重難強(qiáng)化訓(xùn)練(二)
(時間:40分鐘 分值:100分)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
一、選擇題(本題共6小題,每小題6分)
1. 穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖所示,在下列幾段時間內(nèi),線圈中感應(yīng)電動勢最小的是( )
A.0~2 s B.2~4 s
C.4~5 s D.5~10 s
D [圖線斜率的絕對值越小,表明磁通量的變化率越小,感應(yīng)電動勢也就越。]
2.如圖甲所示,平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒用細(xì)線系住,細(xì)線拉直但沒有張力.開始時勻強(qiáng)磁場的方向如圖甲所示,而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化如圖乙所示,不計(jì)ab、cd間電流的相互作用,則細(xì)線中的張力大小隨時間變化的情況為選項(xiàng)圖中的( )
甲 乙
A B C D
D [0到t0時間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢恒定,感應(yīng)電流恒定,但因磁場均勻變?nèi),故兩?dǎo)體棒上的安培力均勻變小,根據(jù)左手定則和平衡知識知細(xì)線上有拉力,大小等于每個棒受到的安培力,當(dāng)t0時刻磁場為零,安培力為零.大于t0時刻后,磁場反向變強(qiáng),兩棒間距變小,線上無力.故只有D圖正確.]
3.[多選]矩形線圈abcd,長ab=20 cm,寬bc=10 cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5 Ω.整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場穿過.若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖所示,則 ( )
A.線圈回路中感應(yīng)電動勢隨時間均勻變化
B.線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.4 A
C.當(dāng)t=0.3 s時,線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016 N
D.在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J
BD [由E=n=nS可知,由于線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率= T/s=0.5 T/s為常量,則回路中感應(yīng)電動勢E=nS=2 V,且恒定不變,故選項(xiàng)A錯誤;回路中感應(yīng)電流的大小I==0.4 A,選項(xiàng)B正確;當(dāng)t=0.3 s時,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,則安培力F=nBIl=200×0.2×0.4×0.2 N=3.2 N,故選項(xiàng)C錯誤;1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=0.42×5×60 J=48 J,選項(xiàng)D正確.]
4.(多選)如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動.若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( )
A.為0 B.先減小后不變
C.等于F D.先增大再減小
AB [導(dǎo)體棒a在恒力F作用下加速運(yùn)動,最后勻速運(yùn)動,閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體棒b受到安培力方向應(yīng)沿斜面向上,且逐漸增大,最后不變.由平衡條件可知,導(dǎo)體棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐漸減小,最后不變,所以選項(xiàng)A、B正確,C、D錯誤.]
5.(多選)在運(yùn)動會上的100 m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖甲所示,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L=0.5 m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5 Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);勻強(qiáng)磁場方向豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運(yùn)動.當(dāng)改變拉力的大小時,相對應(yīng)的速度v也會變化,從而使跟蹤儀始終與運(yùn)動員保持一致.已知v和F的關(guān)系如圖乙所示.(取g=10 m/s2)則( )
甲 乙
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T
C.圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4