2013届高考物理第二轮课堂综合演练试题9

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1、2013届高考物理第二轮课堂综合演练试题91．(2011·江苏高考)如图9－17所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中(　　)A．穿过线框的磁通量保持不变图9－17B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所在处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培

2、力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误。答案：B2．如图9－18所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。图9－18若以逆时针方向为电流的正方向，在图9－19的四个图像中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图像正确的是(　　)图9－19解析：由楞次定律可以判断电流方向，在导线框同时处在两个磁场中时的某个时刻产生的感应电动势、感应电流是进、出磁场时的2倍，对比选

3、项中各图像可知选项C正确。答案：C3．[双选]用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图9－20所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率＝k(k<0)。则(　　)A．圆环中产生逆时针方向的感应电流图9－20B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为D．图中a、b两点间的电势差Uab＝

4、kπr2

5、解析：根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，B选项正确；产生的感应电动势为ΔΦ/Δt

6、＝kπr2/2，则电流大小为

7、

8、，C选项不正确；Uab等于kπr2的绝对值，D选项正确。答案：BD4．如图9－21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。现无初速度地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab边始终与PP′平行。重力加速度为g。图9－21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

9、，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。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，则感应电动势E＝BL1v感应电流I＝dc边受安培力的大小F＝BIL1又F＝mg解得线框速度的大小v＝。(3)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中，重力做功W1，根据动能定理得W1＝mv2在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，重力做功W2，则W2＝mgL2所以W＝W1＋W2＝＋mgL2。答案：(1)mg　(2)　(3)＋mgL25．(2011·南

10、昌模拟)如图9－22所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L＝1m，与水平面夹角为θ＝30°，导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计)，导轨处在磁感应强度为B＝0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，一根电阻为R＝1Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P，取沿导轨向下为x轴正方向。坐标原点O在CE中点，开始时棒处在x＝0位置(即与CE重合)，棒的起始质量不计。当棒自静止开始下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增加量与位移x的平方根成正比，即m＝k，k为一常数，k＝0.1kg·m。图9－22(1)猜测金属棒下

11、滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明。(2)求金属棒下滑2m位移时速度为多大？解析：(1)由于棒从静止开始运动，因此首先可以确定棒开始阶段做加速运动，如图所示，棒在下滑过程中沿导轨方向有向下的重力分力mgsinθ和向上的安培力F。由于m随位移x增大而增大，所以mgsinθ是一个变力；而安培力与速度有关，也随位移增大而增大。如果两个力的差值恒定，即合外力是恒力的话，棒做匀加速运动。不妨假设棒做的是匀加速运动，且下滑位移x时的加速度为a。安培力F＝BIL，I＝，所以F＝根据牛顿第二定律，有mgsinθ－F＝ma有mgsinθ－＝ma棒做匀加速运动，

12、则瞬时速度v＝由于m＝k，代入后得到kgsinθ－＝k·a消去后得到kgsinθ－－ka＝0①从上述方程可以看出a的解是一