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

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

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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)

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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