1、湖北省黄冈中学2005届第二轮高三物理测试题(四)电磁感应 电路 命题人：江楚桥一、本题共10小题：每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选项选对得3分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分。1关于电磁感应，下列说法中正确的是 ( ) A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B导体作切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流 C闭合电路在磁场中作切割磁力线运动，电路中一定会产生感应电流 D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流2伏特表V1、V2是由完全相同的两个电流表改装而成的，V1的量程是5V，V2的量程是
2、15V，为了测量5-10V的电压，把两表串联使用，则有 ( ) A两表指针偏转的角度相等，但读数不等 B两表读数不等，指针偏角也不等 C指针偏角不等，其大小与两表的量程成正比 D两表读数不等，其数值与两表的量程成正比3如图1所示，是一种延时开关，当开关S1闭合时，电磁铁P将衔铁H吸下，R电路被接通，当开关S1断开时，由于电磁感应的作用，Q 将延时一段时问才被释放，图中D为理想二极管，加正向电压导通，加反向电压截止，则下列说法中正确的是 ( ) 由于线圈a的电磁感应作用，才产生延时释放H的作用 由于线圈b的电磁感应作用，才产生延时释放H的作用 如果接通b线圈的开关S2，延时作用保持 b线圈的开关
3、S2断开与否，同延时作用无关 图中二极管对电路的延时作用没有影响 图中二极管对电路的延时作用有影响A B C D4如图2所示，两根导体棒ab、cd，平行放在固定光滑导轨mn、pq形成一个闭合回路。当一条形磁铁从上向下插入回路的过程中，关于ab、cd的运动情况，以下说法正确的是 ( )A互相靠近B互相远离C对轨道的压力增大D磁铁极性不明，无法判断5如图3所示的电路图中，C1=2C2，R1=2R2，电源内阻不计，下列说法中正确的是 ( )开关处于断开状态，电容器C1带的电量大于C2所带的电量。开关处于断开状态，a点电势低于b点的电势开关处于接通状态，电容器C1带的电量小于C2所带的电量。在闭合开关
4、的瞬间，电容器上电量减少引起的放电电流的方向为abA B C D6如图4所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度下滚，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是 ( )A若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h B若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h C若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h D若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h7一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( ) A将线圈匝数增加一倍 B将线圈面积增加一倍 C将线圈半径增加一倍 D适当改变
5、线圈的取向8如图5所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，为电源电动 势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是 ( ) A当R2=R1+r时，R2上获得最大功率 B当R1=R2+r时，R1上获得最大功率 C当R2=0时，R1上获得最大功率 D当R2=0时，电源的输出功率最大9如图6所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为a(aL的正方形闭合线圈以初速度v0，垂直磁场边界滑过磁场后，速度为v(vUb，故选项错误；开关接通时，电阻R1与R2串联，电路中有电流，C1与R2并联，C2与Rl并联，C2两端的电压为Cl两端的2倍，所以两容所带的电量相等，所以选项错误
6、，由于开关断开时，C1、C2带的电量多，开关接通时带的电量少，两个电容器均要放电，所以放电电流的方向为ab，故选项正确。6BD，点拨：若为匀强磁场，环在滚动的过程中，穿过环的磁通量不变，并不产生感生电流，所以机械能守恒，所以B选项正确；若为非匀强磁场，在环运动过程中穿过环的磁通量发生变化，环中产生感生电流，则有部分机械能转化为电能，所以D选项正确。7CD，点拨：AB中的感生电动势虽变大一倍，但线圈的电阻也相应发生变化，考虑到法拉弟电磁感应定律与电阻定律的综合运用，即可求解。8AC，点拨：解该题通常用等效电源法，解题时应根据需要选用不同的等效方式，要讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部
7、分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为、内阻为(R1+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，R2的电功率是等效电源的输出功率，显然当R2=R1+r时，R2获得的电功率最大，选项A正确，在讨论R1的电功率时，可将R2视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R1与电动势为、内阻为(R2+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，R1的电功率即等效电源的输出功率，当R2=0时，等效电源内阻最小(等于r)，R1获得的电功率最大；故选项B错误，选项C正确，要讨论电源的输出功率时，(R1+R2)为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出R1和r的具体数值，所以当R2=0时，电源输出功率并不一定最大，故选项
8、D错误。 综上所述，该题的正确答案是AC。9B，点拨：设线圈的电阻为R，质量为m，线圈通过磁场时的速度为v。根据线圈在通过磁场区域过程中所受安培力 ，又由 可知， ，得到进入磁场过程中 ，出磁场过程中 ，由这两式得：10AC，点拨：由于导轨匀速下滑，其动能增量为零。由动能定理可知，作用在棒上各个力的合力的功为零，所以选项A正确。在斜面方向上重力和恒力F的合力与安培力大小相等方向相向，克服安培力做功转化为电能，而电能即等于电阻R上发出的焦耳热。故选项B错误，选项C正确，所以D选项错误。11(1)如图答1 (2)先断开电键，记下电压表偏转格数N1，合上电键，记下电压表偏转的格数N2 (3)r=(N
9、1-N2)N212(1)510-5T；(2)点拨：(1)由 ，可计算得： (2)I=0，因两人距离不远，此处地磁场可近似看成平行地面，两人手持点为等势点，E=013解析：假设ab匀速上滑瞬时，cd未动则ab=BLv=0.06v，回路中 Fcd=IBl=1.50.20.2=0.06N，而其 mcdgsin30=0.02101/2=0.1NFcd cd将加速下滑，其中的cd与ab串联，电路中 此时cd受Fcd=BIl,当Fcd=mcdgsin30时，vm=1m/s. (2)若cd棒静止，则 F”cd=I”Bl=mgsin30，I”=0.25A,此电流由ab运动产生，故 ,此时拉ab的外力为F=ma
10、bgsin30+I”Bl=0.6N，此时Pab=F”v”ab=1.5W14解析：根据受力图答2 Fcos=mg (1) F=BIL (2) (3) 联解得15解析：由图可知，要提起重物，导体棒应受向左的安培力，电流应是顺时针方向，由楞次定律可知，磁感应强度应增加，其变化规律为B=B0+kt，感应电动势为 感应电流为 ab棒受到的安培力大小为F=BId=(B0+kt)Id 要提起重物，则需要有条件FMg，即，(B0+kt)Id=mg，代人数据得： 16解析：(1)杆在F的作用下，做切割磁感应线运动，设其速度为v，杆就是电源，设产生的感应动势为E，根据闭合电路的知识可知，电压表的示数为 ，代人数据
11、得：UV=0.08v(V) 由图中可知电压随时间变化的关系为UV=0.4t(V) 由得杆的运动速度为v=5t(ms) 上式说明金属杆做初速度为零的匀加速运动，加速度为a=5m/s2(2)在t=2s时，由得：Uv=0.8(V)，回路中的电流强度为则金属杆受到的安培力为FB=BIl=0.520.2=0.2(N) 由对杆应用牛顿第二定律得：F-FB=ma,则F=FB+ma=0.2+0.15=0.7(N) 此时杆的速度为v=at=52=10ms 所以，拉力的功率为P=Fv=0.710=7(W)17解析：当金属杆经过OO时，切割磁感应线的有效长度为2a，所以金属杆产生的感生电动势为E=B2av=0.420.510=4V，则通过L1的电流为 当去掉金属杆MN，半圆环以OO为轴转过90，根据法拉弟电磁感应定律有： ，则L1的功率P1为： 18解析：由于两杆均匀速度向上运动，所以回路中的感应电动势为 E=B(l2-l1)v x1y1受到的安培力Fl为：F1=BIl1(方向向上) x1y2受到的安培力F2为：F2=BIl2(方向向下) 根据平衡条件，对x1y1与x2y2整体受力分析有： F+F1-m1g-m2g-F2=0 由、得： 整体向上运动的速度为： 则作用于两杆的重力的功率大小为 电阻上的热功率为P为：