1、45分钟滚动复习训练卷(四)考查范围：第八十单元分值：120分一、选择题(每小题6分，共42分)图G411北半球地磁场的竖直分量向下如图G41所示，在北京某中学实验室的水平桌面上放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向下列说法中正确的是()A若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高B若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba图G422如图G42所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化
2、的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一铜质圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图G43中哪一图线所表示的方式随时间变化时，铜质圆环将受到向上的磁场作用力() ABCD图G433如图G44所示，一理想变压器原线圈匝数n11000 匝，副线圈匝数n2200匝，原线圈中接一次变电源，交变电源电压u220 sin100t V副线圈中接一电动机，电阻为11 ，电流表A2示数为1 A电表对电路的影响忽略不计，则()图G44A此交流电的频率为100 HzB电压表的示数为220 VC电流表A1的示数为5 AD此电动机输出功率为33 W4一矩形线圈垂直于匀强磁场方向、并绕位于线圈平面内的固定轴转动，线圈
3、中的感应电动势e随时间t的变化情况如图G45所示，则()At1时刻穿过线圈的磁通量为零Bt2时刻穿过线圈的磁通量变化率为零Ct3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零Dt4时刻穿过线圈的磁通量最大图G45图G465如图G46所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是() A向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D在此过程中感应电流大小不变图G476如图G47所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩
4、擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即Ikt，其中k为恒量若金属棒与导轨始终垂直，则图G48表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是() ABCD图G48图G497如图G49所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，P与O在同一水平线上两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点当在金属细杆内通以2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动已知MNOP1 m，则()A金属细杆开始运动的加速度为5 m/s2B金属细杆运动到P点时的速
5、度大小为5 m/sC金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2D金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N二、实验题(共18分)8(6分)在研究电磁感应现象实验中：(1)为了明显地观察到实验现象，请在如图G410所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图(图中电表标注的符号从上到下依次是“V”、“G”、 “”)；图G410(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(选填“相同”或“相反”)；(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(选填“相同”或“相反”)9(12分)在“研究回路
6、中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(如图G411甲所示)中，得到E图线如图乙所示(1)在实验中需保持不变的是_A挡光片的宽度B小车的释放位置C导轨倾斜的角度D光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图乙中画出实验图线甲乙图G411三、计算题(共60分)10(17分)如图G412所示，在xOy直角坐标系中，第象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点已知OAO
7、Cd.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)图G41211(21分)如图G413所示，在某空间实验室中有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B0.10 T，磁场区域半径r m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外，两区域切点为C.今有质量m3.21026kg、带电荷量q1.61019C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出求：(1)该离子通过两个磁场区域所用的时间；(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？(侧移距离指垂直初速度方向上移动
8、的距离)图G41312(22分)如图G414所示，两条间距l1 m的光滑金属导轨制成倾角37的斜面和水平面，上端用阻值为R4 的电阻连接在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1 和B2，且B1B20.5 Tab和cd是质量均为m0.1 kg、电阻均为r4 的两根金属棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好已知t0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动)，ab棒受到F0.60.2t(N)沿斜面向上的力作用，处于静止状态不计导轨的电阻，试求：(1)流过ab棒的电流Iab随时间t变化的函数关系；(2)分析并说明cd
9、棒在磁场B2中做何种运动；(3)t0时刻起，1 s内通过cd棒的电量q；(4)若t0时刻起，1.2 s内作用在cd棒上外力做功为W16 J，则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR为多大？图G41445分钟滚动复习训练卷（四）1C解析 线圈向东平动时，ab和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a点电势比b点电势低，选项A错误；同理，线圈向北平动，则a、b电势相等，高于c、d两点电势，选项B错误；以ab为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由安培定则知，感应电流的方向为abcda，则选项C正确2A解析 根据楞次定律，电磁感应现象阻碍穿过圆环的
10、磁通量的变化，当螺线管中电流减小时，圆环受向上的磁场力由法拉第电磁感应定律知，当导线所围区域内的匀强磁场的磁感应强度的变化率减小时，abcd回路中的感应电动势减小，所以选项A正确3D解析 由2f得交流电的频率为50 Hz，故选项A错误；由电压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值，故电压表读数为220 V，选项B错误；由可知I1I20.2 A，故选项C错误；由P出P入Q热U1I1IR33 W，故选项D正确4C解析 由图象可知t1和t3时刻电动势为零，磁通量的变化率最小，线圈平面处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，所以选项A错误、C正确t2和t4时刻电动势最大，磁通量的变化率最大，线圈平面处于
11、垂直中性面位置，穿过线圈的磁通量为零，所以选项B、D错误5B解析 金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由安培定则知感应电流的方向是顺时针方向，选项B正确，选项A、C错误；金属圆环匀速出磁场的过程中，切割磁感线的有效长度发生变化，选项D错误6C解析 当fBILBLktmg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为fBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为fmg，故选项C正确7D解析 金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小FABIL0.520.5 N0.5
12、N，金属细杆开始运动的加速度为a10 m/s2，选项A错误；对金属细杆从M点到P点的运动过程，安培力做功WFA(MNOP)1 J，重力做功WGmgON0.5 J，由动能定理得WWGmv2，解得金属细杆运动到P点时的速度大小为v2 m/s，选项B错误；金属细杆运动到P点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小为a20 m/s2，选项C错误；在P点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F，水平向右的安培力FA，由牛顿第二定律得FFA，解得F1.5 N，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为
13、0.75 N，选项D正确. 8(1)如图所示(2)相反(3)相同解析 (1)研究电磁感应现象实验中，直流电源与小线圈组成电磁铁，为控制磁性强弱，还需要在电路中串联滑动变阻器，由于感应电流较小，故不可串联阻值较大的定值电阻；大线圈与电流计连接，检测感应电流，电路如图所示；(2)将原线圈插入副线圈中时，穿过副线圈的磁通量增大根据楞次定律，副线圈中感应电流产生的磁场阻碍磁通量的增大，即副线圈感应电流产生的磁场方向与原线圈电流的磁场方向相反，所以副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向相反；(3)同理可知，将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向相同9(1)AD(2)如图所示解析
14、(1)在实验中，小车经过光电门时的速度代表了磁通量变化的快慢，因此在实验过程中，不能改变光电门的位置，也不能改变挡光片的宽度，以免影响速度的测量，因此A、D正确(2)在其他因素不变的情况下，线圈匝数增加一倍，感应电动势也增加一倍，即在原图的基础上把相同横坐标对应的纵坐标增加一倍，如图所示11.解析 设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v，由动能定理得qUmv2带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律qBv得圆周运动半径r依题意可知rd ，解得B带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到达C点x方向做匀速直线运动，有dvty方向做匀加速直线运动，有a，
15、dat2t2解得电场强度E12(1)4.19106s(2)2 m解析 (1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左、右两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律，有qvBm又T联立得RT将已知数据代入，得R2 m由轨迹图知tan，得30则全段轨迹运动时间t22联立以上各式，解得t4.19106s(2)在图中过O2向AO1作垂线，得侧移总距离d2rsin22 m13(1)Iab0.4t(2)初速为零的匀加速直线运动(3)0.4 C(4)1.56 J解析 (1)ab棒平衡，则FFAmgsin37解得Iab0.4t(2)cd棒上电流Icd2Iab0.8 t则回路中电源电动势EIcd R总cd棒切割磁感线，产生的感应电动势为EBlv联立得cd棒的速度v9.6t所以cd棒做初速为零的匀加速直线运动(3)cd棒的加速度为a9.6 m/s2,1 s内的位移为sat24.8 m根据解得qtC0.4 C(4)t1.2 s时，cd棒的速度vat11.52 m/s根据动能定理，有WW安mv20解得1.2 s内克服安培力做功W安Wmv29.36 J回路中产生的焦耳热QW安9.36 J电阻R上产生的焦耳热QR1.56 J
