产生的焦耳热Qmgxsin mv2mg sin mv2，C错误；当mgsin 时v最大，安培力最大，即F安mmgsin 或，D错误答案B9(201

13、2宁波模拟)如图9330a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v03 m/s进入匀强磁场时开始计时t0，此时线框中感应电动势为1 V，在t3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场此过程中vt图象如图b所示，那么图9330At0时，线框右侧边MN间电压为0.25 VB恒力F的大小为0.5 NC线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2 m/sD线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1 m/s解析t0时，线框中感应电动势为1 V，由闭合电路欧姆定律得，MN间电压为UMNE0.75 V，则A错由图b知，1秒后线框完全进入磁场，不再受安培力作用，则Fma，a0.5 m

14、/s2，故F0.5 N，B正确根据图b及已知条件可判断，线框进入磁场过程与离开磁场过程受力情况相同，故完全离开磁场时，速度为2 m/s，C项正确，D错误答案BC二、计算题(本大题共2小题，共23分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(10分)(2012济南调研)如图9331甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab从OO上方某处垂直于导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：图9331(1)磁感应强度B；(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量解析(1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场以v1.0 m/s做匀速运动产生的电动势EBLv杆中的电流I杆所受安培力F安BIL由平衡条件得mgF安代入数据得B2 T.(2)电阻R产生的热量QI2Rt0.075 J.答案(1)2 T(2)0.075 J11(13分)(2012北京东城区期末)如图9332甲所示，平行金属导轨与水平面的夹