2020高考物理复习训练题及答案:电路和图像

　　一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)

　　1.(2013·南京模拟)如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过大金属环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为　(　　)

　　A.E　　　B.E　　　C.E　　　D.E

　　2.一环形线圈放在匀强磁场中,设第1s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是　(　　)

　　A.大小恒定,沿顺时针方向与圆相切

　　B.大小恒定,沿着圆半径指向圆心

　　C.逐渐增加,沿着圆半径离开圆心

　　D.逐渐增加,沿逆时针方向与圆相切

　　3.(2013·南宁模拟)如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是　(　　)

　　4.(2013·攀枝花模拟)如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)　(　　)

　　A.通过电阻R的电流方向为P→R→M

　　B.a、b两点间的电压为BLv

　　C.a端电势比b端高

　　D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热

　　5.如图所示,两光滑平行金属导轨间距为L,直导线MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度,使导线MN向右运动,当电路稳定后,MN以速度v向右做匀速运动时　(　　)

　　A.电容器两端的电压为零

　　B.电阻两端的电压为BLv

　　C.电容器所带电荷量为CBLv

　　D.为保持MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为

　　6.(2013·衡水模拟)如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流—位移(I-x)关系的是　(　　)

　　7.两根平行的长直金属导轨,其电阻不计,导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好,如图所示,ab的电阻大于cd的电阻,当cd在外力F1(大小)的作用下,匀速向右运动时,ab在外力F2(大小)的作用下保持静止,那么在不计摩擦力的情况下(Uab、Ucd是导线与导轨接触间的电势差)(　　)

　　A.F1>F2,Uab>Ucd B.F1Ucd C.F1=F2, D.Uab=Ucd

　　8.(2012·新课标全国卷)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是　(　　)

　　9.(2013·桂林模拟)如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”形,底部导轨面水平,倾斜部分与水平面成θ角,导轨与固定电阻相连,整个装置处于竖直向上的大小为B的匀强磁场中。导体棒ab和cd均垂直于导轨放置,且与导轨间接触良好,两导体棒的电阻皆与阻值为R的固定电阻相等,其余部分电阻不计。当导体棒cd沿底部导轨向右以速度v匀速滑动时,导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态,导体棒ab的重力为mg,则　(　　)

　　A.导体棒cd两端电压为BLv

　　B.t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为

　　C.cd棒克服安培力做功的功率为

　　D.导体棒ab所受安培力为mgsinθ

　　二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

　　11.(14分)匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,磁场宽度L=3m,一正方形金属框边长ab=l=1m,每边电阻r=0.2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示。

　　(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I -t图线;

　　(2)画出ab两端电压的U -t图线。

　　12.(16分)如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化。求:

　　(1)通过小灯泡的电流;

　　(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。

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