《天之驕子2017高考物理一輪總復習課時強化作業(yè)40專題六電磁感應中的電路、圖象、動力學和能量問題新人教版.doc-匯文網(wǎng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《天之驕子2017高考物理一輪總復習課時強化作業(yè)40專題六電磁感應中的電路、圖象、動力學和能量問題新人教版.doc-匯文網(wǎng)（9頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、 課時強化作業(yè)四十 專題六 電磁感應中的電路、圖象、動力學和能量問題1.如圖所示，等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L，紙面內一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t0時刻恰好位于如圖所示的位置，以順時針方向為導線框中電流的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示導線框中的電流位移(Ix)關系的是()解析：導線框切割磁感線，在0L過程中，移動距離x，設等腰三角形底角為，I，電流隨位移線性變化，根據(jù)楞次定律得電流方向為順時針；在L2L過程中，磁通量先增大后減小，感應電流先為順時針后為逆時針，在2L3L過程中，磁通量減小，電流為逆時

2、針，故B選項正確答案：B2(2016屆福州月考)紙面內兩個半徑均為R的圓相切于O點，兩圓形區(qū)域內分別存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化一長為2R的導體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉，角速度為，t0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是()解析：導體桿切割磁感線，產生感應電動勢，根據(jù)右手定則可知，開始時，產生感應電動勢從O指向A，為正值，設經(jīng)過t時間，導體桿轉過的角度為，其中t，根據(jù)E可知，E2BR2sin2t，B、R、不變，切割的有效長度隨時間先增大后減小，且做

3、非線性、非正弦的變化，經(jīng)半個周期后，電動勢的方向反向，故A、B、D選項錯誤，C選項正確答案：C3. (多選)如圖所示，空間存在著垂直光滑圓柱側面向外的輻射磁場，一個質量為m、半徑為R的勻質金屬環(huán)位于圓柱底部，環(huán)所在位置處的磁感應強度大小為B，環(huán)中通以恒定電流I后圓環(huán)由靜止向上運動，經(jīng)時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H，已知重力加速度為g，圓柱體足夠長，則在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是()A圓環(huán)先做勻加速運動后做變減速運動B圓環(huán)向上運動的過程中，安培力所做的功為mgHC圓環(huán)產生的最大電動勢為tD圓環(huán)中所通的恒定電流I的方向(俯視)為逆時針解析：圓環(huán)通以恒定電流

4、I時，由左手定則得安培力FBIL2BIR，根據(jù)牛頓第二定律得Fmgma，a，加速度恒定不變，圓環(huán)做勻加速直線運動，撤去電流后，圓環(huán)做切割磁感線運動，產生感應電流I，安培力F，方向豎直向下，產生向下的加速度，圓環(huán)的速度減小，做變減速運動，故A選項正確；圓環(huán)上升的過程中，安培力做功W，根據(jù)動能定理Wmgh0，解得安培力做功Wmgh，故B選項正確；撤去電流時，圓環(huán)的速度最大，vmatt，此時圓環(huán)產生最大的電動勢EmB2RvmB2Rt，故C選項錯誤；根據(jù)左手定則可知，產生向上的安培力，通過的電流方向(俯視)為順時針方向，故D選項錯誤答案：AB4. (多選)(2016屆甘肅模擬)一個閉合回路由兩部分組成

5、，如圖所示，右側是電阻為r的圓形導線；置于豎直方向均勻變化的磁場B1中，左側是光滑的傾角為的平行導軌，寬度為d，其電阻不計磁感應強度為B2的勻強磁場垂直導軌平面向上，且只分布在左側，一個質量為m、電阻為R的導體棒此時恰好能靜止在導軌上，分析下述判斷正確的是()A圓形線圈中的磁場B1，可以方向向上均勻增強，也可以方向向下均勻減弱B導體棒ab受到的安培力大小為mgC回路中的感應電流為D圓形導線中的電熱功率為(Rr)解析：導體棒ab靜止在導軌上，受力平衡，mgsinB2Id，安培力沿斜面向上，電流由b到a，根據(jù)楞次定律可知，圓形線圈中的磁場方向向上均勻增強或方向向下均勻減弱，A選項正確，B選項錯誤；

6、回路中的感應電流I，C選項正確；圓形導線中的熱功率PI2rr，D選項錯誤答案：AC5. (2016屆杭州月考)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導體框abcd，現(xiàn)將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中()A導體框中產生的感應電流方向相同B導體框中產生的焦耳熱相同C導體框ad邊兩端電勢差相同D通過導體框截面的電荷量不同解析：導體框離開磁場的過程中，向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，產生逆時針的感應電流，故導體框中產生的感應電流方向相同，A選項正確；根據(jù)功能關系可知，克服安培力做功產生焦耳熱，QFLL，故導體中

7、產生的焦耳熱不同，B選項錯誤；向上移出磁場的過程中，電動勢EBLv，ad邊兩端電勢差UE；向右移出磁場的過程中，電動勢E3BLv，ad邊兩端電勢差UE，電勢差不等，C選項錯誤；電荷量qIt，沿兩個不同方向移出，磁通量的變化量相同，所以通過導體框截面的電量相同故D選項錯誤答案：A6. (多選)(2016屆榮成市月考)如圖所示，光滑的“”形金屬導體框豎直放置，質量為m的金屬棒MN與框架接觸良好，磁感應強度分別為B1、B2的有界勻強磁場方向相反，但均垂直于框架平面，分別處在abcd和cdef區(qū)域現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN，金屬棒進入磁場區(qū)域abcd后恰好做勻速運動下列說法正確的有()A若B2B

8、1，則金屬棒進入cdef區(qū)域后將加速下滑B若B2B1，則金屬棒進入cdef區(qū)域后仍將保持勻速下滑C若B2B1，則金屬棒進入cdef區(qū)域后可能先加速后勻速下滑D若B2B1，則金屬棒進入cdef區(qū)域后可能先加速后勻速下滑解析：當金屬棒進入磁場B1區(qū)域后，恰好做勻速運動，說明金屬棒所受的安培力與重力大小相等、方向相反若B2B1，金屬棒進入B2區(qū)域后，根據(jù)楞次定律可知，金屬棒受到的安培力大小和方向不變，棒仍做勻速運動，A選項錯誤，B選項正確；若B2B1，金屬棒進入B2區(qū)域后受到的安培力方向不變，大小減小，將先加速后勻速下滑，C選項正確；若B2B1，金屬棒進入B2區(qū)域后受到的安培力方向不變，大小增大，將

9、先減速后勻速下滑，D選項錯誤答案：BC7(2016屆杭州市五校聯(lián)考)如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域、分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，一個質量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過l1進入磁場時，恰好以速度v1做勻速直線運動；當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運動，重力加速度為g.在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是()A線框中感應電流的方向不變B線框ab邊從l1運動到l2所用時間大于從l2運動

10、到l3所用時間C線框以速度v2勻速直線運動時，發(fā)熱功率為sin2D線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能E機與線框產生的焦耳熱Q電的關系式是E機WGmvmvQ電解析：線圈的ab邊進入磁場I的過程中，根據(jù)楞次定律可知，線框中產生abcd方向的感應電流ab邊離開磁場，進入磁場的過程中，線圈中產生adcd方向的感應電流，故A選項錯誤；ab邊剛進入磁場時，做勻速直線運動，根據(jù)共點力的平衡條件可知，安培力等于重力的分力，當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運動，此時ab和cd邊均受到沿導軌向上的安培力作用，兩個安培力的合力等于重力分力，由此可知v2

11、應小于v1，線框ab邊從l1運動到l2所用時間小于從l2運動到l3的時間，B選項錯誤；線圈以速度v2勻速運動時，mgsin4，解得v，發(fā)熱功率PFvmgsinsin2，故C選項正確；機械能的減小等于線框產生的電能，根據(jù)能量守恒定律得，線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能E機與線框產生的焦耳熱Q電的關系式是E機Q電，故D選項錯誤答案：C8(多選)(2016屆新鄉(xiāng)、許昌、平頂山調研)如圖所示，光滑導軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強磁場垂直于導軌平面，當金屬棒ab(電阻不計)沿導軌下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，燈泡的電功率為P，導軌和導線電阻不計要使燈泡在金屬棒穩(wěn)定運動狀態(tài)下的電功率為2P，

12、則下面選項中符合條件的是 ()A將導軌間距變?yōu)樵瓉淼谋?B換一電阻值減半的燈泡C換一質量為原來的倍的金屬棒 D將磁場磁感應強度B變?yōu)樵瓉淼谋督馕觯篴b棒下滑過程中先做變加速運動，后做勻速運動，達到穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得mgsin，ab棒穩(wěn)定運動狀態(tài)下的電功率Pmgvsin，將導軌間距L變?yōu)樵瓉淼谋?，則穩(wěn)定時速度變?yōu)樵瓉淼?倍，電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，A選項正確；燈泡電阻值減半，則穩(wěn)定時速度變?yōu)樵瓉淼?，電功率變?yōu)樵瓉淼?，B選項錯誤；金屬棒質量為原來的倍，則穩(wěn)定時速度為原來的倍，電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，C選項正確；磁感應強度變?yōu)樵瓉淼谋?，則穩(wěn)定時速度變?yōu)樵瓉淼?，電功率變?yōu)樵瓉淼?，D選項錯誤答案：AC

13、9(多選)(2016屆東北師范大學附屬中學模擬)如圖(a)所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成30固定在地面上，M、P之間接電阻箱R，電阻箱的阻值范圍為04 ，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B0.5 T質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖(b)所示已知軌道間距為L2 m，重力加速度取g10 m/s2，軌道足夠長且電阻不計則() A金屬桿滑動時產生的感應電流方向是abMPaB當R0時，桿ab勻速下滑過程中產生感應電動勢的大小為2 VC金屬桿的

14、質量為m0.2 kg，電阻r2 D當R4 時，回路瞬時電功率每增加1 W的過程中合外力對桿做的功為0.6 J解析：金屬桿下滑過程中切割磁感線，產生感應電流，根據(jù)右手定則可知，金屬桿滑動時產生的感應電流方向是aPMba，A選項錯誤；當R0時，最大速度為2 m/s，根據(jù)導體切割磁感線產生感應電動勢得，EBLv2 V，B選項正確；根據(jù)閉合電路的歐姆定律得，I，桿達到最大速度時，mgsinBIL0，聯(lián)立解得vRr，結合圖象可知，斜率k1 m/(s)，縱截距dr2 m/s，聯(lián)立解得，m0.2 kg，r2 ，C選項正確；電功率P，則P，根據(jù)動能定理得，Wmvmv，聯(lián)立解得WP，代入數(shù)據(jù)解得W0.6 J.答

15、案：BCD10. (2016屆杭州西湖中學月考)如圖，電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角37的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小B0.5 T質量m0.1 kg、電阻R0.4 的導體棒ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無摩擦下滑，與框架接觸良好框架的質量M0.2 kg、寬度l0.4 m，框架與斜面間的動摩擦因數(shù)0.6，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8.(1)若框架固定，求導體棒的最大速度vm；(2)若框架固定，棒從靜止開始下滑5.75 m時速度v5 m/s，求此過程回路中產生的熱量Q及流過ab棒的電量q

16、；(3)若框架不固定，求當框架剛開始運動時棒的速度v1.解析：(1)若框架固定，導體棒勻速下滑時速度最大，根據(jù)導體切割磁感線產生感應電動勢得EBlvm，感應電流I，ab棒所受安培力FBIl，根據(jù)平衡條件得，mgsin37BIl，聯(lián)立解得，vm6 m/s.(2)根據(jù)能量轉化和守恒定律可知，重力勢能減少量等于動能增加量和產生的熱量Q，mgxsin37mv2Q，代入數(shù)據(jù)解得熱量Q2.2 J電荷量qIt，代入數(shù)據(jù)解得，q2.875 C.(3)當框架剛開始運動時所受的靜摩擦力達到最大，回路中感應電流為I1，框架上邊所受安培力為F1BI1l，對框架Mgsin37BI1l(mM)gcos37，代入數(shù)據(jù)解得，

17、v12.4 m/s.答案：(1)6 m/s(2)2.2 J2.875 C(3)2.4 m/s11(2016屆杭州市五校聯(lián)考)如甲圖所示，間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為的斜面上在MNPQ矩形區(qū)域內有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B；在CDEF矩形區(qū)域內有方向垂直于斜面向下的磁場，磁感應強度Bt隨時間t變化的規(guī)律如乙圖所示，其中Bt的最大值為2B.現(xiàn)將一根質量為M、電阻為R、長為L的金屬細棒cd跨放在MNPQ區(qū)域間的兩導軌上并把它按住，使其靜止在t0時刻，讓另一根長也為L的金屬細棒ab從CD上方的導軌上由靜止開始下滑，同時釋放cd棒已知CF長度為2L，兩根細棒均與導軌良好接觸，在

18、ab從圖中位置運動到EF處的過程中，cd棒始終靜止不動，重力加速度為g，tx是未知量求： (1)通過cd棒的電流，并確定MNPQ區(qū)域內磁場的方向；(2)當ab棒進入CDEF區(qū)域后，求cd棒消耗的電功率；(3)求ab棒剛下滑時離CD的距離解析：(1)分析cd棒的受力情況，cd棒受到重力、支持力和安培力的作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件得BILMgsin，解得I.說明回路中電流始終保持不變，即回路中電動勢保持不變，在tx時刻ab剛好到達CDEF區(qū)域的邊界CD.在0tx內，由楞次定律可知，回路中電流沿abdca方向，根據(jù)左手定則可知，MNPQ區(qū)域內的磁場方向垂直于斜面向上(2)ab棒進入CDEF

19、區(qū)域后，磁場不再發(fā)生變化，在ab、cd和導軌構成的回路中，ab相當于電源，cd相當于外電阻，根據(jù)電功率公式得PI2R2R.(3)ab進入CDEF區(qū)域前只受重力和支持力作用做勻加速運動，進入CDEF區(qū)域后將做勻速運動設ab剛好到達CDEF區(qū)域的邊界CD處的速度大小為v，剛下滑時離CD的距離為s.在0tx內，根據(jù)法拉第電磁感應定律得，E1.在tx后，有E2BLv，E1E2，解得v，s.聯(lián)立解得sL.答案：(1)磁場方向垂直于斜面向上(2)2R(3)L12一般在微型控制電路中，由于電子元件體積很小，直接與電源連接會影響電路精準度，所以采用“磁”生“電”的方法來提供大小不同的電流在某元件工作時，其中一

20、個面積為S4104m2，匝數(shù)為10匝，每匝電阻為0.02 的線圈放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度大小B隨時間t變化的規(guī)律如圖1所示(1)求在開始的2 s內，穿過線圈的磁通量變化量；(2)求在開始的3 s內，線圈產生的熱量；(3)小勇同學做了如圖2的實驗：將并排在一起的兩根電話線分開，在其中一根電話線旁邊鋪設一條兩端分別與耳機連接的導線，這條導線與電話線是絕緣的，你認為耳機中會有電信號嗎？寫出你的觀點，并說明理由解析：(1)開始2 s內磁通量的變化量，211.6103 Wb.(2)02 s內，根據(jù)法拉第電磁感應定律得，E1n108103 V,23 s內，E2n101.6102 V,3 s內線圈產生的熱量Qt1t21.92103 J.(3)穿過耳機線圈的磁通量發(fā)生變化，耳機中有電信號產生答案：(1)1.6103 Wb(2)1.92103 J(3)有電信號，穿過耳機線圈的磁通量發(fā)生變化