1、(82)章末综合能力滚动练一、单项选择题1下列没有利用涡流的是()A金属探测器B变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯C用来冶炼合金钢的真空冶炼炉D磁电式仪表的线圈用铝框做骨架答案B解析金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的，磁电式仪表利用涡流能让指针快速稳定，也是利用涡流现象，变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损2.如图1所示的电路，开关闭合，电路处于稳定状态，在某时刻t1突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是下图中的()图1答案D解析当断开开关，原来通过R1的电流立即消失，由于电磁感应，线圈L产生自感电动势阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与原来
2、流过电阻R1的电流方向相反，慢慢减小最后为0，故D正确3如图2甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电流向上，则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是()图2A顺时针，向左 B逆时针，向右C顺时针，向右 D逆时针，向左答案B解析在0时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流；根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力方向向左
3、，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误4(2019山东济南市3月模拟)在如图3甲所示的电路中，螺线管匝数n1 000匝，横截面积S20 cm2.螺线管导线电阻r1.0 ，R14.0 ，R25.0 ，C30 F.在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是()图3A螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电C闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56102 WD闭合K，电路中的电流稳定
4、后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8102 C答案C解析根据法拉第电磁感应定律：EnnS，解得：E0.8 V，故A错误；根据楞次定律可知，螺线管的感应电流盘旋而下，则螺线管下端相当于电源的正极，则电容器的下极板带正电，故B错误；根据闭合电路欧姆定律，有：I0.08 A，根据 PI2R1，解得：P2.56102 W，故C正确；K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量Q，电容器两端的电压为：UIR20.4 V，流经R2的电荷量为：QCU1.2105 C，故D错误5(2019江西南昌市二模)如图4所示为一“凸形”线框，其中abbccddeahhggfl，ef3l
5、.线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为l的有界匀强磁场取逆时针方向的电流为正，图示时刻t0，则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中，正确的是()图4答案B解析感应电动势为：EBLv，则感应电流为：I；由右手定则可知，线框进入磁场过程感应电流沿逆时针方向，是正的，线框离开磁场过程感应电流沿顺时针方向，是负的，故A、C、D错误，B正确6(2019广西钦州市4月综测)如图5，两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一金属棒垂直放置在两导轨上，且始终与导轨接触良好；在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化
6、关系为Bkt，式中k为常量，且k0；在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场t0时刻，金属棒从MN处开始，在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略则()图5A在tt1时刻穿过回路的总磁通量为 B0Lv0t1B通过电阻R的电流不是恒定电流C在t时间内通过电阻的电荷量为tD金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大答案C解析根据题意可知，MN左边的磁场方向与右边的磁场方向相同，那么总磁通量即为金属棒左侧两种磁通量之和，则在tt1时刻穿过回路的总磁通量为12kt1SB0v0t1L，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得E，则I，故通过电阻
7、R的电流为恒定电流，B错误；t时间内通过电阻的电荷量为qItt，故C正确；金属棒所受的安培力大小F安B0IL，根据平衡条件可知，水平拉力大小等于安培力大小，即为F，故拉力F是一个恒量，故D错误二、多项选择题7(2019江苏盐城市第三次模拟)劳伦斯制成世界上第一台回旋加速器，其原理如图6所示回旋加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()图6A粒子从电场中获得能量B粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关C粒子获得的最大速度与回旋加速器内的电场有关D回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功答案AB解析回旋加速器中的电场对带电粒子做功，粒子在电场中加速，在磁场中偏转，粒
8、子从电场中获得能量，故A正确，D错误根据qvBm，则Ekmv2，可知粒子获得的最大速度与回旋加速器半径R有关，但是与回旋加速器内的电场无关，故B正确，C错误8.(2019山东泰安市3月第一轮模拟)如图7，倾角为的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下，它们的宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场恰好做匀速运动，ab边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动重力加速度为g，则()图7A在ab进入上部磁场过程中的电流方向为adcbaB当ab边刚越过边界ff时，线框的加速度大小为gsin Cab边进入下部磁场再次做匀速
9、运动的速度为vD从ab边进入磁场到ab边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中，减少的动能等于线框中产生的焦耳热答案AC解析根据楞次定律可知，在ab边进入上部磁场过程中的电流方向为adcba，选项A正确；当线框在上部磁场中匀速运动时：F安mgsin ，当ab边刚越过边界ff时，由于线框的ab边和cd边产生同方向感应电动势，则回路的感应电动势加倍，感应电流加倍，每个边受到的安培力加倍，则此时：4F安mgsin ma，解得线框的加速度大小为a3gsin ，选项B错误；当ab边进入下部磁场再次做匀速运动时：2BLmgsin ，解得vv，选项C正确；由能量关系可知，从ab边进入磁场到ab边进入下部磁场再次
10、做匀速运动的过程中，减少的动能与重力势能之和等于线框中产生的焦耳热，选项D错误三、非选择题9(2019山东济宁市第一次模拟)如图8所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为30，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为2L.一质量为m、有效电阻为0.5R的导体棒从距磁场上边缘2L处由静止释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直不计导轨的电阻，重力加速度为g.图8(1)求导体棒刚进入磁场时的速度v0的大小；(2)若导体棒离开磁场前已达到匀速，求导体棒通过磁场的过程中，电阻R
11、上产生的焦耳热QR.答案见解析解析(1)导体棒由静止到下滑距离2L的过程中，由动能定理得mg2Lsin mv020解得v0(2)设导体棒在磁场中匀速运动的速度为v，此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv产生的感应电流为I产生的安培力为F安BIL由平衡条件得mgsin F安联立解得v导体棒从开始释放到刚离开磁场的过程中，由能量守恒定律得mg4Lsin mv2Q总则在电阻R上产生的热量为QRQ总解得QRmgL.10(2020山东淄博市质检)如图9所示，一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP，位于光滑绝缘水平桌面上，平行导轨MN和PQ相距为L.空间存在着足够大的方向竖直向下的
12、匀强磁场，磁感应强度的大小为B.另有质量也为m的金属棒CD，垂直于MN放置在导轨上，并用一根与CD棒垂直的绝缘细线系在定点A.已知细线能承受的最大拉力为FT0，CD棒接入导轨间的有效电阻为R.现从t0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力，使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动图9(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0及细线断裂时框架的瞬时速度v0大小；(2)若在细线断裂时，立即撤去拉力，求此后过程中回路产生的总焦耳热Q.答案(1)(2)解析(1)细线断裂时，对棒有FT0F安，F安BIL，I，EBLv0，v0at0联立解得t0细线断裂时框架的速度v0(2)在细线断裂时立即撤去拉力，框架向右减速运动，棒向右加速运动，设二者最终速度大小均为v，设向右为正方向，由系统动量守恒可得mv02mv得v撤去拉力后，系统总动能的减少量等于回路消耗的电能，最终在回路中产生的总焦耳热Qmv022mv2解得Q.
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