1、第四章综合能力测试本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分100分，时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示，一根长导线弯曲成“冂”形，通以直流电I，正中间用强度很大的绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是()A金属环中无感应电流产生B金属环中有逆时针方向的感应电流C悬挂金属环C的竖直线中拉力变大D金属环C将左右摆动2(2011南通模拟)绕有
2、线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是()A若保持电键闭合，则铝环不断升高B若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变3(2011河南大学附中高二期末)如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是 ()A同时向左运动，两环间距变大B同时向左运动，两环间距变小 C同时向右运动，两环间距变大D同时向右运动，两环间距变小 4(
3、2011南京模拟)如图1所示，一矩形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示，以i表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向，以垂直纸面向里的磁场方向为正，则以下it图象中正确的是()5(2010广东理综)如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t的变化的图示，可能正确的是()6如图所示，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连；P、Q处在竖直向下的匀强磁场B1中，M、N处在竖直向下的匀强磁场B2中；直导线a
4、b横放在P、Q上，直导线cd横放在M、N上，cd原来不动下列说法中正确的有()A若ab向右匀速滑动，则cd也向右滑动B若ab向右加速滑动，则cd也向右滑动C若ab向右减速滑动，则cd也向右滑动D若ab向右减速滑动，则cd向左滑动7(2011东城区模拟)如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断正确的是()A闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB闭合S，稳定后，电容器的a极板带正电C断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电8.如图所示，用铝制成型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度v匀速运
5、动，悬挂拉力为F，则()AFmgBFmgCFmg D无法确定9如图所示，水平地面上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始沿竖直平面在电磁场中由静止开始下落，下落过程中三角形平面始终在竖直平面内，不计阻力，a，b落到地面的次序是()Aa先于bBb先于aCa，b同时落地 D无法判断10(2010安徽理综，20)如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈和，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(为细导线)两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面运动过
6、程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界设线圈、落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则()Av1v2，Q1Q2 Bv1v2，Q1Q2Cv1Q2 Dv1v2，Q1g)，b点的负电荷受的电场力向上，使b点减缓运动(b点加速度g)，故a点先落地故正确答案为A.10答案：D解析：设单匝闭合正方形线框边长为L，导线横截面积为S0，密度为，电阻率为，则其刚进入磁场时的加速度aggg，其中v为线圈刚进入磁场时的速度，可见加速度的大小与线框的粗细无关，两线圈运动规律完全相同，故两线圈到达地面的速度相同，线圈产生的热量为克服安培力做功的大小
7、，两线圈做功位移相等，但FA，因两线圈电阻不同，线圈电阻大，其安培力小，故其做功少，产生热量也少故本题正确选项为D.11答案：向左匀加速运动或向右匀减速运动解析：欲使带负电液滴在水平金属平行板之间静止，平行板上极板必须带正电，即线圈N中感应电流磁场在铁芯中磁感线为顺时针方向若线圈M中的磁场增强，则方向与之相反，即ab中的电流方向自a向b，向左匀加速运动；若M中的磁场减弱，则方向与之相同，即ab中的电流自b向a，向右匀减速运动12答案：电容器击穿而短路解析：在题图所示的电路中，当开关闭合后，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把
8、电路接通于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开在电路突然中断的瞬间，由于镇流器的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来电压的方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光若电容器被击穿短路，无启动器突然断开而在灯管两端加瞬时高压过程，无法使灯管灯丝之间的水银蒸汽导电，而仅仅是灯管两端灯线通过短路的电容器处在导电状态，所以出现灯管两端亮而中间不亮的情形13答案：连接电路如图所示左偏解析：开关闭合时，电流表指针向右偏，说
9、明B中磁通量增加时，产生的感应电流使指针向右偏而如图接法，当滑动触头向C移动时，A回路中电流减小，通过B回路的磁通量减少，此时产生感应电流与开关闭合时相反，故指针向左偏14答案：2mgsin解析：当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时，其受力如图所示：由平衡条件可知：FFBmgsin0 又FBBIL 而I 联立式得：Fmgsin0 同理可得，ab杆沿导轨下滑达到最大速度时：mgsin0联立两式解得：F2mgsinv.15答案：(1)Bdv(2)(3)()2R解析：(1)由法拉第电磁感应定律，有EBdv(2)两板间河水的电阻r由闭合电路欧姆定律，有I(3)由电功率公式，PI2R得P()2R16解析：
10、(1)电动机的输出功率P出IUI2r17W121W6W，当棒达稳定速度时，受力平衡，FmgF安，式中F为绳的拉力，F安BIL，I，F安，即Fmg.由P出Fv得P出v，代入数据，解得v2m/s.(2)由能量守恒关系，P出tmghmv2Q.代入数据解得t1s.17答案：(1)变加速(2)1T解析：(1)金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受F和安培力及阻力的作用，且安培力随着速度增大而增加，杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大，即做加速度减小的变加速运动(2)动生电动势EvBL感应电流I安培力F安IBL由图象可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零Ff，所以v(Ff)从图象可以得到直线的斜率k2，所以B1T.
