2020高考物理大一轮361度全程复习 第9章－第1节 知能 训练

课时知能训练 (时间：40分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分每小题只有一个选项符合题意)图91131(2020镇江检测)如图9113所示为一个圆环形导体，圆心为O，有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流情况是()A沿逆时针方向B沿顺时针方向C先沿逆时针方向后沿顺时针方向D先沿顺时针方向后沿逆时针方向2.图9114如图9114所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是()A先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C始终有从b到a的电流D始终没有电流产生3如图9115所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()图9115Aa、b将相互远离Ba 、b将相互靠近Ca、b将不动 D无法判断4(2020滨海检测)如图9116所示，虚线框abcd内有一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动下图中所给出的是金属框的四个可能达到的位置，则金属框的速度不可能为零的位置是()图9116图91175如图9117，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是()磁铁下落的加速度先增大，后减小磁铁下落的加速度恒定磁铁下落的加速度一直减小最后为零磁铁下落的速度先增大后减小磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分每小题有多个选项符合题意全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)6(2020合肥模拟)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图9118所示，线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是()图9118A若保持电键闭合，则铝环不断升高B若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变7如图9119所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是()图9119A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C圆盘在磁场中向右匀速平移D磁场均匀增加8(2020宿迁模拟)如图9320所示是一种延时开关S2闭合，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则()图9120A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D如果断开B线圈的电键S2，延时将变长9如图9121所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环，以下判断中正确的是()图9121A释放圆环，环下落时环的机械能守恒B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑动时做减速运动D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势三、非选择题(本题共3小题，共47分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(14分)如图9122所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为l，且ld，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？图9122图912311(2020扬州检测)(16分)面积S0.2 m2、n100匝的圆形线圈，处在如图9123所示的匀强磁场内，磁感应强度B随时间t变化的规律是B0.02t T电阻R与电容器C并联后接在线圈两端，电阻R3 ，电容C30 F，线圈电阻r1 .求：(1)通过R的电流的大小和方向；(2)电容器所带的电荷量12.图9124(17分)如图9124所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式答案及解析1.【解析】由于带正电的粒子没有沿直径运动，所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消，所以穿过圆环的磁通量开始时向外增加，然后向外减少，根据楞次定律，圆环中感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故D正确【答案】D2.【解析】ab与被其分割开的每个圆环构成的回路，在ab棒运动过程中，磁通量都保持不变，无感应电流产生故D对【答案】D3.【解析】根据BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势由于S不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离A项正确【答案】A4.【解析】当线框完全处于磁场中时，线框中无感应电流产生，线框不受力，将做匀速直线运动，其速度不可能为零，故C对【答案】C5.【解析】刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下加速运动，铜管中产生感应电流，对磁铁的下落产生阻力，故磁铁速度增大，加速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁加速度为零，速度达到最大，可见D正确【答案】D6.【解析】若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，A、B错，C对；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝环向上跳起，现象不变，D正确【答案】CD7.【解析】圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D正确【答案】BD8.【解析】S1断开时，A线圈中电流消失，磁通量减少，B线圈中产生感应电流，阻碍线圈中磁通量的减少，A错，B对；若断开S2，B线圈无感应电流，磁通量立即减为零，不会有延时作用，C对，D错【答案】BC9.【解析】由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出)，故C对D错【答案】AC10.【解析】从线框进入到完全离开磁场的过程中，当线框bc边运动至磁场右边缘至ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流此过程位移为：ld故t.【答案】11.【解析】(1)通过圆形线圈的磁通量变大，由楞次定律和安培定则知，线圈中感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为由b到a.由法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势为E1000.20.02 V0.4 V由闭合电路欧姆定律，通过R的电流为I A0.1 A.(2)电容器两端的电压等于电阻R两端的电压，即UCURIR0.13 V0.3 V电容器所带的电荷量为QCUC301060.3 C9106 C.【答案】(1)0.1 A，方向bRa(2)9106 C12.【解析】要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t0时刻，穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B.【答案】B