2022-2023學(xué)年天津市河北區(qū)高二（上）期末物理試卷

一、單選題（每題3分，共15分）

• 1．1821年一個十分神奇的與電有關(guān)的實驗現(xiàn)象被法拉第發(fā)現(xiàn)了，出于對這個現(xiàn)象的好奇，他對這種現(xiàn)象潛心研究了十年，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了在物理科技史上影響十分重大的電磁感應(yīng)效應(yīng)。下列四幅圖所描述的情境，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。?br />

  A．甲圖中，線圈與條形磁鐵中心軸線在同一平面內(nèi)且遠(yuǎn)離磁鐵

  B．乙圖中，線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運動

  C．丙圖中，條形磁鐵快速穿過有缺口的線圈

  D．丁圖中，線圈在通電直導(dǎo)線下方以虛線為軸轉(zhuǎn)動
  組卷：142引用：1難度：0.8

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• 2．如圖，一水平放置的矩形閉合線框abcd,在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流（　?。?/h2>

  A．沿abcd流動

  B．沿dcba流動

  C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動

  D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動
  組卷：610引用：43難度：0.9

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• 3．如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，在Δt時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變，大小由B均勻地增大到2B，在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（　?。?/h2>

  A． B a 2 2 Δ t

  B． n B a 2 2 Δ t

  C． B a 2 Δ t

  D． 2 n B a 2 Δ t
  組卷：223引用：8難度：0.7

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• 4．如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R，整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（　?。?/h2>

  A．U=Blv,流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  B．U=Blv,流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d

  C．U= 1 2 Blv,流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  D．U= 1 2 Blv,流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d
  組卷：273引用：6難度：0.6

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• 5．圖示是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈的兩條邊分別與兩個金屬滑環(huán)連在一起，線圈逆時針勻速轉(zhuǎn)動時，角速度為ω，通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接，為清楚起見。圖中只畫了一匝線圈，磁場可視為勻強(qiáng)磁場。下列關(guān)于此發(fā)電機(jī)工作時的說法中，正確的是（　　）
  

  A．線圈轉(zhuǎn)動到甲圖和丙圖所示的位置時，穿過線圈的磁通量最大，電路中的電流為零

  B．線圈轉(zhuǎn)動到乙圖和丁圖所示的位置時，穿過線圈的磁通量為零，電路中的電流為零

  C．線圈從甲圖所示位置逆時針轉(zhuǎn)動到丁圖所示位置的過程中，電路中電流的方向改變4次

  D．線圈從乙圖或丁圖所示的位置開始轉(zhuǎn)動時，電路中電流隨時間變化的規(guī)律為i=Imsinωt
  組卷：314引用：1難度：0.6

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四、計算題（有3個小題，共42分）

• 15．如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m²，共100匝，線圈的總電阻為r=2Ω，外接電阻R=8Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

  1

  π

  T，當(dāng)線圈以角速度ω=10πrad/s勻速旋轉(zhuǎn)時，求：
  （1）線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢。
  （2）若從線圈處于中性面開始計時，寫出電路中感應(yīng)電流的瞬時值表達(dá)式；
  （3）電路中，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？
  （4）線圈轉(zhuǎn)動一周，外接電阻R上產(chǎn)生的電熱是多少？
  組卷：355引用：1難度：0.7

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• 16．如圖所示，足夠長的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，所在平面的傾角θ=37°，導(dǎo)軌間的距離L=1.0m,下端連接R=1.0Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面且垂直于金屬棒、大小為F=5.0N的恒力使金屬棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上滑行，當(dāng)金屬棒滑行x=2.0m后速度保持不變，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，求：
  （1）金屬棒勻速運動時的速度大小v；
  （2）金屬棒從靜止到剛開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q_R；
  （3）金屬棒從靜止到剛開始勻速運動的過程中，通過電阻R的電荷量q；
  （4）金屬棒勻速運動之后撤去恒力F，撤去恒力的同時，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B，使得金屬棒繼續(xù)上升的過程中電路中無感應(yīng)電流，已知撤去恒力的瞬間，金屬棒距導(dǎo)軌底端的距離為x₀=2.5m,并從此刻開始計時，請推導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著時間t變化的函數(shù)關(guān)系。
  組卷：376引用：2難度：0.4

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