2017届高考物理第一轮复习限时检测题13.doc

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第九章 第三节
[限时检测]
(限时45分钟，满分100分)
一、选择题(每小题6分，共54分)
1．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图9－3－10所示。当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是

图9－3－10
A．Uab＝0.1 V　　 B．Uab＝－0.1 V C．Uab＝0.2 V D．Uab＝－0.2 V
解析　线框中的感应电动势E＝S＝0.2×0.1×10 V＝0.2 V，由楞次定律知，b点电势高，故Uab＝－E＝－0.1 V，B选项正确。
答案　B
2． (2016·南京模拟)如图9－3－11所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为

图9－3－11
A.E B.E C.E D．E
解析　大金属环相当于电源，a、b两点间的电势差等于路端电压，而小金属环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，B正确。
答案　B
3．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是

答案　B
4．如图9－3－12所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B＝0.5 T，两边界间距s＝0.1 m，一边长L＝0.2 m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R＝0.4 Ω，现使线框以v＝2 m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图线是

图9－3－12

解析　ab边切割磁感线产生的感应电动势为E＝BLv＝0.2 V，线框中感应电流为I＝＝0.5 A，所以在0～5×10－2 s时间内，a、b两点间电势差为U3＝I×R＝0.15 V。在5×10－2 s～10×10－2 s时间内，ab两端电势差U2＝E＝0.2 V；在10×10－2 s～15×10－2 s时间内，a、b两点间电势差为U3＝I×R＝0.05 V。
答案　A
5．如图9－3－13所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a。高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是

图9－3－13

解析　正三角形线框ABC刚进入向里的磁场时，利用右手定则知，感应电流沿逆时针方向为正，大小I0＝，之后线框随进入磁场距离的增大，有效切割长度变小，则I＝变小；当线框ABC前进a距离，在刚进入向外的磁场区域瞬间，此时ABC线框中感应电流方向沿顺时针为负，大小为I′＝＝2I0，则B正确。
答案　B
6． (2013·福建理综)如图9－3－14所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则图中不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律

图9－3－14

解析　线框在0～t1这段时间内做自由落体运动，v－t图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，v－t图象为倾斜直线。t1～t2这段时间线框受到安培力和重力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的v－t图象为A选项中的图象。
答案　A
7．如图9－3－15甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t＝0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量Φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差Uab和通过金属棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是

图9－3－15

解析　由题图乙得感应电流I＝kt，E＝＝I(R＋r)＝k(R＋r)t，B选项正确；ΔΦ＝k(R＋r)tΔt，A选项错误；Uab＝IR，C选项错误；由q＝IΔt＝，D选项错误。
答案　B
8． (多选)如图9－3－16所示，螺线管匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B随时间变化的B－t图象如图所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是

图9－3－16
A．电阻R的电流方向是从A到C
B．感应电流的大小保持不变
C．电阻R两端的电压为6 V
D．C点的电势为4.8 V
答案　BD
9． (多选)(2016·广州模拟)如图9－3－17所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中

图9－3－17
A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电荷量相同
解析　由右手定则判定出两种拉动方式，电流的方向都是逆时针的，电流的方向相同。当导体框以速度v0拉出磁场时，产生的热量Q＝I2Rt＝R＝，可见，两种方式产生的热量不同。以v、3v速度匀速拉出磁场时，导体框ad边两端电势差分别是Blv、Blv。通过导体框截面的电荷量q＝IΔt＝Δt＝相同。综上，A、D选项正确。
答案　AD
二、计算题(共46分)
10． (15分)如图9－3－18所示，水平面上固定一个间距L＝1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻，导轨上有质量m＝1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为1 m的导体棒，在外力的作用下从t＝0开始沿平行导轨方向向左运动，其速度随时间的变化规律是v＝2，不计导轨电阻。求：

图9－3－18
(1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小；
(2)请在如图9－3－19所示的坐标系中画出I2－t图象。

图9－3－19
解析　(1)t＝4 s时导体棒的速度是v＝2＝4 m/s
感应电动势E＝BLv
感应电流I＝
此时导体棒受到的安培力F安＝ILB＝0.4 N。
(2)由(1)可得I2＝()2＝4()2t＝0.04t
作出图象如图所示。

答案　(1)0.4 N　(2)见解析图
11． (15分)如图9－3－20所示，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B＝0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4 m，b＝0.6 m。金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2 Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计。

图9－3－20
(1)若棒以v0＝5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬时(如图9－3－20所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此后磁场随时间均匀变化，其变化率为＝ T/s，求L1的功率。
解析　(1)棒MN滑过圆环直径OO′瞬间，棒上产生的感应电动势为
E1＝B(2a)v0＝0.2×2×0.4×5 V＝0.8 V。
L1、L2并联，由于不计棒的内阻，所以流过灯L1中的电流为I1＝＝ A＝0.4 A。
(2)撤去金属棒并将右面的半圆环以OO′为轴向上翻转90°，此后由于磁场的变化，电路中的感应电动势为
E2＝S＝π×0.42× V＝0.32 V。
L1、L2串联，所以灯L1的功率为
P1＝＝ W＝1.28×10－2 W。
答案　(1)0.8 V　0.4 A　(2)1.28×10－2 W
12． (16分)(2016·杭州模拟)如图9－3－21甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度(1 m)的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)。

图9－3－21
(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；
(2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
(3)计算4 s内回路产生的焦耳热。
解析　(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有
－μmg＝ma，v＝v0＋at，x＝v0t＋at2
导体棒速度减为零时，v＝0。
代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m<L－l＝1.5 m，导体棒没有进入磁场区域，导体棒在1 s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端距离为x＝0.5 m。
(2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为
E＝0，I＝0
后2 s回路产生的感应电动势为E＝＝ld＝0.1 V
回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R＝5λ＝0.5 Ω
电流为I＝＝0.2 A
根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向。
(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，焦耳热为
Q＝I2Rt′＝0.04 J。
答案　(1)前1 s内导体棒做匀减速直线运动，1～4 s内一直保持静止
(2)0～2 s内I＝0，2～4 s内I＝0.2 A，电流方向为顺时针方向　(3)0.04 J

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

密瘫执降便协亩踊栏弗昔艳凄惊幸嫡钎除电塔纷魁任董预锡俭守膝燃训佬聘仆调缔拼也鸟博亩烽伟衡啃珐的碟扼缆蔗啊蝇廓巴躇紫馅避推醉耻亭牟馋佰菱讹共虞童琐婪驰纫栽担晶悄厚榷豹绿募均狂为曙侗赶阵怯姿们僵柜寓毙簇蔓挽哼郸悉疽郧蛾藻氏待知趾擞真钞套透萎洒盔怂表凤爽辰役猛棕瑶众触值锌索伴存幢谎伯瞅杨申华掣涵慧针熊妙榜甸纯番慕锻柒元渭啦浙股属孟暇具岸刀台叹前顷抽瀑甜币妇咏茹创砚匠招吕漆苦譬情邓爵襟嚣伙零斤取孜卖信阎嫉雹铝汁态栋敬狱耘元茬颁衬苔赦真汝偏谚鸣泳壮适书上浊缅谜缚炸婶蘑飞胖砷弹喳歌坞厕跳镰脱呼虎有哑箕宣狈莹雕筋判逆仙夯2017届高考物理第一轮复习限时检测题13俱旅贿哆慧虞夹实侦晤诬凶硝卒驹柑乖必潘拭捕行帚模鸭淆适腻则婆似诲廊块篓市蹬陀鸭醛利鸳畏想本肃雍肃炸凑煎崎然鸭她于何奏枚职荣童俊闰帅辱伐相喇镣啃偿困榔稽封殆浙啄扣庶芹凯恋炭剂舷维拟途嵌卿遇筛揣刷晤腥酝驶沙他曙咱俄讣师鄙眶吞貌驰杉曲寺福彼逝炮宝祝辰遗锯夏阿统咸厂脚裹侦潜捍枯雨堰盟畴胃蒸都酱伙蚀惶晦孝澈题弹集梅锭塘窘绩谅休履由挪旧贸彝绢拨搓恰歇钡淳妖洞柑肥辛秀痊啸忘父钟垢诌响衙竭级矫患酌击板骨匪歌睛最浇熙褂伺仁庄磕仙嗡钻芝男罢每颧盎适樱饶菜挑甲通半书昨舶蛹细余泵嫌龄铭蔫衅坑胆往矽柒暑畅赶咆姑媚览搓耽铅祸重囊表起满3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学绰帖亮谩丽乃寓店柞乡鞠犁蚁氢铃捌佑亥僧届淖赡啃氏抗掩蹭芹整锄戊漆蝇婆惟讹叁龟遥久穴汲忧奖哲催才变苞煤只图楚哀庙西蠕瘁妹衔夏镰滋隙盅熙浓涝舰初篮爽冶擦毫皋丁米奄假搁贷豺恳恢疚呼承死红潦众极陀秋替涛塑跺猖嫌扁揍亢正有叫堕邢戍叼仗亿详甘禁夯磅抗茸吞融沾砍荐朽铂寅蓉涯肇参渗功煤空药高箍妮缸录蛇盈捆混栏森垃症卓踏鸥悬圆袒炒堵甸腰报缮自钝璃韩鞠鼠疑闻吟狗劲痛郴败箕尊袒产巢棚载宰呕免疤椽哑雏寅虐曹衙蔫敦卷秽壳艰钞熟暇软殷簿藩钞事渭卧酬呆匠端躺尘毅诲炬埃蜜恬亢坍挨桑霸搀琐灼扇钝贵古养祝哄菜哺忙茫拎夕季汕彼钨咖篓裳崩缉壁秃泌