高三物理选修3-2练习题.docx

2．如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R 的电量为 ( )
A．Q= B．Q=2BL2ωC

C．Q= D．Q= BL2(+2ωC )
3．如右图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,
其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场
时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L.则线框穿越匀强
磁场过程中产生的焦耳热为 ( )
A.2mgL B.2mgL+mgH C.2mgL+mgH D.2mgL+mgH
4．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L。金属圆环的直径也是L。自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近 ( )

5．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.。 酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系. 如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是 （ ）

A. U越大，表示c越大，c与U成正比
B. U越大，表示c越大，但是c与U不成正比
C. U越大，表示c越小，c与U成反比
D. U越大，表示c越小，但是c与U不成反比
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6．如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是 ( )
(A)闭合电键S接通电路时,A2 与A1同时亮
(B)闭合电键S接通电路时,A2先亮,A2后亮,最后一样亮
(C)断开电键S切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
(D)断开电键S切断电路时.A1和A2都要过一会儿才熄灭

7．如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计。 ( )
A. ab做自由落体运动
B. ab做匀加速运动，且加速度为a=mgm+CB2L2
C. ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为I=CBLa
D. ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为vm=mgRB2L2

8．如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R．现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内 ( )
A．顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E
B．平均感应电动势大小等于

C．平均感应电动势大小等于
D．通过导线框横截面的电荷量为
9．如图所示，两条足够长的平行金属导轨水平放置，导轨的一端接有电阻和开关，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场的方向与导轨平面垂直，金属杆ab置于导轨上。当开关S断开时，在杆ab上作用一水平向右的恒力F使杆ab向右运动进入磁场。经过一段时间后，闭合开关并开始计时，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。关于金属杆ab的v —t图象可能是的 ( )
ABC

第Ⅱ卷(非选择题共计89分)
三、简答题：本题共2小题，共计24分．请将答案填在相应的横线上或按要求作答．
10．（6分）下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图，图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况．
（1）（单选）图甲电路中串联定值电阻R主要是为了 （ ）
A．减小电路两端的电压，保护电源 B．增大电路两端的电压，保护电源
C．减小电路中的电流，保护灵敏检流计
D．减小电路中的电流，便于观察灵敏检流计的读数
（2）实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，检流计中指针是_______偏（填“左”或“右”）；
继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是________线圈（填“插入”或“抽出”）．
（3）通过完整实验，最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是： _______________________________________________________________．
11．如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。
（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是（ ）
A．插入铁芯F B．拔出线圈A C．使变阻器阻值R变小 D．断开开关S
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的 ____________________
（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。
12．某同学用图9所示的自制楞次定律演示器定性验证法拉第电磁感应定律。

(1)该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环____________ (填a或b)，圆环向后退，从上往下看，系统作____________ (填顺或逆)时针转动。[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(2)对能使系统转动的圆环，该同学发现：磁铁插入越快，系统转动
状态变化越快，说明圆环受到的磁场力越_________，产生的感应
电流越________，
感应电动势越________(填大或小)。而磁铁插入越快，圆环内磁通量
变化越_________(填快或慢)。
故感应电动势与磁通量变化的快慢成________比(填正或反)
四、计算题：本题共4小题，共计65分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中须明确写出数值和单位。
13．（14分）如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10 W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。求（1）交流发电机产生的电动势的最大值（2）电路中交流电压表的示数

14．（16分）如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H ．正方形金属线框abcd的质量m = 0.02kg、边长L = 0.1m（L<H），总电阻R = 0.2Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平．求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s2)
1．若线框从h=0.45m处开始下落，求线框ab边刚进入磁场时的加速度；
2．若要使线框匀速进入磁场，求h的大小；
3．求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q

w!w!w.!x!k!b!

15．（16分）如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l．从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小以，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动．
（1）求每根金属杆的电阻R为多少?
（2）从刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式，并说明F的方向．

（3）若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功．