100考点最新模拟题千题精练10-11
一、
选择题
1. 如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电 磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则
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（A）由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 （B）由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用（C）如果断开B线圈的电键S2，无延时作用 （D）如果断开B线圈的电键S2，延时将变长 【参考答案】BC
来源学科网ZXXK]
2．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为
A．
IcIb(bR??) B．(aR??) BaBc
1
C．
IaIbc(cR??) D．(R??) BbBa【参考答案】A
【名师解析】设管中流体的流速为v，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt，这样如下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面，
设此横截面积为S，则画线的流体体积ΔV=SvΔt，除以时间Δt，则得到流体在该管中的流量为Q=ΔV/Δt=Sv.对于题干所给的流量计，横截面积S=bc，故流过流量计的流量Q=vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度， c是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，如下图所示，则将有电流流过闭合电路，这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势，如下图所示，电阻包括外接的电阻R和可导电流体的电阻r=ρc/ab，这样根据欧姆定律，得到闭合电路中的电流等于I=
BcvcR??ab
Q= vbc =
Ic(bR??)，选项A正确。 Ba二．计算题
1．在生产线框的流水线上，为了检测出个别不合格的未闭合线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。其物理情景简化如下：如图所示，通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框，传送带与水平方向夹角为
，以恒定速度v0斜向上运动。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN
）,线框与传送
与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。线框质量为m，电阻为R，边长为L（带间的动摩擦因数为
，重力加速度为。闭合线框在进入磁场前相对传送带静止，线框刚进入磁场的瞬
2
间，和传送带发生相对滑动，线框运动过程中上边始终平行于MN，当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且线框在传送带上始终保持上边平行于磁场边界。求
（1）闭合线框的上边刚进入磁场时所受安培力F安的大小； （2）从闭合线框上边刚进入磁场至刚要出磁场所用的时间t；
（3）从闭合线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，电动机多消耗的电能E。
（2）线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程， 根据动量定理：mgsinα?t+ Ft′-μmgcosα?t=0…⑤ 根据安培力公式得：F=BIL …⑥ 根据闭合电路欧姆定律得：I=E/R…⑦ 根据法拉第电磁感应定律得：E=BLv…⑧ 根据运动学公式得：L=vt…⑨
由⑤⑥⑦⑧⑨得：t=
BLmgR??cos??sin??=10s…⑩
（3）线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程， 根据动能定理得：（μmgcosα-mgsinα）d+W安1=0 根据功能关系得：Q电1=-W安1
3
根据功能关系得：Qf1=μmgcosα（v0t-d）
从线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中： 根据能量守恒得：E=2mgsinα?d+2Q电1+2Qf1 得：E=
2?vBLcos?
R??cos??sin??2.电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明．如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt（k为大于零的常数），空气阻力忽略不计． 21*cnjy*com （1）求t=0时刻，线框中感应电流的功率P；
（2）若线框cd边穿出磁场时速度为v，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q；
（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明:载物线框匝数越多，t=0时线框加速度越大．
【名师解析】
（1）t=0时刻线框中的感应电动势 E0??B2L（2分） ?tE02功率 P? （1分）
Rk2L4解得P? （2分）
R（2）由动能定理有W??Ek （1分）
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