A、 B、
C、
D、
【答案】D
【解析】由楞次定律可判斷,線圈在≤
的區(qū)域內(nèi)沿x正方向運動的過程中,線框中的磁通量增加,產(chǎn)生逆時針方向的電流,因此B項錯誤,線圈當
<
≤2
之間運動的過程中,線框中向紙面內(nèi)的磁通量減少,而向紙面外的磁通量增加,這兩種磁通量變化情況使線框中產(chǎn)生的電流方向一致,均為順時針方向,而且磁通量變化率隨線框移動距離
的增大而增大,所以電流增大,所以A、D項錯誤,C選項正確.
【點評】命題熱點之一,考查電磁感應中閉合線框在磁場中運動時產(chǎn)生的感應電流隨線框的位置變化而發(fā)生的變化、楞次定律和圖象。感應電流的大小和方向判斷是解題要點,牢記楞次定律中“結(jié)果阻礙原因”的應用規(guī)律。
【預測題30】
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【預測題29】如圖所示,兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反,磁感應強度的大小均為B,磁場區(qū)域?qū)挾染鶠?sub>,一正三角形(中垂線長為
)導線框ABC從圖示位置方向勻速穿過兩磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在下圖中感應電流I與線框移動距離
的關系圖象正確的是.
【解析】輸電線的導線電阻RL一定,將調(diào)壓變壓器滑動觸頭P向上移動一些,可以增大輸出電壓和輸出電流,因此RL上消耗的功率增大,可以增強除冰效果,但同時也增大了電能消耗;延長通電時間,雖可以增大發(fā)熱量,但發(fā)熱慢,若發(fā)熱與導線散熱平衡,則導線上的冰是不能除去的;如果所加電壓適當,閉合S將模擬負載R0短時短路,可以將所有電能在RL上釋放而短時產(chǎn)生大量熱量而除冰,適當電壓可保證輸電線不被燒斷,節(jié)能省時;若增大R0,則RL上的電功率會減小,因此最合理的是方案C。
【點評】開放性命題,不但要判斷其正確性,還要從正確方案中篩選出最為合理的設計�?忌仨殢臒崞胶�、加快發(fā)熱、減小能耗、操作安全等因素全面論證方案的正確性與合理性,考查了綜合分析能力和節(jié)能意識。
【預測題28】2008年1月份,我國南方大部分地區(qū)遭遇50年不遇的大雪災,高壓輸電線路大面積受損,凍雨使輸電線表面結(jié)冰,重力增大,導致線斷塔倒。某學校實驗興趣小組設計了利用輸電導線自身電阻發(fā)熱除冰的救災方案,將高壓輸電的升壓變壓器改為高壓變壓器,輸電線路終端降壓變壓器用模擬負載R0代替,處理后的電路原理如圖所示,RL為輸電線電阻,為了模擬輸電線,實驗時用一根長電阻絲代替R0,并將電阻絲放入冰雪中,在變壓器原線圈兩端加上交變電流后即出現(xiàn)冰雪融化的現(xiàn)象。為了研究最好除冰效果,下列模擬實驗除給定操作外,其它條件不變,不考慮其可行性,你認為其中最合理的是
A.將調(diào)壓變壓器滑動觸頭P向上移動一些
B.將調(diào)壓變壓器滑動觸頭P向下移動一些,同時延長通電時間
C.通過計算,選擇適當輸出電壓,并閉合S將模擬負載R0短時短路
D.通過計算,選擇適當輸出電壓,并將模擬負載R0的阻值增大一些
【答案】C
【解析】由圖可知,c粒子的軌道半徑最大,a粒子的軌道半徑最小,由可知,c粒子的速度最大,動能最大,A錯B對;粒子在勻強磁場中的運動周期
可知,當三粒子的比荷相同時,在同一勻強磁場中運動周期相同,D錯;粒子在磁場中的運動時間
,由圓弧對應的圓心角
決定,圓心角
與速度方向的偏轉(zhuǎn)角相等,其中a的偏轉(zhuǎn)角最大,因此a粒子在磁場中的運動時間最長,C錯。
【點評】帶電粒子在電、磁場中的運動是高考的熱點內(nèi)容,本題以帶電粒子進入有界圓形磁場區(qū)內(nèi)的運動,考查洛倫茲力作用下帶電粒子的運動特點,在勻強磁場中,帶電粒子的圓周運動解題要點是三個確定:圓心、半徑和速度偏轉(zhuǎn)角(也是軌跡圓弧對應的圓心角)。
㈡新穎題目
【預測題27】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場,其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力作用,則下列說法正確的是(
B�。�
A.a(chǎn)粒子動能最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁場中運動時間最長
D.它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc
【答案】B
【解析】由功能關系可知,,因此電場力做功1J,由
得
V,A錯;由動能定理得
J,B正確;空間電場是否是勻強電場不能確定,C錯;若空間同時還存在勻強磁場,由于運動電荷不受洛倫茲力,因此一定是平行磁感線運動,是直線運動,D錯。
【點評】功能關系、動能定理、電場力做功等一直是高考熱點和重點,試題從三個力做功考查動能定理、功能關系、電場的性質(zhì)和質(zhì)點運動性質(zhì)的判斷等,綜合性強,能力要求高。
B.質(zhì)點的動能減少2.5J
C.空間電場一定是勻強電場
D.若空間還存在勻強磁場,則質(zhì)點一定是做曲線運動
【答案】B
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