《高考物理一輪復(fù)習(xí)練案29第十章電磁感應(yīng)第3講電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)練案29第十章電磁感應(yīng)第3講電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用.doc（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、高考綜合復(fù)習(xí)高考物理練案練案29第3講電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用一、選擇題(本題共8小題，15題為單選，68題為多選)1(2021昌平區(qū)質(zhì)檢)如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(aOb90)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為(D)ABRvBBRvCBRvDBRv解析當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置，圓環(huán)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為R；線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBRv；線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差由歐姆定律得UabEBRv；選項(xiàng)D正確。2在圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1 000匝，橫截面積S20 cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r1.0

2、，R14.0 ，R25.0 ，C30 F。在一段時(shí)間內(nèi)，垂直穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如圖甲所示，大小按如圖乙所示的規(guī)律變化，則下列說法中正確的是(C)A螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.2 VB閉合開關(guān)S，電路中的電流穩(wěn)定后，電容器下極板帶負(fù)電C閉合開關(guān)S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1消耗的電功率為2.56102 WDS斷開后，流經(jīng)R2的電荷量為1.8102 C解析本題考查感生電動(dòng)勢(shì)、閉合電路歐姆定律問題。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有EnnS，解得螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0.8 V，故A錯(cuò)誤；閉合開關(guān)，電路中的電流穩(wěn)定后，根據(jù)楞次定律可知，螺線管中的感應(yīng)電流盤旋而下，則螺線管下端相當(dāng)于電

3、源的正極，那么電容器下極板帶正電，故B錯(cuò)誤；閉合開關(guān)，電路中的電流穩(wěn)定后，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I0.08 A，根據(jù)PI2R1，解得電阻R1消耗的電功率P2.56102 W，故C正確；S斷開后，流經(jīng)R2的電荷量即為S閉合時(shí)電容器極板上所帶的電荷量Q，斷開S前，電容器兩端的電壓為UIR20.4 V，流經(jīng)R2的電荷量為QCU1.2105 C，故D錯(cuò)誤。3(2020遼寧沈陽(yáng)一模)如圖所示，豎直放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架中，定值電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一水平放置的電阻可忽略的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，棒的兩端始終與ab、cd保持良好接觸，且能沿框架無(wú)摩擦下滑，整個(gè)裝置放在與框架平面垂直的勻強(qiáng)

4、磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合開關(guān)S，則S閉合后(D)A導(dǎo)體棒ef的加速度一定大于gB導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于gC導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能一定守恒D導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能一定減少解析本題考查電磁感應(yīng)中的單桿的加速度、機(jī)械能等問題。當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合開關(guān)S，則S閉合后由于導(dǎo)體棒ef切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則導(dǎo)體棒ef受到向上的安培力作用，而FA，此時(shí)棒的速度大小未知，則其加速度與g的大小關(guān)系未知，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化成了電阻R的內(nèi)能，則機(jī)械能一定減少，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。4(2021湖南岳陽(yáng)模擬)如

5、圖所示，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中(C)APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ上拉力的功率先減小后增大D線框消耗的電功率先減小后增大解析導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBLv，畫出其等效電路如圖，總電阻R總RR，在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中，總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PQ兩端的電壓路端電壓UEIR，即先增大

6、后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P安BILv，先減小后增大，選項(xiàng)C正確；線框消耗的電功率即為外電阻消耗的功率，外電阻先增大后減小，因外電阻最大值為R，小于內(nèi)阻R，根據(jù)電源的輸出功率與外電阻大小的變化關(guān)系，外電阻越來(lái)越接近內(nèi)電阻時(shí)，輸出功率越大，可知線框消耗的電功率先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5(2020浙江7月選考)如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容

7、器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說法正確的是(B)A棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bl2B微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C電阻消耗的電功率為D電容器所帶電的電荷量為CBr2解析棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)垂直切割磁感線，由于只有圓環(huán)內(nèi)存在磁場(chǎng)，故產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBrBr2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于棒無(wú)電阻，故電容器、電阻兩端電壓均等于E，對(duì)微粒，由平衡條件有mg，故微粒的比荷為，B項(xiàng)正確；電阻R消耗的電功率為P，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由QCE可知電容器所帶電荷量QCBr2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6如圖(a)所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流變化的規(guī)律

8、如圖(b)所示，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，則(AD)At1時(shí)刻，F(xiàn)NGBt2時(shí)刻，F(xiàn)NGCt3時(shí)刻，F(xiàn)NGDt4時(shí)刻，F(xiàn)NG，A正確；t2時(shí)刻電流減小，則磁場(chǎng)減弱，則穿過P的磁通量變小，由楞次定律可知P將阻礙磁通量的變小，則P有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力減小，故FNG，C錯(cuò)誤；t4時(shí)刻電流減小，與B情況相同，F(xiàn)NG，D正確。7如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知線框的橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下邊界的距離、線框豎直邊長(zhǎng)均為h。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜

9、止開始釋放，線框上邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)。則下列說法中正確的是(ABD)A線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為B線框的電阻為C線框通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量Q2mghD線框通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量Q4mgh解析從初始時(shí)刻到線框上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)，由機(jī)械能守恒定律得3mg2hmg2h，解得線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v，故A項(xiàng)正確；線框上邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受合力為0,3mgBILmg，I，解得線框的電阻R，故B項(xiàng)正確；線框勻速通過磁場(chǎng)的距離為2h，產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少，即Q3mg2hmg2h4mgh，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。8(2019全國(guó)卷)如圖

10、，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零。從PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，到MN離開磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹梗鬟^PQ的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是(AD)ABCD解析PQ剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，加速度為零，則mgsinBIL，I，即電流恒定；且由題意知，MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與PQ剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相同。情形1：若MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，PQ已離開磁場(chǎng)區(qū)域，則對(duì)MN，由mgsinBIL及右手定則知，

11、通過PQ的電流大小不變，方向相反，故It圖像如圖A所示。情形2：若MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，PQ未離開磁場(chǎng)區(qū)域，由于兩導(dǎo)體棒速度相等，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等大、反向，故電流為0，但兩棒在重力作用下均加速直至PQ離開磁場(chǎng)，此時(shí)MN為電源，由EBLv，I，BILmgsinma知，MN減速，電流減小，可能的It圖像如圖D所示。二、非選擇題9(2020江蘇單科，14)如圖所示，電阻為0.1 的正方形單匝線圈abcd的邊長(zhǎng)為0.2 m，bc邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣重合。磁場(chǎng)的寬度等于線圈的邊長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T。在水平拉力作用下，線圈以8 m/s的速度向右穿過磁場(chǎng)區(qū)域。求線圈在上述過程中(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；(2

12、)所受拉力的大小F；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)0.8 V(2)0.8 N(3)0.32 J解析(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv，代入數(shù)據(jù)得E0.8 V。(2)感應(yīng)電流I，拉力的大小等于安培力，F(xiàn)BIl解得F，代入數(shù)據(jù)得F0.8 N。(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，焦耳定律QI2Rt解得Q，代入數(shù)據(jù)得Q0.32 J。10如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流。金屬棒被松開后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重

13、力加速度為g。求下滑到底端的過程中，金屬棒(1)末速度的大小v；(2)通過的電流大小I；(3)通過的電荷量Q。答案(1)(2) (3)解析(1)金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v22as解得v(2)金屬棒所受安培力F安IdB金屬棒所受合力Fmgsin F安根據(jù)牛頓第二定律有Fma解得I。(3)金屬棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t ，通過的電荷量QIt解得Q。11(2019天津卷)如圖所示，固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長(zhǎng)度也為l、電阻均為R，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。MN兩端通過開關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量

14、變化率為常量k。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。PQ的質(zhì)量為m，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)。(1)閉合S，若使PQ保持靜止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；(2)斷開S，PQ在上述恒力作用下，由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q，求該過程安培力做的功W。答案(1)，方向水平向右(2)mv2kq解析(1)設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律E，則Ek設(shè)PQ與MN并聯(lián)的電阻為R并，有R并閉合S時(shí)，設(shè)線圈中的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得I設(shè)PQ中的電流為IPQ，有IPQI設(shè)PQ受到的安培力為F安，有F安BIPQl保持PQ靜止，由受力平衡，有FF安聯(lián)立式得F方向水平向右。(2)設(shè)PQ由靜止開始到速度大小為v的加速過程中，PQ運(yùn)動(dòng)的位移為x，所用時(shí)間為t，回路中的磁通量變化為，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，有其中Blx設(shè)PQ中的平均電流為，有根據(jù)電流的定義得由動(dòng)能定理，有FxWmv20聯(lián)