安徽省蚌埠市田家炳中学2020-2021学年高二下学期物理4...

更新时间：2024-07-13 浏览次数：105 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2021高二下·泗县月考) 关于物理学史、以及原理，以下说法正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 奥斯特心系“磁生电”，总结出了电磁感应定律 B . 洛伦兹力始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关 C . 线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关 D . 涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生

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2. (2022高二下·广东月考) 科学家发现一种新型合金材料 $\text{[math]}$ ，只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（）

A . 甲图线圈有收缩的趋势 B . 乙图线圈有收缩的趋势 C . 甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流 D . 乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流

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3. 如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是（）

A . 同时向左运动，间距增大 B . 同时向左运动，间距减小 C . 同时向右运动，间距减小 D . 同时向右运动，间距增大

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4. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（）

A . 当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B . 当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 C . 当金属棒ab向右加速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 D . 当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

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5. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属线框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时。在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t₁时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P-t图像为抛物线。则图中这些量随时间变化的关系正确的是（）

A . B . C . D .

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6. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面、磁感应强度为B，将质量为m的导体棒ab由静止释放。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 $\text{[math]}$ 在导体棒运动到稳定的过程中，下列说法正确的是（）

A . 导体棒先做加速运动，然后做减速运动 B . 导体棒中的电流方向为 $\text{[math]}$ C . 导体棒运动的最大速度 $\text{[math]}$ D . 电阻发热等于导体棒重力势能的减少量

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7. (2021高二下·蚌埠月考) 在如图所示电路中，L₁和L₂是两个完全相同的灯泡，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计。先将电键S闭合，待电路稳定后，再将S断开，则下列说法正确的是（）

A . S闭合瞬间，流过L₁、L₂的电流近似相等 B . S闭合稳定后，流过L₁、L₂的电流相等 C . S断开后，L₁、L₂均立即熄灭 D . S断开后，L₁、L₂均先闪亮一下再逐渐熄灭

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8. (2021高二下·蚌埠月考) 下列现象中为了防止涡流危害的是（）

A . 金属探测器 B . 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯 C . 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 D . 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架

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9. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动，产生了交变电流，下列说法正确的是（）

A . 当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B . 当穿过线框的磁通量为0时，线框中的感应电动势也为0 C . 当穿过线框的磁通量为0时，线框中的磁通量变化率最大 D . 线框经过如图位置时，电流方向将发生改变

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二、多选题

10. (2021高二下·蚌埠月考) 如图甲所示，在水平向右的匀强磁场中，匝数为10匝的矩形线圈绕与线圈平面共面的竖直轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，从线圈转到图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图乙所示．则下列说法正确的是（）

A . 线圈的感应电动势的瞬时值e随时间t的变化关系为e=10sin100t（V） B . 线圈的感应电动势的有效值为 $\text{[math]}$ C . 当t=π时，线圈的感应电动势最小 D . 线圈从图示位置转过60°时，线圈的感应电动势瞬时值大小为5V

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11. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则以下选项可能的是（）

A . M为电容器，N为电感线圈，L为电阻 B . M为电感线圈，N为电容器，L为电阻 C . 若改接电压恒定的直流电源，灯1、灯3亮，灯2不亮 D . 若改接电压恒定的直流电源，灯2、灯3亮，灯1不亮

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12. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成 $\text{[math]}$ 角（ $\text{[math]}$ ），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与导轨的两边始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R。从释放开始，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）

A . ab运动的平均速率小于 $\text{[math]}$ B . 金属棒的位移大小为 $\text{[math]}$ C . 产生的焦耳热为qBLv D . 受到的最大安培力大小为 $\text{[math]}$

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13. (2021高二下·蚌埠月考) 如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿abcda方向时为正，已知在0～4 s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列图像所表示的关系正确的是（）

A . B . C . D .

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三、填空题

14. (2021高二下·蚌埠月考) 如图1所示，匝数 $\text{[math]}$ ，边长 $\text{[math]}$ 的正方形线框置于匀强磁场中，从图示位置开始计时，让线框绕垂直磁场方向的轴匀速转动，通过线框的磁通量随时间变化的图象如图2所示。
1. （1）匀强磁场的磁感应强度为T；
2. （2）线框中感应电动势的有效值为V；
3. （3）线框中感应电动势的瞬时值表达式为。
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15. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，从匀强磁场中用外力把一矩形线圈匀速拉出磁场区域。如果两次拉出的速度之比 $\text{[math]}$ ，则在将线圈拉出磁场区域的过程中，两次所用的外力大小之比 $\text{[math]}$ ，线圈中产生的焦耳热之比 $\text{[math]}$ ，通过线圈某截面的电荷量之比 $\text{[math]}$ 。

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四、解答题

16. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示，匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ 。矩形线圈ABCD共10匝，线圈的面积 $\text{[math]}$ ，线圈总电阻 $\text{[math]}$ 。线圈绕垂直于磁感线的对称轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，转速 $\text{[math]}$ 。外电路中的电阻 $\text{[math]}$ 。从图示位置开始计时，求：（结果可以用π和根号表示）
1. （1）感应电动势的瞬时值表达式；
2. （2） $\text{[math]}$ 时通过线圈的磁通量；
3. （3）维持该线圈匀速转动一周，外力需要做的功W。
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17. (2021高二下·蚌埠月考) 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中， $\text{[math]}$ ，有一水平放置的光滑框架，宽度为 $\text{[math]}$ ，如图所示，框架上放置一质量为 $\text{[math]}$ 、电阻为 $\text{[math]}$ 的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd以恒定加速度 $\text{[math]}$ ，由静止开始做匀变速运动，则：
1. （1）在 $\text{[math]}$ 内平均感应电动势是多少？
2. （2）第 $\text{[math]}$ 末，回路中的瞬时电流多大？
3. （3）第 $\text{[math]}$ 末，作用在cd杆上的水平外力多大？
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18. (2021高二下·岑溪期中) 如图所示，位于水平面内的两个平行金属导轨相距 $\text{[math]}$ ，一端与阻值 $\text{[math]}$ 的电阻串联。一质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的导体棒静止放置于导轨上并与导轨垂直，可在导轨上滑动。导轨足够长且其电阻忽略不计。在导轨所在空间加上竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，通电导体棒在水平向右的外力 $\text{[math]}$ 的作用下由静止开始向右运动，导体棒与导轨间的摩擦力 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求导体棒运动的最大速度 $\text{[math]}$ 。
2. （2）当导体棒的速度为其最大速度的一半时，求导体棒的加速度大小。
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19. (2021高二下·天津期末) 如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成q＝30°角，平行导轨间距L=1.0 m．匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=0.20T．两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动．两金属杆的质量均为m=0.20 kg，电阻均为R=0.20Ω．若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好．金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s² ．求：
1. （1） cd杆受安培力F_安的大小；
2. （2）通过金属杆的感应电流I；
3. （3）作用在金属杆ab上拉力的功率P．
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