（志鸿优化设计）2015高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题12 电磁感应及综合应用（含解析）

（志鸿优化设计）2015高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题12 电磁感应及综合应用（含解析）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 电磁感应及综合应用(时间:45 分钟满分:100 分)一、选择题(本题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分。 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.(2014安徽理综,20)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。 如图所示,一个半径为 内存在竖直向上的匀强磁场 B,环上套一带电荷量为+q 的小球。 已知磁感应强度 B 随时间均匀增加,其变化率为 k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是() . 2014北京海淀模拟)如图所示,一个正方形导线框 长为 l,质量为 m。 将线框从距水平匀强磁场上方 h 处由 2、静止释放,在线框下落过程中,不计空气阻力,线框平面保持在竖直平面内,且 始终与水平的磁场边界平行。 当 刚进入磁场时,线框速度为 v。 在线框进入磁场的整个过程中,下列说法错误的是()mg(h+l)mg(h+l)定于水平面上的金属架 在竖直向下的匀强磁场中,金属棒 框架以速度 v 向右做匀速运动。 t=0 时,磁感应强度为 时 达的位置恰好使 成一个边长为 l 的正方形,为使 中不产生感应电流,从 t=0 开始,磁感应强度 B 随时间 )高中物理资源下载平台世昌的博客 (2014黑龙江大庆质检)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为 l,底端接阻值为 R 的电阻。 将质量为 m,电阻也为 R 的金属棒悬 3、挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒与导轨接触良好,导轨所在的平面与磁感应强度为 B 的磁场垂直,如图所示,除金属棒和电阻 R 外,其余电阻不计。 现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放,则以下结论错误的是()过电阻 R 的电流方向为 bv 时,v 时,金属棒两端的电势差为 2014河南重点中学联考)如图甲所示,正三角形导线框 定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度 B 随时间变化的关系如图乙所示。 t=0 时刻磁场方向垂直纸面向里,在 04 s 的时间内,线框 所受到的安培力 F 随时间 t 变化的关系(规定水平向左为力的正方向)可能是下图中的()6.(2014北京东城模拟)如图甲所示,垂直纸 4、面向里的匀强磁场的区域宽度为 2a,磁感应强度的大小为 B。 一边长为 a、电阻为 4R 的正方形均匀导线框 图示位置开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速穿过磁场区域,在图乙中给出的线框 端的电压 关系的图象正确的是()甲高中物理资源下载平台世昌的博客 (2014辽宁沈阳质检)如图所示,在磁感应强度 B= 的匀强磁场中,金属杆 外力F 作用下在粗糙 U 形导轨上以速度 v=2 m/s 向右匀速滑动,两导轨间距离 l=1.0 m,电阻R= ,金属杆的电阻 r= ,导轨电阻忽略不计,则下列说法正确的是() 的感应电流的方向为由 d 到 Q 切割磁感线产生的感应电动势的大小为 2 Q 受到的安培力大小 5、为 做功大小等于电路产生的焦耳热8.(2014河北唐山统考)如图所示,在倾角为 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域。 区域的磁场方向垂直斜面向上,区域的磁场方向垂直斜面向下,磁场边界 Q、平行于斜面底边,G 均为 l。 一个质量为 m、电阻为 R、边长也为l 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中 始终与斜面底边平行。 t 1时刻刚越过 入磁场区域,此时导线框恰好以速度 t 2时刻 下滑到 中间位置,此时导线框又恰好以速度 力加速度为 g,下列说法中正确的是()A.当 刚越过 ,导线框加速度大小为 a=v1v 2=21C.从 线框克服安培力做功的大小等于机械能的 6、减少量D.从 机械能转化为电能二、非选择题(本题共 2 小题,共 36 分)图 19.(18 分)(2014 北京海淀模拟)(1)如图 1 所示,两根足够长的平行导轨,间距 l=0.3 m,在导高中物理资源下载平台世昌的博客 ,磁感应强度。 一根直金属杆 v=2 m/s 的速度向右匀速运动,杆 终与导轨垂直且接触良好。 杆 电阻 ,导轨的电阻可忽略。 求杆 产生的感应电动势 2)如图 2 所示,一个匝数 n=100 的圆形线圈,面积 .4 阻。 在线圈中存在面积 .3 向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度 t 变化的关系如图 3 所示。 求圆形线圈中产生的感应电动势 2图 3(3)有一个 R=2 的电 7、阻,将其两端分别与图 1 中的导轨和图 2 中的圆形线圈相连接,b 端接地。 试判断以上两种情况中,哪种情况 a 端的电势较高?求这种情况中 a 端的电势 a。 10.(18 分)(2014山东潍坊联考)如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距 l,与水平面的夹角为 ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为 B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。 当导体棒 初速度 世昌的博客 ,导体棒 直静止在导轨上。 若两导体棒质量均为 m、电阻均为 R,导轨电阻不计,重力加速度为 g,在此过程中导体棒 产生的焦耳热为 Q,求:(1)导体棒 到的最大摩擦力;(2)导体棒 8、 升的最大高度。 高中物理资源下载平台世昌的博客 析:设圆环所在回路感应电动势为 E,则由法拉第电磁感应定律得 E=kS=k 球运动一周,感应电场对小球做功大小为 W=qE=选项 D 正确。 析:由 F 安 =可知:线框进入磁场的速度不定,线框所受安培力可能小于重力而做加速运动,速度变大,加速度会变小,选项 A 正确;所受安培力可能大于重力,则做减速运动,速度变小,加速度会变小,选项 B 正确;根据动能定理,可以推出克服安培力做功为 mg(h+l)项 C 错误,D 正确。 故本题只有选项 C 符合题意。 析:要使回路中不产生感应电流,需要保持回路中磁通量不发生变化,则有l(l+解得 B=,本题只有选项 9、 C 正确。 析:金属棒向下运动切割磁感线产生感应电流,由右手定则可知流过电阻 R 的电流方向为 b a,选项 A 正确;金属棒在切割磁感线过程中,将金属棒的机械能转化为焦耳热,最终停下,处于静止状态,其合力为零,即弹簧的弹力与金属棒的重力平衡,选项 B 正确;当金属棒的速度为 v 时,产生的电动势 E=,则金属棒所受到的安培力大小 F=选项 欧姆定律可得:金属棒两端的电势差 U=选项 D 错误。 故本题错误的选项是 D。 析:由磁感应强度随时间的变化图象可判断出 12s 内线框的电流方向为顺时针,然后利用左手定则判定 所受到的安培力水平向左,大小为 于 B 随时间均匀变化,则安培力也随时间均匀变化 10、,据此排除选项 C、D;然后再由 34s 内安培力方向排除选项 B。 析:线框经过整个磁场区域过程做匀速直线运动,所以产生的感应电动势大小E=进入磁场时,等效电路如图甲所示;完全在磁场中运动时等效电路如图乙所示;一条边从磁场中离开时等效电路如图丙所示。 据以上分析易知选项 D 正确,A、B、C 错误。 析:由右手定则可知通过 R 的电流方向为由 a 到 d,选项 A 错误;由法拉第电磁感应定律可得金属杆切割磁感线产生的感应电动势的大小为 E=V,选项 B 错误;安培力F 安 =项 C 正确;因为轨道粗糙,由能量守恒定律可知,外力做的功数值上等于电路中产生的焦耳热和摩擦生热的总和,选项 D 错误。 析: 11、线框在区域内做匀速直线运动,满足合力为零,有 0;线框的 Q 时,两边都在切割磁感线,都受到沿斜面向上的安培力,则 a=选项 A 错误;线框再次匀速时,其受合力也为零,有 0,可得,选项 B 错误;从 培力做负功,重力做正功,根据动能定理,可得: 解得 G+,即线框从 项 C 正确,选项 解析解析:(1)杆 切割磁感线的运动 11=)穿过圆形线圈的磁通量发生变化 E2=2=世昌的博客 (3)当电阻 R 与图 1 中的导轨相连接时, a 端的电势较高通过电阻 R 的电流 I=电阻 R 两端的电势差 b=的电势 a=案:见解析解析:(1) 得向上初速度 应电动势 E=路中电流为 I,由闭合电路欧姆定律: I=此时对导体棒 力分析,由平衡条件:FA+A=得: (2)导体棒上升过程 直静止,对系统由能的转化和守恒定律 =Q解得: h=。