万考题-全国中小学题库

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1．匝数n=10匝的圆形闭合线圈，所围的面积S=1m²（如图甲），线圈内存在如图乙所示磁场，规定垂直纸面向外的磁场方向为正方向，则下列说法正确的是（　　）

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A: 0~1s内线圈的感应电动势为1V，感应电流的方向为顺时针

B: 第4s末的感应电动势为0

C: 2~4s内线圈有扩张趋势

D: 1~2s内感应电流最大

难度：中等题型:常考题来源：福建省福州市八县（市）协作校2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

2．电和磁有许多相似之处，比如同种电荷相斥，同名磁极也相斥，异种电荷相吸，异名磁极也相吸：变化的电场激发磁场变化的磁场也能激发电场。著名的英国物理学家狄拉克曾预言磁单极子可以像正负电荷一样独立存在，所谓磁单极子是指仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布（如图甲）。若存在一N极磁单极子如图乙所示，固定于水平桌面上，其上覆盖一半径为r的半球壳，球心恰好在磁单极子处，球壳表面绝缘光滑。现在半球壳上方轻轻放置一特殊材料制成的质量为m的弹性导电线圈，线圈开始时半径为 $\text{[math]}$ ，电阻为R，线圈在重力作用下沿着半球壳下滑，下滑过程中线圈平面始终在水平面内，当线圈下滑高度h=0.2r时速度为v，已知磁单极子距离为d处的磁场强度大小为 $\text{[math]}$ ，弹性线圈存储的势能与橡皮筋类似，当线圈长度伸长∆x时存储的弹性势能为 $\text{[math]}$ ，上述式中k、k′均为常数，求：

半球壳上各处磁场强度大小和穿过半球壳的磁通量（球体表面积计算公式：S=4πr²）；

线圈下落高度h=0.2r时的电流大小和方向（从上往下俯视看）；

线圈下落高度h=0.2r的过程产生的焦耳热Q。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省绍兴市嵊州市2021届高三下学期物理5月选考科目适应性试卷

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3．如图所示，水平面内第二、三象限内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。将一根电阻R=0.5Ω的均匀导线围成一个闭合线圈Oab，已知ab刚好为四分之一圆弧，Oa长0.1m，t=0时Oa与x轴重合。现让线圈从如图所示位置开始绕O点以角速度 $\text{[math]}$ 逆时针匀速转动。在一个周期内，下列说法中正确的是（）

A: 通过线圈中电流的有效值为0.04A

B: Oa两端只有在线圈进入和穿出磁场两个过程中有电压

C: 因为一个周期内穿过线圈的磁通量变化为零，所以线圈中电动势的有效值为零

D: 因为一个周期内穿过线圈的磁通量变化为零，所以通过线圈某一横截面的电荷量为零

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省临海市新昌县2021届高三下学期物理第二次选考模拟试卷

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4．如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为l的正方形导电线圈，线圈电阻不变，右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴 $\text{[math]}$ ，O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为 $\text{[math]}$ （k为常数），线圈在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电动势e随时间t变化的图像（以顺时针为正方向），拉力F的功率P随线圈位移x变化的图像可能正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：困难题型:模拟题来源：浙江省Z20联盟2021届高三下学期物理第三次联考试卷

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5．如图所示，在水平桌面上放置两根光滑平行金属导轨 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ ，金属导轨足够长，阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻和开关k串联与导轨的a、c端相连。金属滑杆 $\text{[math]}$ 垂直于导轨并可在导轨上滑动，质量为 $\text{[math]}$ 。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小未知。金属滑杆与导轨电阻不计，金属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在某边的光滑轻滑轮后，与一质量为 $\text{[math]}$ 的物块相连，用外力固定金属滑杆 $\text{[math]}$ ，当开关不断开时，从静止开始释放金属滑杆 $\text{[math]}$ ，物块速度达到 $\text{[math]}$ 时闭合开关k，金属滑杆和物块一起做减速运动，经过时间 $\text{[math]}$ ，它们已经达到匀速运动状态，匀速状态时流过导体棒的电流为 $\text{[math]}$ ，金属滑杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。

求闭合开关瞬间，流过导体棒的电流方向；

求导体棒匀速时的速度大小v；

求物块M在开关闭合后 $\text{[math]}$ 内下落的高度；

小珂同学在电阻R两端并联一个电容器，电容大小为 $\text{[math]}$ ，重做这个实验，在其他条件不变的情况下，求导体棒匀速下落的速度v和此时电容器所带的电荷量q。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省Z20联盟2021届高三下学期物理第三次联考试卷

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6．如图所示，足够长的“U”形金属导轨平面与水平面成53°，其中MN与PQ平行且间距为L=1m，导轨平面与磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。质量为m=1kg的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的部分的电阻为R=5Ω，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q=4C时，棒的速度大小为v=10m/s，则金属棒ab在这一过程中（重力加速度大小为g=10m/s'，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

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导体棒ab中的电流方向；

下滑过程中的最小加速度；

下滑过程中导体棒上产生的焦耳热Q。

难度：中等题型:常考题来源：湖南省湖湘教育三新探索协作体2020-2021学年高二下学期物理4月期中联考试卷

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7．如图所示，abcd 为水平放置的光滑金属导轨，ab、cd 相互平行且间距 l=4m，导轨电阻不计，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 1T。金属杆 MN 倾斜放置，与导轨 cd 的夹角为θ= 53°，金属杆的质量为 2kg，单位长度的电阻 r =2Ω，保持金属杆以速度 v=10m/s 沿平行于 ab 的方向匀速滑动（滑动过程中与导轨接触良好，已知 $\text{[math]}$ ，g 取 $\text{[math]}$ ）。则下列说法中正确的是（）

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A: 电路中感应电动势的大小为 50V

B: 金属杆所受外力的大小可能为 20N

C: 金属杆所受外力的大小可能为 50N

D: 金属杆的热功率为 250W

难度：中等题型:常考题来源：湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟2020-2021学年高二下学期物理期中联考试卷

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8．如图所示，两条足够长的水平平行金属导轨间距为 L，导轨上放着两根相同导体棒 ab 和 cd；每根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B；开始时 ab 和 cd 的水平初速度大小分别为 2v₀和 6v₀ ，方向相反，求：

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整个过程中 ab 棒上所产生的焦耳热；

当 ab 棒的速度大小变为 v₀时：

①回路消耗的电功率为多大？

②两棒间的距离相比最初增大了多少？

难度：中等题型:常考题来源：湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟2020-2021学年高二下学期物理期中联考试卷

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9．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B = $\text{[math]}$ T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距 L=0.1m，导轨左端连接一个电阻 R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C= 2.5 ´10¹⁰ pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab，a 端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动 75°，此过程通过电阻 R 的电荷量为（）

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