第9章第3节知能演练轻巧夺冠.docVIP

一、选择题 1．如图所示，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，磁场垂直穿过小金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在小环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为(　　) A.E　　　　　　　　　B.E C.E D．E 解析：选C.a、b间的电势差等于路端电压，大环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，C正确． 2. (2013·银川质检)如图所示，水平放置的平行板电容器，与定值电阻R并联后与竖直放置的线圈相连，线圈中有竖直向上的变化磁场．当竖直向上缓缓移动电容器上面的金属板时，两板间带负电荷的油滴恰好处于静止状态．则这段时间里线圈中磁场的磁感应强度B的变化情况应是(　　) 解析：选C.由于带负电油滴静止，平行金属板间匀强电场方向应竖直向下，即上板电势高于下板电势，R中的电流方向向下，由楞次定律可以判知线圈中引起感应电流的竖直向上的磁场应减弱．由共点力平衡条件有qE＝mg，而E＝，随板间距的变大，为使电场强度不变，电容器两板间的电压(R两端的电压)应该增大，由闭合电路欧姆定律可知，线圈的感应电动势要增大．由法拉第电磁感应定律E＝n 可知，要使感应电动势增大，应增大，即B随时间减小的B－t图像的斜率应增大，故选项C正确． 3. (2013·大连四校联考)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是(　　) A.　　　　　　　B. C. D. 解析：选C.匀速转动，外力做功的功率与安培力的功率相同，克服安培力做的功转化为系统的内能，即外力做功的功率与发热功率相同．转动OC切割磁感线产生的电动势大小为E＝Br2ω，外力的功率为P＝＝，C项正确． 4. (2013·安徽六安模拟)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的不计电阻的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则(　　) A．如果B增大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大 C．如果R变大，vm将变小 D．如果m变小，vm将变大 解析：选B.以金属杆为研究对象，受力如图所示．根据牛顿第二定律得 mgsinα－F安＝ma 其中F安＝. 当a→0时，v→vm 解得vm＝ 结合此式分析即得B选项正确． 5. (2013·杭州质检)如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行．现将导线框先后朝图示两个方向以v、3v速度分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框．比较两次移出磁场的过程中，以下说法正确的是(　　) A．导线框ab边中产生的感应电流方向相反 B．导线框cd边两端电势差的大小相同 C．通过导线框某一截面的电荷量相同 D．导线框中产生的焦耳热相同 解析：选BC.因导线框移出磁场的过程中，穿过导线框的磁通量减少，由楞次定律知两次移出磁场的过程中导线框产生的电流方向相同，则选项A错误；设导线框边长为L，总电阻为R，则ab边向上移出磁场时，cd边产生的感应电动势ε1＝BLv，导线框内感应电流I1＝，cd边两端电势差U1＝I1·R＝BLv；bc边向右移出磁场时，ad边产生的感应电动势ε2＝3BLv，导线框内感应电流I2＝，cd边两端电势差U2＝I2·R＝BLv，则选项B正确；通过导线框某一截面的电荷量q＝It＝t＝＝，q与v无关，选项C正确；两次导线框中产生的焦耳热分别为Q1＝IRt1＝2R＝和Q2＝IRt2＝2R＝＝3Q1，选项D错误． 6. (2013·石家庄质检)如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，在磁场中水平固定一个V字形金属框架CAD，已知A＝θ，导体棒MN在框架上从A点开始在外力F作用下，沿垂直MN方向以速度v匀速向右平移，平移过程中导体棒和框架始终接触良好，且构成等腰三角形回路．已知导体棒与框架的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，导体棒和框架均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直．关于回路中的电流I、电功率P、通过导体棒横截面的电荷量q和外力F这四个物理量随时间t的变化关系图像，下列图像中正确的是(　　) 解析：选AD.t时刻，导体棒MN向右移动的距离为vt，其接入电路的长度为2vttan，框架接入电路的长度为，此时的感应电动势为E＝2Bv2ttan，总电阻为R总＝R， 电流I＝，为一常数，选项A正确；功率P＝I2R总，代入可得P与t成正比，选项B错误；电荷量q＝It，与时间t成正比，选项