2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十四单元 交变电流 单元检测 Word版含解析
2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十四单元 交变电流 单元检测 Word版含解析第3页

B.穿过线圈平面的最大磁通量为1/50π Wb

C.t=0时刻流过线圈的电流不为零

D.t=0.0025 s时刻穿过线圈平面的磁通量为1/50π Wb

  【解析】电阻R上消耗的电功率P=U^2/R=20 W,A项错误;变压器原线圈两端的电压,即线圈产生的感应电动势有效值为200 V,所以其最大值Em=200√2 V=NBSω,则穿过线圈的最大磁通量Φm=BS=(200√2)/(100×100π) Wb=√2/50π Wb,B项错误;t=0时刻线圈平面和磁场垂直,各边均不切割磁感线,故线圈中电流为零,C项错误;t=0.0025 s时线圈转过45°,此时穿过线圈的磁通量Φ=BSsin 45°=√2/50π×√2/2 Wb=1/50π Wb,D项正确。

  【答案】D

7.(2018吉林监测)(多选)如图所示,abcd为一矩形金属线框,其中ab=cd=L,ab边接有定值电阻R,cd边的质量为m,其他部分的电阻和质量均不计,整个装置用劲度系数为k的两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,现给线框一竖直向下的初速度v0,当cd边第一次运动至最下端的过程中,R产生的电热为Q,此过程cd边始终未离开磁场,已知重力加速度大小为g,下列说法中正确的是(  )。

A.初始时刻cd边所受安培力的大小为(B^2 L^2 v_0)/Rmg

B.线框中产生的最大感应电流可能为(BLv_0)/R

C.cd边第一次到达最下端的时刻,两根弹簧具有的弹性势能总量大于1/2m〖v_0〗^2-Q

D.在cd边反复运动的过程中,R中产生的电热最多为1/2m〖v_0〗^2+(m^2 g^2)/2k

【解析】初始时刻,线框的速度为v0,则E=BLv0,再由I=E/R及F=BIL,得cd边所受安培力的大小F=(B^2 L^2 v_0)/R,A项错误;线框开始运动后,若初始时重力大于安培力,则mg-(B^2 L^2 v)/R-kx=ma,合力方向向下,可知线框可能先做加速度减小的加速运动,故v0不是速度的最大值,产生的感应电流不是最大,若初始时重力小于安培力,则(B^2 L^2 v)/R+kx-mg=ma,合力方向向上,可知线框可能做加速度减小的减速运动,速度v0为最大值,线框中产生的最大感应电流等于(BLv_0)/R,B项正确;cd边第一次到达最下端的时刻,由能量守恒定律可知mgh+1/2m〖v_0〗^2=Ep+Q