内容正文:
课时提能演练(二十八)
(40分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题9分,共72分.每小题只有一个选项正确)
1.(预测题)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场方向向上为正,当磁感应强度B随时间t如图乙变化时,下列选项中能正确表示线圈中感应电流变化的是( )
2.(2012·福州模拟)如图所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向)随时间t的变化图线I-t图可能是图中的( )
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3.(创新题)两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量为+q的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
A.磁感应强度B竖直向上且正增强,
B.磁感应强度B竖直向下且正增强,
C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,
D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,
4.(2012·扬州模拟)如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示,规定斜向下为正方向,导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )
5.(2012·漳州模拟)A和B是两个大小相同的环形线圈,将两线圈平行共轴放置,如图甲所示,当线圈A中的电流i1随时间变化的图象如图乙所示时,若规定两电流方向如图甲所示的方向为正方向,则线圈B中的电流i2随时间t变化的图象是图中的( )
6.(创新题)如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一位于纸面内的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,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )
A.导体框所受安培力方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad边两端电压相同
D.通过导体框截面的电荷量向右拉出时大
7.矩形线圈abcd,长ab=20 cm,宽bc=10 cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R=5 Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则( )
A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化
B.线圈回路中产生的感应电流为0.4 A
C.当t=0.3 s时,线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 N
D.在1 min内线圈回路产生的焦耳热为96 J
8.(2012·盐城模拟)如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3 m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1 V,在t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图乙所示,那么( )
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A.t=0时线框右侧的边两端M、N间电压为0.25 V
B.恒力F的大小为1.0 N
C.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2 m/s
D.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1 m/s
二、非选择题(本大题共2小题,共28分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(创新题)(12分)如图所示,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运动,其速度随时间的变化规律是v=2,不计导轨电阻.求:
(1)t=4 s时导体棒受到的安培力的大小;
(2)请在如图所示的坐标系中画出电流平方与时间的关系(I2-t)图象.
10.(易错题)(16分)如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示.在t=0