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1、.第四章高考真題集訓(xùn)一、選擇題12019全國(guó)卷(多選)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是()A若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定B若從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng)C若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍答案AB解析設(shè)圓盤的半徑為r,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBr2,可知,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,電動(dòng)勢(shì)恒定,電流

2、恒定,A項(xiàng)正確;根據(jù)右手定則可知,從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤中電流由邊緣指向圓心,即電流沿a到b的方向流過電阻R,B項(xiàng)正確;圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,產(chǎn)生的電流方向不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,由PI2R可知,電阻R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.2019全國(guó)卷(多選)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是()A

3、圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)答案AB解析當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,選項(xiàng)A正確;圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁針施加磁場(chǎng)力作用,導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;由于圓盤中心正上方懸掛小磁針,在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圓盤中自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成的電流的磁場(chǎng),由安培定則可判斷出在中心方向豎直向下,其他位置關(guān)于中心對(duì)稱,此磁場(chǎng)不會(huì)導(dǎo)致磁

4、針轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.2019山東高考(多選)如圖,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤開始減速。在圓盤減速過程中,以下說(shuō)法正確的是()A處于磁場(chǎng)中的圓盤部分,靠近圓心處電勢(shì)高B所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)C若所加磁場(chǎng)反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D若所加磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)答案ABD解析把圓盤看成沿半徑方向緊密排列的“輻條”,由右手定則知,靠近圓心處電勢(shì)高,選項(xiàng)A正確;所加磁場(chǎng)越強(qiáng),感應(yīng)電流越強(qiáng),安培力越大,對(duì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙越大,選項(xiàng)B正確;如果磁場(chǎng)反向,由楞次定律可知,仍阻礙圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若將整個(gè)圓盤置于磁場(chǎng)中,則

5、圓盤中無(wú)感應(yīng)電流,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。4.2019全國(guó)卷如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是()AUaUc,金屬框中無(wú)電流BUbUc,金屬框中電流方向沿abcaCUbcBl2,金屬框中無(wú)電流DUacBl2,金屬框中電流方向沿acba答案C解析在三角形金屬框內(nèi),有兩邊切割磁感線,其一為bc邊,根據(jù)EBlv可得:電動(dòng)勢(shì)大小為Bl2;其二為ac邊,ac邊有效的切割長(zhǎng)度為l,根據(jù)EBlv,可得:電動(dòng)勢(shì)大小也為Bl2;由右手定

6、則可知:金屬框內(nèi)無(wú)電流,且UcUbUa,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;UbcUacBl2,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。52019四川高考(多選)如圖所示,電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng),外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是FF0kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有()答案BC解析設(shè)某時(shí)刻金屬棒的速度為v,安培力

7、FA,根據(jù)牛頓第二定律FFAma,即F0kvma,即F0vma,如果k,則加速度與速度成線性關(guān)系,且隨著速度增大,加速度越來(lái)越大,即金屬棒運(yùn)動(dòng)的vt圖象的切線斜率越來(lái)越大,由于FA,F(xiàn)At圖象的切線斜率也越來(lái)越大,感應(yīng)電流、電阻兩端的電壓及感應(yīng)電流的功率 也會(huì)隨時(shí)間變化得越來(lái)越快,B項(xiàng)正確;如果k,則金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻增大,感應(yīng)電流、電阻兩端的電壓、安培力均隨時(shí)間均勻增大,感應(yīng)電流的功率與時(shí)間的二次方成正比,沒有選項(xiàng)符合;如果kt0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。答案(1)(2)B0lv0(tt0)kSt(B0lv0kS)解析(1)在金屬棒未越過MN之前,t時(shí)刻穿過回路的磁通量為ktS設(shè)在從t時(shí)刻到tt的時(shí)間間隔內(nèi),回路磁通量的變化量為,流過電阻R的電荷量為q。由法拉第電磁感應(yīng)定律有E由歐姆定律有i由電流的定義有i聯(lián)立式得|q|t由式得,在t0到tt0的時(shí)間間隔內(nèi),流過電阻R的電荷量q的絕對(duì)值為|q|。(2)當(dāng)tt0時(shí),金屬棒已越過MN,由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運(yùn)動(dòng),有fF式中,f是外加水平恒力,F(xiàn)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)施加的安培力。設(shè)此時(shí)回路中的電流為I,F(xiàn)的大小為FB0Il此時(shí)金屬棒與MN之間的距離為sv0(tt0)勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過回路的磁通量為B0ls回路的總磁通量為t式

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