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1、电和磁 4第 91 页 第 1 题 (2013 广东惠州调研)如图所示,在 x0 的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面向里。矩形线框 abcd 从 t=0 时刻起由静止开始沿 x 轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流 I(取逆时针方向的电流为正)随时间 t 的变化图线是( )答案 D解析 线框由静止开始沿 x 轴正方向做匀加速运动,速度随时间逐渐增大,产生的感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大。根据右手定则可判断出感应电流方向为顺时针方向,则线框中的感应电流 I 随时间 t 的变化图线是 D。变式训练 （2012 山东基本能力，64，易）假如轨道车长度为 22 cm，记录仪记录的信号
2、如图所示，则轨道车经过该监测点的速度为( )A. 0. 20 cm/s B. 2.0 cm/s C. 22 cm/s D. 220 cm/s变式答案 C变式解析 由题图可知车头到达该监测点与车尾离开该监测点的时间间隔为 1. 0 s，即轨道车运行车身长度的位移时所用时间为 1. 0 s，故车速为 v= =22 cm/s，C 正确. 第 91 页 第 2 题 (2013 浙江台州月考)如图所示,虚线为磁感应强度大小均为 B 的两匀强磁场的分界线,实线 MN 为它们的理想下边界。边长为 L 的正方形线圈电阻为 R,ab 边与 MN重合,且可以绕过 a 点并垂直线圈平面的轴以角速度 匀速转动,则下列
3、说法正确的是( )A.从图示的位置开始逆时针转动 180的过程中,线圈中感应电流方向始终为逆时针B.从图示的位置开始顺时针转动 90到 180这段时间内,线圈完全在磁场中时无感应电流C.从图示的位置顺时针转动 180的过程中,线圈中感应电流的最大值为D.从图示的位置开始顺时针方向转动 270的过程中,通过线圈的电荷量为 2答案 C解析 从图示的位置开始逆时针转动 90的过程中,线圈中无感应电流,选项 A 错误;从图示的位置开始顺时针转动 90到 180这段时间内,穿过线圈的磁通量垂直纸面向里,并且逐渐减小,根据法拉第电磁感应定律,线圈中有感应电流,选项 B 错误;从图示的位置顺时针转动 180
4、的过程中,当对角线 ac 经过虚线位置时,对角线 ac 左右两侧切割磁感线产生的感应电动势方向相同,线圈中的感应电动势和感应电流最大,所以 Emax=2 B( L)2=2BL 2,I max= = ,选项 C 正确;根据 q= t= 可知,从图示的位置开始顺时针转动90的过程中,通过线圈的电荷量为 ,再从 90转动到 180的过程中,通过线圈的电荷量为 ,再从 180转动到 270的过程中,通过线圈的电荷量为 ,所以从图示的位置开始顺时针方向转动 270的过程中,通过线圈的电荷量为 ,选项 D 错误。变式训练 （2008 广东理基，15，易）关于电阻率的说法正确的是（ ）A. 电阻率与导体的长
5、度有关B. 电阻率与导体的材料有关C. 电阻率与导体的形状有关D. 电阻率与导体的横截面积有关变式答案 B 变式解析 电阻率只与导体材料有关，与导体的形状、长度和横截面积均无关，故选项 B正确. 第 91 页 第 3 题 (2012 江苏苏、锡、常、镇二模)如图所示电路中,L 为电感线圈,C 为电容器,当开关 S 由断开变为闭合时( )A.A 灯中无电流通过,不可能变亮B.A 灯中有电流通过,方向由 a 到 bC.B 灯逐渐熄灭,c 点电势高于 d 点电势D.B 灯逐渐熄灭,c 点电势低于 d 点电势答案 D解析 S 由断开变为闭合时,电容器 C 放电,放电电流由 b 到 a,A 灯闪亮一下,
6、放电完毕后,A 灯熄灭,故 A、B 选项均错。同时,由于线圈被短路,其中电流减小,产生的自感电流方向与原电流方向相同,所以 c 点电势低于 d 点电势,且最终 B 灯熄灭,故 C 项错,D 项正确。第 91 页 第 4 题 (2012 课标,19,6 分)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变
7、化率 的大小应为( )A. B. C. D.答案 C解析 设圆的半径为 L,线框电阻为 R,当线框以角速度 匀速转动时产生的感应电动势E1= B0L 2。当线框不动,而磁感应强度随时间变化时 E2= L 2 ,由 = 得 B0L 2= L 2 ,即 = ,故 C 项正确。变式训练 （2008 海南单科，10，易）一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心，若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（ ）A. 由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B. 由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C. 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向
8、一定由下向上D. 沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势变式答案 AD 变式解析 赤道上方的地磁场方向是由南指向北，根据右手定则，杆由东向西水平飞行时，下端电势高，故 A 对、B 错. 若杆沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故 C 错、D 对. 第 91 页 第 5 题 (2010 江苏单科,4,3 分)如图所示的电路中,电源的电动势为 E,内阻为 r,电感 L 的电阻不计,电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值。在 t=0 时刻闭合开关 S,经过一段时间后,在 t=t1时刻断开 S。下列表示 A、B 两点间电压 UAB随
9、时间 t 变化的图象中,正确的是( ) 答案 B解析 S 闭合时,由于自感 L 有感抗,经过一段时间电流稳定时 L 电阻不计,可见电路的外阻是从大变小的过程。由 U 外 = E 可知 U 外 也是从大变小的过程,所以 A、C 错。t 1时刻断开 S,由于自感在 L、R、D 构成的回路中电流从 B 向 A 中间流过 D,所以 t1时刻 UAB反向,B正确。变式训练 （2008 宁夏理综，16，难）如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻 R 和 r，导体棒 PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里. 导体棒的电阻可忽略. 当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（ ）A. 流过 R
10、 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 b 到 aB. 流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 b 到 aC. 流过 R 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 a 到 bD. 流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 a 到 b变式答案 B变式解析 依据右手定则可判断出导体棒 PQ 中的电流由 P 到 Q，Q 处电势最高，P 处电势最低，由 P 到 Q 电势依次升高. 外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势，因此流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 b 到 a，选项 B 正确. 第 91 页 第 6 题 (2010 江苏单科,2
11、,3 分)一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( )A. B.1 C.2 D.4答案 B解析 设原磁感应强度是 B,线框面积是 S。第 1 s 内 1=2BS-BS=BS,第 2 s 内 2=2B -2BS=-BS。因为 E=n ,所以两次电动势大小相等,B 正确。变式训练 （2011 上海单科，13，中）如图，均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环 b 同心共面放置，当 a 绕
12、 O 点在其所在平面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环 a（ ）A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转 C. 逆时针加速旋转 D. 逆时针减速旋转变式答案 B变式解析 由楞次定律，欲使 b 中产生顺时针方向的感应电流，则 a 环内磁场应向里减弱或向外增强，a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于 b 环有收缩趋势，说明 a 环外部磁场向外，内部向里，故选 B. 第 91 页 第 7 题 (2011 北京理综,19,6 分)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈 L、小灯泡 A、开关 S 和电池组 E,用导线将它们连接成如图所示的电路
13、。检查电路后,闭合开关 S,小灯泡发光;再断开开关 S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大 C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大答案 C解析 由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时熄灭的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流。由图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路,与电源无关,故 A 错;造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流,当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象,故 B 错
14、C 正确。自感系数越大,则产生的自感电动势越大,与灯泡是否闪亮无直接关系,故 D 错。变式训练 （2009 广东理基，5，易）导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）A. 横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B. 长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C. 电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D. 电流一定，电阻与导体两端的电压成反比变式答案 A变式解析 对于同种材料的导体，电阻率在温度一定的情况下是个定值，根据电阻定律R= 可知 A 正确，在 一定的情况下，R 是导体本身的固有属性与 U、I 无关. 第 91 页 第 8 题 (2013 江苏镇江)如图所示的电
15、路中,L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D 1、D 2和 D3是三个完全相同的灯泡,E 是内阻不计的电源。在 t=0 时刻,闭合开关 S,电路稳定后在 t1时刻断开开关 S。规定以电路稳定时流过 D1、D 2的电流方向为正方向,分别用 I1、I 2表示流过 D1和 D2的电流,则下图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是( )答案 BC解析 电路稳定时即 t1时刻之前,I 1I2,电流方向均是从上到下;t 1时刻断开开关 S 后,D1、D 2和 D3形成闭合回路,流过 D1的电流方向不变,大小逐渐减小,流过 D2的电流方向从下往上,即发生突变,其大小也突然增大到 I1,并从 I1逐渐减小到零。综上分析,选项 B、C 正确。变式训练 （2009 广东理基，5，易）导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）A. 横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B. 长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C. 电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D. 电流一定，电阻与导体两端的电压成反比变式答案 A变式解析 对于同种材料的导体，电阻率在温度一定的情况下是个定值，根据电阻定律R= 可知 A 正确，在 一定的情况下，R 是导体本身的固有属性与 U、I 无关. 第 92 页 第 9 题 (2012 四川理综
