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走向高考·高考物理总复习·人教实验版:第九章综合测试题.doc

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学海无涯

ΔΦ

0.08Wb/s;在第3秒末E=n=8V.

Δt

12.

(6分)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是________.

B2L4ω2

[答案]

4R

1E2B2L4ω2

[解析] 由E=BL×ωL及P外=P电=R可解得:P外=.

24R13.(6分)

如图所示,某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,分布在半径

学海无涯

为a的圆柱形区域内,两个材料、粗细(远小于线圈半径)均相同的单匝线圈,半径分别为r1和r2,且r1>a>r2,线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上.若磁场的磁感应强度B随时间均匀减弱,已知

ΔB

=k,Δt

则在任一时刻两个线圈中的感应电动势之比为________;磁场由B均匀减到零的过程中,通过两个线圈导线横截面的电荷量之比为________.

a2a2

[答案] 2 r2r1·r2

ΔΦΔB

[解析] 由法拉第电磁感应定律E==·S,半径分别为r1

ΔtΔtE1S1a2E

和r2的两线圈中感应电动势之比为==2.由q=IΔt=R·Δt=

E2S2r2ΔΦΔtΔΦΔΦ1ΔB2

R·Δt=R,通过线圈r1的电荷量q1=R1=R1·πa.通过线圈r2的ΔΦ2ΔB2R1

电荷量q2==·πr2,又根据电阻定律知线圈r1和r2的电阻比

R2R2R2l1r1

==.磁场由B均匀减到零的过程中,通过两个线圈导线横截面的l2r2q1a2

电荷量之比为=.

q2r1·r2

三、论述计算题(共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

14.(10分)(2012·长春模拟)如图所示,正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,其质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω、边长L=0.5m.M,N分别为线框ad,bc边的中点.图示两个虚线区域内分别有竖直向下和竖直向上的匀强磁场,磁感应强度均为B=1T,PQ为

学海无涯

其分界线.线框从图示位置以初速度v0=2m/s向右滑动,当MN与PQ重合时,线框的瞬时速度方向仍然向右,求:

(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量;

(2)线框运动过程中最大加速度的大小. [答案] (1)0.25Wb (2)8m/s2

[解析] (1)MN与PQ重合时,穿过线框的磁通量为零,故磁通量的变化量为

ΔΦ=BS=BL2=0.25Wb

(2)cd边刚过PQ的瞬间, 线框中的感应电动势 E=2BLv0=2×1×0.5×2V=2V E

感应电流的大小为I=R=4A

线框所受安培力的大小为F=2BIL=2×1×4×0.5N=4N F

线框加速度的大小为a=m=8m/s2 15.(10分)(2012·北京西城模拟)

学海无涯

如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框ab边长为L1,ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R.现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且ab边始终与PP′平行,重力加速度为g.若线框恰好匀速进入磁场,求:

(1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F; (2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小v;

(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W.

m3g2R2mgR

[答案] (1)mg (2)22 (3)44+mgL2

BL12BL1

[解析] (1)由于线框匀速进入磁场,所以线框进入磁场时受安培力的大小F=mg

(2)线框dc边刚进入磁场时 感应电动势E=BL1v E

感应电流I=R

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学海无涯 ΔΦ0.08Wb/s;在第3秒末E=n=8V. Δt12. (6分)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是________. B2L4ω2[答案] 4R1E2B2L4ω2[解析] 由E=BL×ωL及P外=P电=R可解得:P外=. 24R13.(6分) 如图所示,某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,分布在半径学海无涯 为a的圆柱形区域内,两个材料、粗细(远小于线圈半径)均相同的单匝线圈,

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