编辑:sx_haody
2014-04-08
摘要:精品学习网整理了2012届高考物理模拟试题,供2014年的高考考生和家长参考。
1.有一个10匝的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,线圈的面积为10 cm2,当t=0时,B1=0.2 T,经过0.1 s后,磁场减弱为B2=0.05 T,磁场方向不变,则线圈中的感应电动势为( )
A.1.5×10-2V B.150 V
C.15 V D.1.5 V
答案:A
解析:当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量可由Φ=BS求得,所以
E=nΔΦΔt=10×0.2-0.05×10×10-40.1 V
=1.5×10-2 V
2.一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向成60°角,磁感应强度随时间均匀变化,下列方法中可使感应电流增加一倍的是
( )
A.把线圈匝数增加一倍
B.把线圈面积增加一倍
C.把线圈半径增加一倍
D.改变线圈与磁场方向的夹角
答案:C
解析:设导线的电阻率为ρ,横截面积为S0,线圈的半径为r,则
I=ER=nΔΦΔtR=nπr2ΔBΔtsin θρn•2πrS0=S0r2ρ•ΔBΔt•sin θ,
可见将r增加1倍,I增加1倍,将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1),若将线圈的面积增加1倍,半径r增加(2-1)倍,电流增加(2-1)倍,I与线圈匝数无关.
3.(2010•合肥模拟)如图所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态.则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
A.磁场正在增强,ΔΦΔt=3dF2q
B.磁场正在减弱,ΔΦΔt=3dF2nq
C.磁场正在减弱,ΔΦΔt=3dF2q
D.磁场正在增强,ΔΦΔt=3dF2nq
答案:B
解析:本题涉及带电粒子在电场中的平衡及感应电动势两个问题.由于直流电不能通过电容器,因此,电容器两极板间电压为线圈上感应电动势的大小,带电油滴所受重力竖直向下,恒力F与水平方向成30°斜向右上方,且带电油滴恰好处于平衡状态,则可知油滴所受电场力方向水平向左,电容器右极板带正电,由楞次定律可知磁场正在减弱;由带电粒子水平方向受力平衡可得F•cos 30°=nΔΦqΔtd,得ΔΦΔt=3dF2nq.
4.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图①~④所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )
A.图①中,回路产生的感应电动势恒定不变
B.图②中,回路产生的感应电动势一直不变
C.图③中,回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④中,回路产生的感应电动势先变小再变大
答案:BD
解析:在图①中,ΔΦΔt=0,感应电动势为零,故选项A错;在图②中,ΔΦΔt为一定值,故感应电动势不变,选项B正确;在图③中,0~t1内的ΔΦΔt比t1~t2内的ΔΦΔt大,选项C错;在图④中,图线上各点切线的斜率绝对值先变小、后变大,故选项D对.
5.如图所示,金属杆ab可在平行金属导轨上滑动,金属杆电阻R0=0.5 Ω,长L=0.3 m,其余电阻不计,导轨一端串接一电阻R=1 Ω,匀强磁场磁感应强度B=2 T,在ab以v=5 m/s向右匀速运动过程中,求:
(1)ab间感应电动势E和ab间的电压U;
(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小;
(3)在2 s时间内电阻R上产生的热量Q.
答案:(1)3 V 2 V (2)1.2 N (3)8 J
解析:(1)E=BLv=3 V,I=ER+R0=2 A,U=IR=2 V.
(2)F=F安=BIL=1.2 N.
(3)2秒内产生的总热量Q等于安培力做的功.Q=F安•vt=12 J,电阻R上产生热量QR=RR+R0Q=8 J.
6.一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示.已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量Φ0和变化周期T都是已知量,求:
(1)t=0到t=T4的时间内,通过金属圆环某横截面的电荷量q;
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属圆环所产生的电热Q.
答案:(1)Φ0R (2)16Φ02RT
解析:(1)由磁通量随时间变化的图象可知在t=0到t=T4时间内,环中的感应电动势E1=ΔΦΔt,在以上时段内,环中的电流为I1=E1R.则在这段时间内通过金属环某横截面的电量q=I1t,联立求解得q=Φ0R.
(2)在t=T4到t=T2和在t=3T4到t=T时间内,环中的感应电动势E2=0.在t=T2到t=3T4时间内,环中的感应电动势E3=4Φ0T.由欧姆定律可知在以上时段内,环中的电流为I3=4Φ0TR.在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热Q=2I12RT4+I32RT4.联立求解得Q=16Φ02RT.
7.(2010•徐州模拟)在如图所示的甲、乙、丙中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动.甲图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是( )
A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动
B.图甲、丙中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;甲乙中ab棒最终静止
C.图甲、丙中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动
D.三种情况下,导体棒ab最终均静止
答案:B
标签:高考物理模拟题
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