1、(考查范围：第八十单元分值：110分)一、选择题(每小题6分，共42分)1在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 .规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图G41甲所示磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示下列说法正确的是()甲乙图G41A在05 s内，I的最大值为0.1 AB在第4 s时，I的方向为逆时针C前2 s内，通过线圈截面的总电荷量为0.01 CD第3 s内，线圈的发热功率最大2信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，如图G42所示，刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头
2、的线圈中产生感应电流，那么下列说法正确的是()图G42AA、B、C三位置经过检测头时，线圈中有感应电流产生BA、B、C三位置经过检测头时，线圈中无感应电流产生CA、C两位置经过检测头时，线圈中感应电流方向相同DA、C两位置经过检测头时，线圈中感应电流方向相反图G433如图G43所示，宽度为L的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B.闭合等腰直角三角形导线框abc的直角边ab长为2L，线框总电阻为R，规定沿abca方向为感应电流的正方向导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化规律的图象是图G44中的()ABCD图G44图G454如图G45所示，电路中A、B是完全相
3、同的灯泡，L是一带铁芯的线圈，开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间()AL中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭BL中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭CL中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢DL中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢5如图G46所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时()图G46A交流电压表V2和V3的示数一定都变小B交流电压表V3的示数变小C交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大D只有交流电流表A1的示数变大6如图G47所示，正方形线框abcd长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动
4、，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r.下列说法中正确的是()图G47AS断开时，电压表读数为BL2BS断开时，电压表读数为BL2CS闭合时，电流表读数为BL2DS闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为二、实验题(20分)7(8分)某学生做实验验证楞次定律时，分别研究开关断开、闭合；原线圈插入副线圈、原线圈从副线圈中拔出；变阻器滑片快速移动；插入铁芯、拔出铁芯等情况下感应电流方向与磁通量改变之间的关系，所用到的重要思想方法主要有_A等效替代B归纳总结C控制变量 D理想化模型该实验得到的最终结果是：感应电流的_引起感应电流的磁通量的变化8(12分)电流传感器可以像电流表一样测量
5、电流，它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图象如图G48甲所示电路，电源电动势为直流8 V, 电容器为几百微法的电解电容器，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线如图乙所示在图乙中画出了一竖立的狭长矩形(在乙图的左端)，它的面积的物理意义是：_根据以上数据估算的电容是_(结果保留三位有效数字)图G48三、计算题(42分)9(18分)如G49所示，宽为0.5 m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B0.80 T的匀强磁场中，框架左端连接一个R0.4 的电阻，框架上面置一电阻r0.1 的
6、金属导体ab，ab长为0.5 m，ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v1.25 m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长，轨道电阻及接触电阻忽略不计)(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高；(2)求通过金属导体ab的电流大小；(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率图G4910(24分)如图G410所示，在距离水平地面h0.8 m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd的边长l0.2 m，质量m0.1 kg，电阻R0.08 .一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连接线框，另一端连接一质量M0.2 kg的物体A.开始时线框的cd在地面上，各段绳都处于
7、伸直状态，由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动当线框的cd边进入磁场时，物体A恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10 m/s2.(1)匀强磁场的磁感应强度B为多大？(2)线框从开始运动到最高点，用了多长时间？(3)线框落地时的速度为多大？图G4101BC解析 根据Bt图象的斜率k，则EnSk，刚开始时图象的斜率最大，为0.1，代入得感应电动势为0.01 V，感应电流I的最大值为0.01 A，故选项A错误；在第4 s时，根据楞次定律，感应电流I的方向为逆时针，
8、故选项B正确；由q，代入得前2 s内通过线圈截面的总电荷量为0.01 C，故选项C正确；第3 s内，磁感应强度B不变，故不产生感应电流，因此发热功率为零，选项D错误2AD解析 A、B、C三位置处于磁性过渡区，经过检测头时，引起线圈中磁通量变化，有感应电流产生，A对，B错A、C两位置磁性变化规律不同，经过检测头时引起线圈中磁通量变化情况相反，感应电流方向相反，C错，D对3D解析 在0时间内，根据公式EBlv，等腰直角三角形导线框abc进入磁场区域，感应电动势和感应电流随着导线切割磁感线的有效长度的增大而均匀增大，穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针；在时间内，磁通量在均匀
9、增大，根据E可知，感应电动势和感应电流恒定不变，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针；在时间内，等腰直角三角形导线框abc切割磁感线的有效长度均匀增大，根据公式EBlv，感应电动势和感应电流均匀增大，由于磁通量逐渐减小，感应电流的方向为顺时针，综上所述，选项D正确4D解析 当开关S断开时，L与灯泡A组成回路，由于自感，L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，A灯熄灭要慢，B灯电流瞬间消失，立即熄灭，选项D正确5B解析 因为U不变，由可得U2不变；当S闭合后，副线圈所在电路的总电阻R减小，由I2可知总电流I2增大；由UI1U2I2得I1，故I1增大；电阻R1两端的电压U3U2I2R，故U3变
10、小，I3变小综上所述，交流电流表A1、A2的示数变大，A3的示数变小，交流电压表V2的示数不变，V3的示数变小，故只有选项B正确6BD解析 正方形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，产生的感应电动势最大值为BL2，电源电动势为EBL2.S断开时，内电路电流IBL2，电压表读数等于c、d两点之间的电压，为UIrBL2，选项B正确，选项A错误；S闭合时，电路总电阻为3rr，ab中电流为IBL2，电流表读数为BL2，选项C错误；S闭合时，线框从图示位置转过过程中，磁通量变化BL2，时间t，产生感应电动势的平均值为，电流平均值为，流过电流表的电流平均值为I，电荷量为qIt，选项D正确
11、7. BC磁场总是要阻碍 解析 分析产生感应电流的各种装置情况，总结共同规律在每次实验中，只改变一个条件，其他条件是不变的. 8通过电流传感器的电荷量330 F解析 由qIt可知，It图象中的面积表示通过电流传感器的电荷量由数格法可知电容器放电前所带电荷量Q330.21030.4 C2.64103 C，则C330 F.9(1)a端(2)1 A(3)0.5 W解析 (1)a端电势较高(2)EBlvI，代入数据得I1 A.(3)金属导体做匀速直线运动，受力平衡，有FF安又因为F安BILPFv代入数据得P0.5 W.10(1)1 T(2)0.9 s(3)4 m/s解析 (1)设线框到达磁场边界时的速
12、度大小为v，由机械能守恒定律可得：Mg(hl)mg(hl)(Mm)v2解得：v2 m/s线框的ab边刚进入磁场时，感应电流：I线框恰好做匀速运动，有：MgmgIBl联立解得：B1 T.(2)设线框进入磁场之前运动的时间为t1，有：hlvt1解得：t10.6 s线框进入磁场过程做匀速运动，所用的时间：t20.1 s此后轻绳拉力消失，线框做竖直上抛运动，到最高点时所用的时间：t30.2 s线框从开始运动到最高点，所用的时间：tt1t2t30.9 s.(3)线框从最高点下落至磁场边界时速度大小不变，线框穿磁场过程所受的安培力大小也不变， 因此，线框穿出磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直下抛运动由机械能守恒定律可得：mvmv2mg(hl)解得线框落地时的速度：vt4 m/s.