高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(九)

高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(九)

‎　45分钟单元能力训练卷(九)‎ ‎(考查范围：第九单元　分值：110分)‎ 一、选择题(每小题6分，共48分)‎ 图D9－1‎ ‎1．如图D9－1所示，一均匀扁平条形磁铁与一金属圆形线圈共面，磁铁中心与金属圆形线圈的圆心O重合．下列运动中能使金属圆形线圈中产生感应电流的是(　　)‎ A．条形磁铁的N极向外、S极向里绕O点转动 B．在金属圆形线圈平面内条形磁铁绕O点沿顺时针转动 C．在金属圆形线圈平面内条形磁铁向右运动 D．条形磁铁垂直金属圆形线圈平面向纸外运动 图D9－2‎ ‎2．如图D9－2所示，通电圆环A中电流大小不变，在通电圆环外有两个同心圆环B、C，其面积SC>SB，则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΦB>ΦC B．ΦB＝ΦC C．ΦB<ΦC D．无法确定磁通量ΦB、ΦC的大小 ‎3．如图D9－3甲所示，闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按如图乙所示的B－t图变化，方向如图甲所示，则回路中(　　)‎ ‎　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 图D9－3‎ A．电流方向为顺时针方向 B．电流越来越大 C．磁通量的变化率恒定不变 D．产生的感应电动势越来越大 图D9－4‎ ‎4．如图D9－4所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下；自行车车把为直把、金属材质，两把手间距为L，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是(　　)‎ A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低 B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高 C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电动势要降低 图D9－5‎ ‎5. 如图D9－5所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是(　　)‎ A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆 B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆 C．G1、G2表的指针都向左摆 D．G1、G2表的指针都向右摆 图D9－6‎ ‎6．如图D9－6所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的转动轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，垂直铜盘所在平面有由左向右的匀强磁场．若铜盘的半径为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(　　)‎ 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 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 图D9－7‎ ‎7．如图D9－7所示，间距为d的平行导轨一端跨接一个阻值为R的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于平行金属导轨所在平面，一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流是(　　)‎ A.　　　　　　　B. C. D. 图D9－8‎ ‎8．如图D9－8所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为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，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　　)‎ A．加速度为 B．下滑的位移为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力为sinθ 二、计算题(62分)‎ ‎9．(20分)如图D9－9所示，足够长的两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在匀强磁场中，导轨间距为L，磁感应强度为B的磁场与导轨所在水平面垂直，质量为m的金属棒ab垂直于导轨且可沿导轨自由移动，导轨左端M、P间接一阻值为R的定值电阻，金属棒ab和导轨的电阻均不计．现用拉力F使金属棒ab沿导轨由静止向右水平运动，金属棒ab与导轨接触良好，保持拉力F的功率恒定，金属棒ab最终以速度3v做匀速直线运动，求：‎ ‎(1)当金属棒做匀速直线运动时，拉力F的大小；‎ ‎(2)拉力F的功率．‎ 图D9－9‎ ‎10．(20分)如图D9－10所示，水平面上固定一个间距L＝‎1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻．导轨上有质量m＝‎1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为‎1 m的导体棒，在外力的作用下，导体棒从t＝0时刻开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v＝2 ，不计导轨电阻．求：‎ 图D9－10‎ ‎(1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小；‎ ‎(2)请在如图乙所示的坐标中画出电流平方与时间的关系(I2－t)图象，并通过该图象计算出4 s内电阻R上产生的热量．‎ ‎11．(22分)如图D9－11所示，螺线管与竖直放置的相距L的平行导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g，不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响．‎ ‎(1)为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；‎ ‎(2)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；‎ ‎(3)已知螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率＝k(k>0)，导轨足够长．将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动，当杆的速度为v时，仍在向下做加速运动，求此时杆的加速度的大小．‎ 图D9－11‎ ‎45分钟单元能力训练卷(九)‎ ‎1．A　[解析] 条形磁铁的N极向外、S极向里绕O点转动时，穿过金属圆形线圈的磁通量发生改变，根据楞次定律可知，金属圆形线圈中产生感应电流，选项A正确；在金属圆形线圈平面内，无论条形磁铁是绕O点沿顺时针转动，还是条形磁铁向右运动，穿过金属圆形线圈的磁通量都为零，金属圆形线圈中都没有感应电流，选项B、C错误；当条形磁铁垂直金属圆形线圈平面向纸外运动时，由于对称性，穿入线圈和穿出线圈的磁感线条数相同，故穿过线圈的磁通量始终为零，选项D错误．‎ ‎2．A　[解析] 当A中有电流通过时，穿过B、C两个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，穿过圆环C向外的磁感线条数多于穿过圆环B的，根据合磁通量的计算，应该是：ΦB>ΦC，故选项A正确．‎ ‎3．AC　[解析] 由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向，选项A正确；由于磁感应强度随时间均匀变化，故回路中磁通量的变化率恒定，感应电动势大小恒定，感应电流大小也恒定，选项B、D错误，选项C正确．‎ ‎4．AC　[解析] 自行车车把切割磁感线，由右手定则知，自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv，选项C正确；辐条旋转切割磁感线，由右手定则知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，选项A正确，选项B错误；自行车在十字路口左拐改为南北骑向，地磁场竖直分量始终垂直于自行车车把，车把两端电动势不变，选项D错误．‎ ‎5．B　[解析] 电路接通后，线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G1、G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆，选项B正确．‎ ‎6．BC　[解析] 将铜盘上从C到D的一条直径看作闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，该直径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的感应电动势为E＝BL2ω，回路中感应电流I＝＝，选项B正确；由右手定则可知，回路中感应电流方向为C→D→R→C，选项C正确；由于铜盘切割磁感线的有效长度始终不变，所以感应电流的大小和方向始终不变，选项D错误．‎ ‎7．D　[解析] 导体棒与磁场垂直，速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直，由E＝Blv，l＝，可得I＝＝，选项D正确．‎ ‎8．B　[解析] 金属棒ab在这一过程中做的并非匀变速直线运动，所以加速度不是，选项A错误；根据q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝＝可得，下滑的位移为x＝，选项B正确；产生的焦耳热等于电流做的功，而感应电动势是变化的，并不总等于BLv，所以选项C错误；根据F安＝BIL，I＝，E＝BLv，可得F安＝，可见，当速度最大时，安培力最大，F安m＝，选项D错误．‎ ‎9．(1)　(2) ‎[解析] (1)当金属棒ab以速度3v做匀速直线运动时，有 F＝F安，‎ F安＝BIL，‎ I＝，‎ ‎ E＝3BLv，‎ 联立解得：F＝.‎ ‎(2)拉力的功率P＝3Fv＝.‎ ‎10．(1)0.4 N　(2)2.88 J ‎[解析] (1)t＝4 s时导体棒的速度是 v＝2 ＝‎4 m/s 感应电动势E＝BLv＝4 V 感应电流I＝＝‎‎0.4 A 此时导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.4 N.‎ ‎(2)由(1)可得I2＝＝4 t＝0.04 t 作出图象如图所示 在极短时间Δt内，电阻R上产生的热量为ΔQ＝I2RΔt 由I2－t图象可得，4 s内电阻R上产生的热量为 Q＝×0.16×9×4 J＝2.88 J.‎ ‎11．(1)　方向为由b到a ‎(2)　(3)g－ ‎[解析] (1)以ab杆为研究对象，由平衡条件有mg＝B0IL 故通过ab杆的电流I＝，电流方向为由b到a.‎ ‎(2)由法拉第电磁感应定律有E＝N＝NS 由欧姆定律有I＝ 故螺线管内磁感应强度B的变化率＝.‎ ‎(3)由法拉第电磁感应定律有E1＝NS＝NSk ab杆切割磁感线产生的电动势为 E2＝B0Lv 总电动势E总＝E1＋E2‎ 感应电流I′＝ 安培力 F＝B0 I′L 由牛顿第二定律有mg－F＝ma 故杆的加速度a＝g－.‎