《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十一 電磁感應(yīng) 考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用精練（含解析）試題.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十一 電磁感應(yīng) 考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用精練（含解析）試題.docx（5頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用1.2020廣東六校聯(lián)考如圖,空間中存在一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向與豎直面(紙面)垂直,磁場的上、下邊界(虛線)均水平;紙面內(nèi)磁場上方有一個(gè)正方形導(dǎo)線框abcd,其上、下兩邊均與磁場邊界平行,邊長小于磁場上、下邊界的間距.若線框自由下落,從ab邊進(jìn)入磁場時(shí)開始,直至ab邊到達(dá)磁場下邊界為止,線框下落的速度大小可能()A.始終減小B.始終不變C.始終增加D.先增加后減小2.2020陜西百校第一次聯(lián)考,多選如圖甲所示,閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向,順時(shí)針為線框中感應(yīng)電

2、流的正方向,水平向右為安培力的正方向.關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i、ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象,下列選項(xiàng)正確的是()圖甲圖乙 ABCD3.2020江西七校第一次聯(lián)考,多選在水平放置的兩條平行光滑長直導(dǎo)軌上有一垂直其放置的金屬棒ab,勻強(qiáng)磁場與軌道平面垂直,磁場方向如圖所示,導(dǎo)軌接有兩定值電阻及電阻箱R0,R1=5 ,R2=6 ,其余電阻不計(jì).電路中的電壓表量程為010 V,電流表的量程為03 A,現(xiàn)將R0調(diào)至30 ,用F=40 N的水平向右的力使ab垂直導(dǎo)軌向右平移,當(dāng)棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),兩電表中有一表正好達(dá)到滿偏,而另一表未達(dá)到滿偏.兩電表均為理想電表,則下列說法正確的是()A.當(dāng)棒

3、ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),電流表滿偏B.當(dāng)棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),電壓表滿偏C.當(dāng)棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),棒ab的速度是1 m/sD.當(dāng)棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),棒ab的速度是2 m/s4.2020安徽黃山模擬如圖甲所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上且間距為L,左端接電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上.當(dāng)ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動時(shí),F與金屬棒速度v的關(guān)系如圖乙所示.已知ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,設(shè)ab中的感應(yīng)電流為I,ab受到的安培力大小為F安,R兩端的電壓為UR,R的電功率為P,則下圖中

4、正確的是()5.2020河北衡水檢測,多選如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌放在斜面上,勻強(qiáng)磁場垂直斜面向上,恒力F拉動金屬桿ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上滑動,ab桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.ab桿從靜止開始到達(dá)到最大速度的過程中,恒力F做功為W,ab桿克服重力做功為W1,ab桿克服安培力做功為W2,ab桿動能的增加量為Ek,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,ab桿重力勢能增加量為Ep,則()A.W=Q+W1+W2+Ek+EpB.W=Q+W1+W2+EkC.W=Q+Ek+EpD.W2=Q,W1=Ep6.2019山西太原二模圖甲、乙、丙中除導(dǎo)體棒ab可動外,其余部分均固定不動.甲圖中的電容器C原來不帶電.所有導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌

5、電阻均可忽略,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì).導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.圖中裝置均在水平面內(nèi),且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌足夠長,間距為L.現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0,則()A.三種情況下,導(dǎo)體棒ab最終均靜止B.三種情形下,導(dǎo)體棒ab最終都做勻速運(yùn)動C.圖甲、丙中ab棒最終都向右做勻速運(yùn)動D.圖乙中,流過電阻R的總電荷量為mv0BL7.2019全國,多選如圖,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上.t=0時(shí),棒ab以初速度v0向右滑動.運(yùn)動過程中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良

6、好,兩者速度分別用v1、v2表示,回路中的電流用I表示.下列圖象中可能正確的()ABCD8.2020山西太原定時(shí)訓(xùn)練,12分如圖甲所示,將一間距為L=1 m的足夠長U形導(dǎo)軌傾斜固定,傾角為=37,導(dǎo)軌上端連接一阻值為R=2.0 的電阻,整個(gè)空間存在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m=0.01 kg、長也為L=1 m、電阻為r=1.0 的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上且不會滑出導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與金屬棒之間的動摩擦因數(shù)=0.5,金屬棒ab從靜止開始下滑,下滑的x-t圖象如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計(jì)且金屬棒下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且緊密接觸,重力加速度g取10 m/s2,si

7、n 37=0.6,cos 37=0.8.求:(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小;(2)從開始到t=2.5 s過程中電阻R上產(chǎn)生的熱能.9.2019浙江紹興適應(yīng)性考試,10分如圖所示,兩平行光滑軌道MN和PQ豎直放置,間距l(xiāng)=0.5 m,其中EG和FH為兩段絕緣軌道,其余均為金屬軌道,軌道末端NQ間連接一個(gè)自感系數(shù)L=0.01 H的線圈,其電阻可以忽略.在ABDC、CDFE、GHJI區(qū)域內(nèi)存在垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=B2=B3=0.2 T,方向如圖,圖中d=0.4 m.兩長均為0.5 m的導(dǎo)體棒a、b通過輕質(zhì)絕緣桿連接,總質(zhì)量m=0.02 kg,b棒電阻R=0.2 ,a棒

8、電阻不計(jì);現(xiàn)將a、b系統(tǒng)從距離AB邊高h(yuǎn)處由靜止釋放,a棒勻速通過ABCD區(qū)域,最終a棒以1.6 m/s的速度穿出EF邊.導(dǎo)體棒與金屬軌道始終垂直且接觸良好.重力加速度大小g=10 m/s2.(1)求h的值.(2)求a棒從進(jìn)入AB邊到穿出EF邊的總時(shí)間.(3)若a棒通過GH邊時(shí)輕質(zhì)桿突然斷裂,以該位置為原點(diǎn),豎直向下為x軸,求a棒在向下運(yùn)動的過程中電流i與位移x的大小關(guān)系.(已知線圈上的自感電動勢為E=Lit,此過程中導(dǎo)體棒b仍在EFGH區(qū)域運(yùn)動) 考點(diǎn)3電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用1.C設(shè)正方形線框邊長為L,剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框電阻為R,則線框剛進(jìn)入磁場時(shí)所受安培力F安=

9、B2L2vR ,安培力與重力的大小關(guān)系取決于線框在磁場上方做自由落體運(yùn)動的高度,故剛進(jìn)入磁場時(shí),線框加速、勻速、減速都有可能,但因線框邊長小于磁場上、下邊界的間距,故無論線框剛進(jìn)入時(shí)加速、勻速還是減速,當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場后一定只受重力做加速運(yùn)動,故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤.2.BC由題圖乙可知,01 s時(shí)間內(nèi),B增大,增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針方向,為正值;12 s時(shí)間內(nèi),磁通量不變,無感應(yīng)電流;23 s時(shí)間內(nèi),B的方向垂直紙面向外,B減小,減小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針方向,是負(fù)值;34 s時(shí)間內(nèi),B的方向垂直紙面向里,B增大,增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流

10、的方向是逆時(shí)針方向,是負(fù)值,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤.由左手定則可知,在01 s內(nèi),ad邊受到的安培力方向水平向右,是正的;12 s時(shí)間內(nèi),無感應(yīng)電流,沒有安培力;23 s時(shí)間內(nèi),安培力水平向左,是負(fù)的;34 s時(shí)間內(nèi),安培力水平向右,是正的.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動勢E=t=BtS,感應(yīng)電流I=ER=SBRt,由B-t圖象可知,在01 s、24 s時(shí)間段內(nèi),Bt的大小不變,在各時(shí)間段內(nèi)I是定值,ad邊受到的安培力F=BIL,I、L不變,B均勻變化,則安培力F均勻變化,不是定值,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.【光速解法】由法拉第電磁感應(yīng)定律E=BtS和閉合電路歐姆定律I=ER可知,感應(yīng)電流的方向與B

11、-t圖象的斜率正負(fù)有關(guān),由題圖乙知斜率先為正后為零最后為負(fù),可快速得出選項(xiàng)B正確;再由安培力F=BIL,可知F與I和B有關(guān),由題圖乙中第1 s內(nèi)B隨時(shí)間t均勻變化,可快速判斷出選項(xiàng)C正確.3.BC 電阻R2與R0的并聯(lián)阻值為5 ,若電流表滿偏,則電阻R2兩端電壓U=15 V,超過電壓表量程,故滿偏的電表為電壓表,A錯(cuò),B正確.由歐姆定律可知,通過R2的電流I2=53 A,通過R0的電流I0=13 A,電阻R1兩端的電壓U1=(I0+I2)R1=10 V,所以金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=20 V;R總=R1+R2R0R2+R0=10 ,金屬棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),F安=B2L2v

12、R總=F=40 N,解得v=1 m/s,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò).4.A由題圖乙可得F=F0-kv,金屬棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢E=BLv,金屬棒中電流I=BLvR+r,金屬棒受安培力F安=BIL,對金屬棒根據(jù)牛頓第二定律有F-F安=ma,代入得F0-(k+B2L2R+r)v=ma,所以金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)加速度減為零時(shí),速度達(dá)到最大,之后做勻速運(yùn)動,所以A正確;F安=B2L2vR+r,UR=BLvR+rR,R消耗的功率P=UR2R,所以B、C、D錯(cuò)誤.5.CD以ab桿為研究對象,根據(jù)動能定理可得W-W1-W2=Ek,解得W=W1+W2+Ek,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系可知ab桿克服安培力做功為W2=Q,ab桿克服重力做功為W1=Ep,所以有W=Q+Ek+Ep,C、D兩項(xiàng)正確.6.D圖甲中,導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電,當(dāng)電容器C極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時(shí),電路中沒有電流,導(dǎo)體棒不受安培力,向右做勻速運(yùn)動;圖乙中,導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動,直到棒靜止;圖丙中,導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運(yùn)動,速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運(yùn)動,當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時(shí),電路中沒有電流,導(dǎo)體棒向左做勻速運(yùn)動,故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤.設(shè)圖乙中導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的平均電流為