绝密★启用前 xxx 学校 2021-2022 学年度 1 月同步练习 物理试卷 考试范围：xxx；考试时间：100 分钟；命题人：xxx 题号 一 二 总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第 I 卷（选择题） 请点击修改第 I 卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题（本题共 9 道小题，每小题 0 分，共 0 分） 1. 如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆 ab 可沿导轨滑动， 原先 S 断开，让 ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合 S，则从 S 闭合开始计时，ab 杆的运动速度 v 随 时间 t 的图象不可能是下图中的（ ） A. B. C. D. 2. （多选题）如图，螺线管 B 置于闭合金属圆环 A 的轴线上，当 B 中通过的电流增加（　　） A．环 A 有扩张的趋势 B．环 A 有缩小的趋势 C．螺线管 B 有缩短的趋势 D．螺线管 B 有伸长的趋势 3. （多选题）如图甲所示，正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直， 磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示．t=0 时刻，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里，设产生 的感应电流顺时针方向为正、竖直边 cd 所受安培力的方向水平向左为正．则下面关于感应电流 i 和 cd 所受安培力 F 随时间 t 变化的图象正确的是（　　） A． B． D． C． 4. 矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示．磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方 向为垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则（　　） A．从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为 abcda B．从 0 到 t1 时间内，导线框中电流越来越小 C．从 0 到 t2 时间内，导线框中电流的方向始终为 adcba D．从 0 到 t2 时间内，导线框 bc 边受到的安培力越来越大 5. 如图，线圈 abcd 固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面．当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化时，该磁场对 ab 边的安培力大小恒定．下列描述 B 随 t 变化的图象中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6.如图所示，两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为 θ 的绝缘斜面上，两导轨间距为 L，顶端接有 阻值为 R 的电阻 . 一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直，杆 ab 的电阻为 r， 导轨的电阻可忽略 . 整个装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下 . 让杆 ab 沿轨 道由静止开始下滑，导轨和杆 ab 接触良好，不计它们之间的摩擦，杆 ab 由静止下滑距离 S 时，已处于 匀速运动。重力加速度为 g . 则( ) A. 匀速运动时杆 ab 受到的安培力大小为 mgsinθ BLS B. 杆 ab 由静止下滑距离 S 过程中，流过 R 的电荷量为 R mg ( R  r ) sin C. 匀速运动时杆 ab 的速度为 B 2 L2 D. 杆 ab 由静止下滑距离 S 过程中，电阻 R 产生的热量为 mgS � sin   m3 g 2 ( R  r )2 sin 2  2 B 4 L4 7.如图所示，边长为 L 电阻不计的 n 匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额 定电压分别为 P、U，线框及小灯泡的总质量为 m，在线框的 下方有一匀强磁场区域，区域宽度为 l， 磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平．线框从图示位置开始由静止下落， 穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光．则（　　） A. 有界磁场宽度 l＜L B. 磁场的磁感应强度应为 C. 线框匀速穿越磁场，速度恒为 D. 线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为 mgL 8. （多选题）如图所示，在水平界面 EF、GH、JK 间，分布着两个匀强磁场，两磁场方向水平且相反大 小均为 B，两磁场高均为 L 宽度圆限．一个框面与磁场方向垂直、质量为 m 电阻为 R、边长也为 L 的正 方形金属框 abcd，从某一高度由静止释放，当 ab 边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动， 当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程中空气阻力不计．则 （　　） A．金属框穿过匀强磁场过程中，所受安培力的方向保持不变 B．金属框从 ab 边始进入第一个磁场至 ab 边刚到达第二个磁场下边界 JK 过程中产生的热量为 2mgL m2 gR C．金属框开始下落时 ab 边距 EF 边界的距离 h= 2 B4 L4 mgR D．当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间做匀速运动的速度 v2= 4 B2 L2 9.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为 a，总电阻为 R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为 R B 的匀强磁场垂直穿过环平面．环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为 2 的导体棒 AB，AB 由水 平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为 v，则这时 AB 两端的电压大小为(　　) 2 Bav A. 3 Bav B. 6 Bav C. 3 D. Bav 第 II 卷（非选择题） 请点击修改第 II 卷的文字说明 评卷人 得分 二、计算题（本题共 5 道小题,第 1 题 0 分,第 2 题 0 分,第 3 题 0 分,第 4 题 0 分,第 5 题 0 分,共 0 分） 10.如图所示，一个足够长的矩形金属框架与水平面成 θ=37°角，宽 L=0.5m，上端有一个电阻 R0=2.0Ω，框架的其他部分电阻不计，有一垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B=0.1T，ab 为 金属杆，与框架接触良好，其质量 m=0.1kg，电阻 r=0.5Ω，杆与框架间的动摩擦因数 μ=0.5，杆由静止 开始下滑，在速度达到最大值的过程中，电阻 R0 产生的热量 Q0=2.0J（取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： (1)通过 R0 的最大电流； (2)ab 杆下滑的最大速度； (3)从开始到速度最大的过程中 ab 杆下滑的距离。 11.如图所示，相距 L 的两平行金属导轨位于同一水平面上，左瑞与一阻值为 R 的定值电阻相连，一质 量为 m、阻值为 r 的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为 、方向竖直向下的匀强磁 场中。导体棒在水平外力作用下以速度 v 沿导轨水中向右匀速滑动。滑动过程中棒始终保持与导轨垂 直并接触良好。导转的电阻忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。求： (1)棒中电流 I 的大小； (2)水平外力 F 的大小； (3)当棒与定值电阻间的距离为 d 时开始计时，保持棒速度 v 不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系式。 12.如图所示，竖直放置 的 足够长的光滑平行金属导轨，间距为 l=0.5m，导轨上端接有电阻 R=1.0Ω，导轨电阻忽略不计．空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外．质量为 m=0.02kg、电阻不计的金属杆 MN，从静止开始 沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以 v0=2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆 始终与导轨垂直且接触良好．已知重力加速度为 g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）金属杆刚进入磁场区域时的感应电流大小及方向； （2）金属杆刚进入磁场区域时的加速度； （3）若金属杆进入磁场区域后又下落 h= 0.2m，接着以 v 匀速运动，求 v 大小及这 0.2m 内流过金 属杆的电量。 13.如图甲所示，足够长的光滑平行导轨 MN、PQ 倾斜放置，两导轨间距离为 L=1.0m，导轨平面与 水平面间的夹角为 阻值为 ，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的 M、P 两端连接 的电阻，金属棒 ab 垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒 ab 的 质量 m=0.20kg，电阻 ，重物的质量 M=0.60kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒 沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示，不计导轨电阻， ，求： （1）磁感应强度 B 的大小； （2）在 0.6s 内通过电阻 R 的电量； （3）在 0.6s 内电阻 R 产生的热量。 14.如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为 h，磁场的磁感应强 度大小为 B 有一长度为 L，宽度为 b(b<h)、质量为 m 的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离 ( ) 处由静止下落 下落过程中线圈上、下边保持水平 ，当线圈的下边进入磁场时，线圈恰好开始做匀速 运动，当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零，重力加速度为 g ，求： (1)线圈初始位置到磁场上边界的距离 L； (2)线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量 q； (3)线圈穿过磁场区域的整个过程中，线圈产生的热量 Q． 试卷答案 1.B 试题分析：当闭合开关时 S 时，满足 时，金属杆匀速运动，A 可能，故 A 错误．当速度大小 变化时，感应电动势也会变化，感应电流也变化，安培力大小也变化，所以金属杆的加速度也在变化 ， 所以不可能做匀加速运动，B 没有可能，故 B 正确．如果 安培力增大，加速度减小最后匀速，C 有可能，故 C 错误．当 时，金属杆加速运动，速度增大， 时，金属杆减速运动，速度减 小，安培力减小，加速度减小，D 有可能，故 D 错误． 该题选不可能的，故选 B． 考点：导体切割磁感线时的感应电动势； 点评：正确分析棒的受力并能根据受力判定物体做加速度逐渐减小的加速运动，知道合外力等于 0 时 棒将做匀速直线运动． 2.AC 【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律． 【分析】线圈 B 中电流 I 减小，B 中电流产生的磁场减弱，应用楞次定律阻碍磁通量变化分析 A 环的受 力情况；根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥判断螺线管相邻两匝线圈间的力，再分析 A 和 B 有怎样形变的趋势． 【解答】解：A、B、当 B 中通过的电流逐渐增加时，电流产生的磁场逐渐增强，故穿过 A 的磁通量增 加，为阻碍磁通量增加，根据楞次定律可知，环 A 应向磁通量减小的方向形变． 由于 A 环中有两种方向的磁场：B 线圈外的磁感线方向与 B 线圈内的磁感线方向相反，B 线圈外的磁感