（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 选择题专练12 应用动力学和能量观点分析电磁感应问题

（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 选择题专练12 应用动力学和能量观点分析电磁感应问题内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 应用动力学和能量观点分析电磁感应问题(限时：20 分钟)1如图 1，金属棒 ab、足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场竖直向下在恒力 F 作用下向右运动的过程中，有()图 1A安培力对 做正功B安培力对 做正功C路的磁通量先增加后减少DF 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和答案金属棒 ab、速度分别为 v1、v 2，运动刚开始，v 1路的电动势 E，电流为逆时针方向， ab、的安培力分别向左、向右，分别对棒做负功、BL正功，选项 A 错误，B 正确；导体棒最后做加速度相同速度不同的匀加速运动，且v1v2，路的磁通量一直增加，选项 C 2、 错误；对系统，由动能定理， F 做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能增量之和，而安培力对系统做的功的代数和等于回路产生的总热量，选项 D 正确2如图 2 所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面) 垂直，磁场边界的间距为 m、边长也为 L 的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行t0 时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置) ，导线框的速度为 导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置) ，导线框的速度刚好为零此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力) ，则 ()图 2光 3、世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C上升过程中，导线框的加速度逐渐减小D上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率答案框在运动过程中要克服安培力做功，消耗机械能，故返回原位置时速率减小，由动能定理可知，上升过程动能变化量大，合力做功多，所以选项 A 错误；分析线框的运动过程可知，在任一位置，上升过程的安培力大于下降过程中的安培力，而上升、下降位移相等，故上升过程克服安培力做功大于下降过程中克服安培力做的功，故上升过程中线框产生的热量多，所以选项 B 正确；以线框为对象分析受力可 4、知，在上升过程做减速运动，有 F 安 mg 安 ，故有 ag v，所以上升过程中，速度减小，加速度2选项 C 正确；在下降过程中的加速度小于上升过程的加速度，而上升、下降的位移相等，故可知上升时间较短，下降时间较长，两过程中重力做功大小相同，由功率公式可知，上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力做的平均功率，所以选项 如图 3 所示，电阻不计的刚性 U 形金属导轨放在光滑水平面上，导轨上连有电阻 m、电阻不计的金属杆 在导轨上滑动，滑动时保持与导轨垂直金属杆与导轨之间的动摩擦因数为 场方向垂直于水平面，导轨的右边恰在匀强磁场右边边界处现有一位于导轨平面内且与导轨平行的向右方向的拉力作用 5、于金属杆 ，使之从静止开始在导轨上向右做加速运动已知拉力的功率恒为 P，经过时间 t，金属杆在导轨上相对导轨向右滑动的位移为 x，重力加速度为 列说法正确的是()图 3A拉力做的功为 阻 R 中所产生的电能为 属杆克服安培力做的功为 属杆和导轨之间由于摩擦而产生的热量为 为拉力的功率恒为 P，则拉力做功的大小 W A 错误根据能量守恒知，拉力做功一部分转化为金属杆的动能，一部分转化为电阻 R 上产生的电能，还有一部分转化为摩擦产生的内能，即 W 电 ，可知 W 电12Q t 错误拉力做功的大小与金属杆克服安培力做功的12 12大小不等，则克服安培力做功不等于 C 错误因为金属杆和导轨间的相对位 6、移为x，则摩擦产生的热量为 D 正确4如图 4 所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，水平虚线 L 下方有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为 h，质量为 m，电阻为 R，放置于 L 上方一定距离处，保持线框底边 L 平行并由静止释放，当 到达 L 时，线框速度为 到达 L 下方距离 d 处时，线框速度也为 知 d)图 4A刚进入磁场时，电流方向为 abB刚进入磁场时，线框加速度沿斜面向下C线框进入磁场过程中的最小速度小于框进入磁场过程中产生的热量为 答案据右手定则知，刚进入磁场时，电流方向为 ab，故 A 正确当 到达L 时，线框速度为 v0，到达 L 下方距离 d 处时，线框速度也为 7、线框进入磁场时做减速运动，完全进入磁场后做加速运动，则 刚进入磁场时，做减速运动，加速度方向沿斜面向上，故 B 错误线框完全进入磁场的过程中，做减速运动，完全进入的瞬间速度最小，此时安培力大于重力沿斜面方向的分力，根据 E ，F A据，有 ，解得 v ，故 C 错误对线框进入磁场的过程运用 ， Q，故 D 正确5如图 5 甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线 2、L 3、L 4，在 间、间存在匀强磁场，大小均为 1 T，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈度 0.5 m，质量为 0.1 阻为 2 ，将其从图示位置由静止释放(与 合)，速度随时间的变化关系如图乙所示，t 1 时刻 与 合 8、，t 2 时刻 与合，t 3 时刻 与 合，已知 t1t 2 的时间间隔为 0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度 g 取 10 m/( )图 5A在 0t 1 时间内，通过线圈的电荷量为 B线圈匀速运动的速度大小为 8 m/圈的长度为 1 t 3 时间内，线圈产生的热量为 答案t 2到 力平衡，由 以有 8 s，B 正确；设磁场的宽度为 d，对线圈匀加速过程有 3dv 2t 得 d1 m，线圈12长度为 2 m，C 错误；0t 3时间内，线圈产生的热量为 Q5d ，D 错误；12 2在 0t 1时间内，通过线圈的电荷量为 q C，A 正确R 图 6 所示，两根等高光滑 9、的 圆弧轨道，半径为 r、间距为 L，轨道电阻不计在轨道14顶端连有一阻值为 R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 始，在拉力作用下以速度 ，则该过程中()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 通过 R 的电流方向为由内向外B通过 R 的电流方向为由外向内CR 上产生的热量为过 R 的电量为据右手定则可以判断出，的感应电流方向由 c 到 d，故通过 R 的电流方向为由外向内，A 错误，B 正确；金属棒从 轨道做匀速圆周运动，金属棒中将产生正弦式电流，将金属棒的瞬时速度 平方向的分速度对产生感应电动势有贡献，水平方向的分速度 ，金属棒切 10、割磁感线产生正弦交变电流 I ，其 ，金属棒的时间为 t ，故 R 上产生的热量为 QI 2 ) ，故 C 正确；通过 R 的电量为 q t t ，故 D 错误 R 图 7 所示，光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为 R 的定值电阻) 和半圆弧段两部分，两段轨道相切于 N 和 N点，圆弧的半径为 r，两金属轨道间的宽度为 d，整个轨道处于磁感应强度为 B，方向竖直向上的匀强磁场中质量为 m、长为 d、电阻为 R 的金属细杆置于框架上的 ， r.在 t0 时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水后金属细杆沿轨道运动，在 tt 1 时刻，金属细杆以速度 v 通过与圆心等高的 P 和 P；在 t 11、t 2 时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为 )图 7At0 时刻，金属细杆两端的电压为 tt 1 时刻，金属细杆所受的安培力为 t0 到 tt 1 时刻，通过金属细杆横截面的电量为 t0 到 tt 2 时刻，定值电阻 R 产生的焦耳热为 0 54答案t0 时刻，金属细杆产生的感应电动势为 E，两端的电压为 U E 2 12故 A 错误tt 1时刻，金属细杆的速度与磁场平行，不切割磁感线，不产生感应电流，所以杆不受安培力，故 B 错误从 t0 到 tt 1时刻，通过金属细杆横截面的电量为q ，故 C 正确在最高点，有 mgm ，v ，从 t0 到 tt 2时刻，2R 产生的焦耳热为 Q ( r D 正确1212 20 12 14 20 54。