2016年北京自主招生物理模拟试题：电磁感应与电路

育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！2016年北京自主招生物理模拟试题:电磁感应与电路【试题内容来自于相关网站和学校提供】1：如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1。t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律图象中，可能正确的是（）A、B、C、育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！D、2：如图所示,将单匝正方形线圈ABCD的一半放入匀强磁场中(图中虚线OO'的左侧有垂直于纸面向里的磁场),磁场的磁感应强度B=7T。让线圈以磁场边界OO'为轴以角速度ω=100rad/s匀速转动,在AB。CD边的中点P。Q连接右侧电路将电流输送给小灯泡。线圈边长L=0.4m,总电阻r=4Ω,灯泡电阻R=3Ω,不计P。Q的接触电阻及导线电阻,则下列说法正确的是（）A.理想电压表的读数为VB.理想电压表的读数为12VC.从图示位置开始,在线圈转动90°的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为28VD.从图示位置开始,在线圈转动180°的过程中,灯泡上产生的热量为J3：如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，其电阻R0与定值电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！数为μ。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为F，此时（）A、电阻R1消耗的热功率为Fv/3B、电阻R0消耗的热功率为Fv/6C、整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv·cosθD、整个装置消耗的机械功率为Fv4：如图所示，宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20m/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下面图乙中，正确反映感应电流随时间变化规律的是哪个？()Ａ。ＡＢ。ＢＣ。ＣＤ。Ｄ5：两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！A、释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB、金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC、金属棒的速度为v时，电路中的电功率为B2L2v2/RD、电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量6：如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为W，此时电压表读数为V。7：如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中，导体棒AB的在金属框架上以的速度向右滑动，已知导体棒长为，电阻为，，其他电阻不计，则导体棒端点上的电压大小是V,电压高的点是______（A或B）8：在两根相距d=10cm的平行光滑长导轨的一端，接有一个电容量C=50μF的电容器，垂直导轨放置一根金属棒，整个装置处于方向垂直纸面向内，B=2×10-4T的匀强磁场中。当金属棒以恒定速度v=5m/s向右滑动时，电容器的带电量Q=______，上极板量呈现_____电（填正或负）。9：原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话。现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原理示意图如图所示，图中线圈I与线圈Ⅱ匝数相等，R0=1。2kΩ，R=3。6kΩ，R为可变电阻。当R调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！了。这时Rx=________kΩ10：如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成60°角放置，当金属以垂直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，电阻R中的电流大小为________，方向为________。（不计轨道与棒的电阻）11：如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行固定在倾角的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽略。、两点间接有阻值为的电阻。一根质量m=1kg、电阻的均匀直金属杆放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。自图示位置起，杆受到大小为（式中v为杆运动的速度，力的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻的电流随时间均匀增大。g取10m/s2，。（1）试判断金属杆在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；（2）求电阻的阻值；（3）求金属杆自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t。12：如图所示，两足够长且间距L＝1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值R＝1Ω育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！的电阻。质量为m＝0.6kg的光滑金属棒MN靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好，整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。现用内阻r＝1Ω的电动机牵引金属棒MN，使其从静止开始运动直到获得稳定速度，若上述过程中电流表和电压表的示数始终保持1A和8V不变（金属棒和导轨的电阻不计，重力加速度g取10m/s2），求：（1）电动机的输出功率；（2）金属棒获得的稳定速度的大小；（3）若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中，棒上升的高度为1m，该过程中电阻R上产生的电热为0.7J，求此过程中经历的时间。13：如图所示为某一电路的俯视图，空中存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，在同一水平面上固定着平行金属轨道MN和PQ，两道轨间的距离为l。金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上，金属杆ab在MN和PQ间的电阻为r，且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中有两个阻值相同的电阻R1和R2，且R1=R2=R，电阻R2与一电容器串联，电容器的电容为C，轨道光滑且不计轨道的电阻。若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动，那么在此过程中：（1）流过电阻R1的电流为多大？（2）电容器的带电量为多大？（3）这个水平拉力及其功率分别为多大？14：如图：倾斜水平轨道都为光滑轨道，水平轨道处在竖直向下的匀强磁场中，金属杆进入水平轨道瞬间速度为，此时金属杆处在静止状态，=3水平轨道为无限长，两杆不能相碰，则两杆在轨道上运动的最终速度分别为多少?育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！15：（16分）如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻，在x≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求：（1）从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；答案部分1、BCDA、B线框先做自由落体运动，若安培力大于重力，ab边进入磁场先做减速运动，根据安培力公式F=可知，线框的加速度应该是逐渐减小，v﹣t图象的斜率应逐渐减小，先线框所受的安培力与重力二力平衡后，做匀速直线运动，速度不变；线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框只受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，故v﹣t图象的斜率可能先不变，后减小，再为零，最后又不变，故A错误，B正确。C、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确。D、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故D正确。故选：BCD、育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！2、AD线圈转动时产生的最大感应电动势Em=BLv=BLωr=7×0.4×100×0.2V=56V,有效值为E有效==28V,等效电路图如图所示,根据串并联电路知识和串联分压原理可知,灯泡两端电压为U=×28V=V,A正确,B错误;从图示位置开始线圈转动90°的过程中,磁通量变化量ΔΦ=BS=7×0.4×0.2=0.56(Wb),所用时间为t1=T==s,根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势为V,C错误;线圈转动180°的过程中,所用时间t2=T=s,则灯泡上产生的热量应用有效值计算,为J,D正确。故选：AD、3、C电路中的总电阻为，当速度为v时根据安培力公式可得,产生的感应电动势为E=BLv，所以产生的电流为即,所以电阻R1消耗的热功率为，电阻R0消耗的热功率为，AB错误。过程中摩擦力大小为，所以因摩擦而消耗的热功率为，消耗的机械功率为育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！，所以C正确D错误。4、C试题分析：线框进入磁场过程：时间，感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小不变。线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间线框穿出磁场过程：时间感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小不变。故选C考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；点评：本题分三个过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题，比较简单。5、A,C释放瞬间导体棒速度为零，安培力为零，弹力为零，只受重力作用，加速度为g，A对；金属棒向下切割磁感线，由楞次定律可知电流由b流向a，B错；金属棒的速度为v时，电动势为BLv，由可知C对；由能量守恒可知金属棒重力势能的减小量转化为动能、弹性势能和焦耳热，D错；6、3，5当金属棒速度稳定时，有解得：F=2N,由P=Fv2=3W设电压表的读数为U，则有,,,,解得U=5V育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！7、0.5VB点试题分析：导体棒AB切割磁感线，相当于电源，产生的感应电动势为E=BLv=1V，AB两端电压为闭合电路的路端电压，则，由右手定则可判断电势高的一点为B点考点：考查电磁感应与电路的结合点评：本题难度较小，切割磁感线的导体棒相当于电源，首先把电磁感应问题转化为电路问题在求解8、正电容器的带电量Q=，根据右手定则，四指指向高电势，所以可知上级板呈现正电故答案为：，正9、1。8kΩ【错解分析】错解答：2。4kΩ没有从原理上把握为什么从听筒中听不到话筒的声音【正解】话筒是一个声电转换装置，声音信号通过话筒后转换成的电信号从线圈I和线卷Ⅱ两个支路走，两个支路的电流方向