2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、<p>  考查方向4.線框進(jìn)出單向磁場(chǎng)</p><p>  【例4】如圖,在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行,磁場(chǎng)方向豎直向下.導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.下列v-t圖象中,可能正確描述上述過(guò)程的是( ).</p>

2、<p><b>  [</b></p><p><b>  【答案】D</b></p><p>  【點(diǎn)撥】線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,在安培力作用下都要減速,且減速過(guò)程中因安培力減小導(dǎo)致加速度減小,符合此要求的只有D。</p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖甲所示,有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其直

3、角邊長(zhǎng)為L(zhǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd,從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度υ勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿的感應(yīng)電流為正,則圖乙中表示線框中電流 i 隨bc邊的位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是 ( )</p><p><b>  【答案】C</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,

4、有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框abcd,其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?,則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是( )</p><p>  【

5、解析】在0﹣時(shí)間內(nèi),ab邊切割磁感線運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則,知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda,為正,切割的有效長(zhǎng)度在均勻減小,所以感應(yīng)電流的大小在均勻減小.在﹣時(shí)間內(nèi),cd邊切割磁感線運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,為負(fù),切割的有效長(zhǎng)度在均勻減小,所以感應(yīng)電流的大小在均勻減?。蔄正確,B、C、D錯(cuò)誤,故選A. </p><p><b>  【答案】A</b></p>&

6、lt;p>  【針對(duì)訓(xùn)練3】如圖所示,圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線間的距離為l,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l。t=0時(shí)刻,bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合(如圖)?,F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是圖中的( )</p><p&

7、gt;<b>  【答案】B</b></p><p>  【小結(jié)】不同形狀的線框進(jìn)出不同形狀的磁場(chǎng),一般需要將楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合起來(lái),感應(yīng)電流的方向通過(guò)正負(fù)體現(xiàn),大小一般應(yīng)用,雙管齊下,采用逐一淘汰的方法分析處理。</p><p>  考查方向5.線框進(jìn)出雙向磁場(chǎng)</p><p>  【例5】如下圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度

8、大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上,使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?,能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖</p><p><b>  【答案】A</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖所示,三條平行虛線位于紙面內(nèi),中間虛

9、線兩側(cè)有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向,菱形閉合導(dǎo)線ABCD位于紙面內(nèi),且對(duì)角線與紙面垂直,兩個(gè)磁場(chǎng)的寬度均與菱形對(duì)角線AC的長(zhǎng)度相等,現(xiàn)使線框沿AC方向勻速穿過(guò)磁場(chǎng),以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,則從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到A 點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框中電流隨時(shí)間變化的圖象是( )</p><p>  【解析】線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),穿過(guò)回路向里的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?,是正?/p>

10、,排除BC;從C點(diǎn)越過(guò)兩磁場(chǎng)分界線開(kāi)始,到BD的連線與分界線重合,磁通量變化比第一階段快,D正確?!敬鸢浮緿。 </p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示,為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定電流

11、沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量ф為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量ф、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象的是( )</p><p><b>  【答案】D</b></p><p>  【小結(jié)】此情況下,當(dāng)線框的兩個(gè)有效切割邊分別位于不同方向的磁場(chǎng)中時(shí),兩個(gè)電源形成的電流的方向?qū)嶋H是相同的,所受安培力的方向也是

12、相同的。</p><p>  考查方向6.電磁感應(yīng)的力和能量問(wèn)題</p><p>  【例6】矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖甲所示。設(shè)t=0時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,則在0~4s時(shí)間內(nèi),圖乙中能正確表示線框ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正)( )</p>

13、;<p><b>  【答案】A</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練1】在倫敦奧運(yùn)會(huì)上,100 m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖甲所示,水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L(zhǎng)=0.5 m,一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R=0.5 Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上

14、,使桿運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的速度v也會(huì)變化,從而使跟蹤儀始終與運(yùn)動(dòng)員保持一致.已知v和F的關(guān)系如圖乙所示.(取重力加速度g=10 m/s2)則( ).</p><p>  A.金屬桿受到的拉力與速度成正比</p><p>  B.該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T</p><p>  C.圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小</p><

15、;p>  D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4</p><p><b>  【答案】BCD</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練2】邊長(zhǎng)為a的閉合金屬正三角形框架,完全處于垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)把框架勻速拉出磁場(chǎng),如圖所示,則下圖中圖象規(guī)律與這一過(guò)程相符合的是( ).[來(lái)源:Zxxk.Com]</p><p>  【解

16、析】在框架被勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,由幾何關(guān)系得,切割磁感線的有效長(zhǎng)度L∝x,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E電動(dòng)勢(shì)=BLv∝x,故A錯(cuò)誤,B正確;框架在勻速運(yùn)動(dòng)中受到的拉力F外力與安培力相等,而安培力F安=BIL=R為變力,C錯(cuò)誤;根據(jù)P外力功率=F外力v可得P外力功率隨x而改變,D錯(cuò)誤. </p><p><b>  【答案】B</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練3】如圖(a)所

17、示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=3 m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)t=0,此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1 V,在t=3 s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開(kāi)始離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此過(guò)程中vt圖象如圖(b)所示,那么( )</p><p>  (a) (b)</p><p>  A.t=0時(shí),線框右側(cè)的邊兩端M、N間電壓

18、為0.25 V</p><p>  B.恒力F的大小為1.0 N</p><p>  C.線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為2 m/s</p><p>  D.線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為1 m/s</p><p>  【解析】t=0時(shí),E1=1 V,MN間電壓UMN=4E=0.75 V,A錯(cuò)誤;由v-t圖象可知t=1 s到t=3

19、s,線圈完全在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),加速度a=0.5 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得:F=ma=1×0.5 N=0.5 N,B錯(cuò)誤;由v-t圖象可知線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)過(guò)程具有對(duì)稱(chēng)性,故線框到達(dá)位置3時(shí)的瞬時(shí)速度為2 m/s,C正確,D錯(cuò)誤。</p><p><b>  【答案】C</b></p><p>  【針對(duì)訓(xùn)練4】光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ,間距L=1.0

20、 m,與水平面之間的夾角α=30°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0 T,垂直于導(dǎo)軌平面向上,MP間接有阻值R=2.0 Ω的電阻,其他電阻不計(jì),質(zhì)量m=2.0 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,如圖甲所示。用恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖乙所示。取g=10 m/s2,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求:</p><p><b>  甲</b></p><p

21、><b>  乙</b></p><p>  (1)恒力F的大??;</p><p>  (2)金屬桿速度為2.0 m/s時(shí)的加速度大小;</p><p>  (3)根據(jù)v-t圖象估算在前0.8 s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。</p><p>  由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律得</p><p>  Q=Fx

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