和诚学校和诚学校 2017-20182017-2018 高二高二 3 3 月月考物理试卷月月考物理试卷一、选择题一、选择题1. 如图甲所示，在 2Lx0 的区域内存在着匀强磁场，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，bc 边长为L令线框从 t=0 的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(取逆时针方向的电流为正）随时间 t 的函数图象可能是图中的哪一个（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：分三段研究：线框进入磁场的过程：磁通量增加，根据楞次定律分析可知，感应电流的方向为逆时针方向，电流为正值；感应电流大小，则知，I 与t 成正比；设此过程所用时间为 ，则有，得（a 是线框的加速度）线框完全进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生根据运动学规律知，此过程所用时间为；线框穿出磁场的过程：磁通量减小，根据楞次定律分析可知，感应电流的方向为顺时针方向，电流为负值；感应电流大小此过程所用时间为；根据数学知识分析得知，D 正确考点：考查了导体切割磁感线运动2. 如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 a 和 b，则：（ ）A. 线圈 a 输入正弦交变电流，线圈 b 可输出恒定电流B. 线圈 a 输入恒定电流，穿过线圈 b 的磁通量一定为零C. 线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响D. 线圈 a 的磁场变化时，线圈 b 中一定有电场【答案】D考点：电磁感应现象及楞次定律。视频3. 如图甲所示，导体棒 MN 置于水平导轨上，PQMN 所围的面积为 S，PQ 之间有阻值为 R 的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在 0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒 MN 始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）A. 在 0 和 时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同B. 在 0 内，通过导体棒的电流方向为 N 到 MC. 在 内，通过电阻 R 的电流大小为D. 在 0时间内，通过电阻 R 的电荷量为【答案】B【解析】由图乙所示图象可知，0t0内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律可知，为阻碍磁通量的减少，导体棒具有向右的运动趋势，导体棒受到向左的摩擦力，在 t02t0内，穿过回路的磁通量增加，为阻碍磁通量的增加，导体棒有向左的运动趋势，导体棒受到向右的摩擦力，在两时间段内摩擦力方向相反，故 A 错误；由图乙所示图象可知，在 0t0内磁感应强度减小，穿过闭合回路的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过导体棒的电流方向为 N 到 M，故 B 正确；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在 t02t0内感应电动势：，感应电流为：，故 C 正确；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在 0t0内感应电动势：，感应电流为：，电荷量：q1=I1t1=；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在 t02t0内感应电动势：，感应电流为：，电荷量 q2=I2t2=，在 02t0时间内，通过电阻 R 的电荷量 q=q1+q2=，故 D 错误；故选 BC点睛：本题考查了判断摩擦力的方向、判断电流方向、求感应电流、求电荷量等问题，应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题；要全面正确理解楞次定律“阻碍”的含义4. 在图中，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变化关系如右图所示。在 0T/2 时间内，直导线中电流向上。则 ：（ ）A. 在 0T/2 时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B. 在 0T/2 时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右C. 在 T/2T 时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右D. 在 T/2T 时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左【答案】A【解析】在时间内，直线电流方向向上，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向左，右边受到的安培力水平向右，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向左，A 正确 B 错误；在时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，CD 错误5. 如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为 L，上方连接一个阻值为 R 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为 B 的匀强磁场。两根完全相同的金属杆 1 和 2 靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为 r、质量均为 m；将金属杆 l 固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆 2 从磁场边界上方 h0 处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆 2 从离开磁场边界 h（h0 的一侧存在垂直 xOy 平面且方向竖直向下的磁场，磁感强度大小按 B=kx 规律变化（其中 k 是一大于零的常数） 。一根质量为 m 的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上，两者接触良好。当 t=0 时直杆位于 x=0 处，其速度大小为 v0，方向沿 x 轴正方向，在此后的过程中，始终有一个方向向左的变力 F 作用于金属杆，使金属杆的加速度大小恒为 a，加速度方向一直沿 x 轴的负方向求：（1）金属杆向右运动至 t=0 时刻时所在位置处的磁感应强度 B 的大小。（2）闭合回路中感应电流持续的时间有多长？（3）当金属杆的速度为 v0/2 时，闭合回路的感应电动势多大？此时作用于金属杆的外力 F多大？【答案】 （1）（2）（3）； 【解析】试题分析:（1）杆做匀变速直线运动，由位移公式可知：金属杆向右运动至 t0时刻时的位移，所以此时的磁感应强度（2）杆先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，最后会离开磁场，设 t 为在磁场区内向右做匀减速直线运动的时间，则 v0-at=0，根据对称性可得：感应电流的持续时间：（3）设 x1为金属杆的速度大小为时它所在的坐标，由速度位移关第，解得，此时回路中的感应电动势当金属杆沿 xl轴正方向运动时，由牛顿第二定律得：F+BdI=ma由欧姆定律解得外力。同理可以求出，当金属杆沿 xl轴正方向运动时，外力考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律