四川省阆中中学2019-2020学年高二物理下学期4月试题(含解析)
一、单项选择题(每题5分,共30分)
1.如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计.ac之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B.当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
当杆ef以速度v向右匀速运动时,产生的感应电动势为,感应电流为,杆ef受到的安培力,联立解得,B正确.
2.铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,如图所示,在下落过程中,下列判断中正确的是( )
A. 金属环机械能守恒
B. 金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量
C. 金属环的机械能先减小后增大
D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.当环从静止下落过程中,由于磁通量变大,导致环中出现感应电流,受到安培阻力,安培力做负功,所以环的机械能不守恒,故A错误;
BC.当环从静止下落过程中,受到安培阻力,则除了重力作功外,还有安培力做功,导致下落过程中减小的重力势能,部分用来增加动能,还有部分用来产生内能,所以环的机械能在减少,故B正确,C错误;
D.当环从静止下落过程中,受到安培阻力,由作用力与反作用力关系可得环对磁铁的作用力,使得磁铁对桌面的压力大于其自身的重力,但环落到棒中间时环对磁铁的作用力为零,因为那个时刻不切割磁感线,所以环落到棒中间的时,磁铁对桌面的压力等于其自身的重力,故D错误;
故选B。
3.如图所示,一宽40 cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的速度v=20 cm/s匀速通过磁场区域.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,正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】线框进入磁场过程:时间
根据楞次定律判断可知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C正确.