2015高考物理一轮复习试题

A　对点训练——练熟基础知识

1.(单选)如图10所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R2的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为

(　　).

图10

A.Bav3　 B.Bav6

C.2Bav3　 D.Bav

解析　摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E=B•2a12v=Bav.由闭合电路欧姆定律得，UAB=ER2+R4•R4=13Bav，故A正确.

答案　A

2.(2013•武汉模拟)(多选)如图11所示是圆盘发电机的示意图;铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动.则(　　).

图11

A.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流

B.回路中感应电流大小不变，为BL2ω2R

C.回路中感应电流方向不变，为C→D→R→C

D.回路中有周期性变化的感应电流

解析　把铜盘看作闭合回路的一部分，在穿过铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A错误;铜盘切割磁感线产生感应电动势为E=12BL2ω，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流I=ER=BL2ω2R，由右手定则可判断出感应电流方向为C→D→R→C，选项B、C正确，D错误.

答案　BC

3.(2013•焦作模拟)(多选)如图12所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L=1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R=10 Ω的电阻.一阻值为R=10 Ω的导体棒ab以速度v=4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好;导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5 T，方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是  (　　).

图12

A.导体棒ab中电流的流向为由b到a

B.cd两端的电压为1 V

C.de两端的电压为1 V

D.fe两端的电压为1 V

解析　导体棒ab以速度v=4 m/s匀速向左运动，由右手定则可判断出导体棒ab中电流的流向为由a到b，选项A错误;由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E=BLv=2 V，感应电流I=E/2R=0.1 A，cd两端的电压为U1=IR=1 V，选项B正确;由于de间没有电流，cf间没有电流，de两端的电压为零，fe两端的电压为1 V，选项C错误，D正确.

答案　BD

4.(单选)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图13甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时，在图中正确表示线圈感应电动势E变化的是 (　　).

图13

解析　在第1 s内，由楞次定律可判定电流为正，其产生的感应电动势E1=ΔΦ1Δt1=ΔB1Δt1S，在第2 s和第3 s内，磁场B不变化，线圈中无感应电流.在第4 s和第5 s内，B减小，由楞次定律可判定，其电流为负，产生的感应电动势E2=ΔΦ2Δt2=ΔB2Δt2S，由于ΔB1=ΔB2，Δt2=2Δt1，故E1=2E2，由此可知，A选项正确.

答案　A

5.(单选)如图14所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象是  (　　).

图14

解析　导体杆OM在匀强磁场中垂直切割磁感线绕O逆时针方向转动，产生的感应电流大小为：i=ER=BL2ω2R不变，转到没有磁场时，i=0;并由右手定则可判断电流流经电阻R的电流方向.

答案　C

6.(单选)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图15甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则  (　　).

图15

A.从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba

B.从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大

C.t1时刻，导线框中电流为0

D.从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变

解析　导线框面积S不变，读图象知，有两个“子过程”.0～t1过程，磁感应强度正向减小;t1～t2过程，磁感应强度反向增大.0～t1时间内，正向磁通量减小，由楞次定律判定，应产生顺时针方向电流，故选A.

t1～t2时间，磁通量反方向均匀增大，有ΔBΔt=k(k为常数).由E=ΔΦΔt=SΔBΔt，I=ER，解得I=SkR，为定值，故不选B.

bc边受到安培力为F安=BILbc，因磁感应强度B线性增大，所以F安线性增大，故不选D.

t1时刻，穿过导线框的Φ为0，但其变化率ΔΦΔt=k≠0，所以感应电动势和电流均不为0，故不选C.

答案　A

7.(单选)边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直于框架平面向里的匀强磁场中.现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图16所示，则下列图象与这一过程相符合的是(　　).

图16

解析　该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有l有=233x，所以E电动势=Bl有v=233Bvx∝x，选项A错误，B正确;F外力=B2l2有vR=4B2x2v3R∝x2，选项C错误;P外力功率=F外力v∝F外力∝x2，选项D错误.

答案　B