步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第3讲 专题 电磁感应规律的综合应用 习题

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第3讲 专题 电磁感应规律的综合应用 习题内容摘要：

1、第 3 讲专题电磁感应规律的综合应用1闭合回路由电阻 R 与导线组成，其内部磁场大小按 变化，方向如图 1所示，则回路中 ()图 1A电流方向为顺时针方向B电流强度越来越大C磁通量的变化率恒定不变D产生的感应电动势越来越大解析由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向，A 项正确；由法拉第电磁感应定律 EN 可得，EN S，由 图可知 是恒量，所以电动势恒定，t 错误；根据欧姆定律， 电路中电流是不变的， B 项错误；由于磁场均匀增加，线圈面积不变所以磁通量的变化率恒定不变， C 项正确答案平放置的金属框架 于如图 2 所示的匀强磁场中，金属棒 于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均 2、匀增大，金属棒 ()图 2A电流增大，所受摩擦力增大B电流不变，所受摩擦力不变C电流不变，所受摩擦力增大D电流增大，所受摩擦力不变解析由法拉第电磁感应定律 E S 知，磁感应强度均匀增大，则 安 摩擦力增大，选项 C 正确答案图 3 所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界 b 和下边界 d 水平在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平线圈从水平面 a 开始下落已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离若线圈下边刚通过水平面b、c (位于磁场中)和 d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为 d，则 ()图 3AF db BF 3、 d DF 线圈在进入和离开磁场时，穿 过线圈的磁通量变化， 线圈中产生感应电流，受磁场力作用，其大小为：F l ，因2以 b项 D 正确答案图 4 所示，Q 是间距为 L 的平行金属导轨，置于磁感应强度为 B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、 P 间接有一阻值为 R 的电阻一根与导轨接触良好、有效阻值为 的金属导线 直导轨放置，并在 的作用下以速度 v 向右匀速运动，则(不计导轨电阻)()图 4A通过电阻 R 的电流方向为 PRMBa、 b 两点间的电压为 a 端电势比 b 端高D外力 F 做的功等于电阻 R 上发出的焦耳热解析由右手定则可知通过金属导线的电流由 b 到 a，即通过 4、电阻 R 的电流方向为 MRP，A 错误；金属导线产生的电动势为 a、b 两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、 b 两点间电压为 错误 ；金属导线可等效 为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电23势，所以 a 端电势高于 b 端电势， C 正确；根据能量守恒定律可知，外力做功等于电阻 R 和金属导线产生的焦耳热之和，D 错误答案空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图 5 所示，磁感应强度 B，导体棒 ab、度均为0.2 m，电阻均为 ，重力均为 ，现用力向上拉动导体棒 之匀速上升( 导体棒 导轨接触良好) ，此时 止不动，则 5、 升时，下列说法正确的是 ()图 5A到的拉力大小为 2 NB上运动的速度为 2 m/ 2 s 内，拉力做功，有 的机械能转化为电能D在 2 s 内，拉力做功为 解析对导体棒 析： ，得 v2 m/s，故 B 选项正确；对导析：F，选项 A 错误；在 2 s 内拉力做功转化的电能等于克服安培力做的功，即 WF 安 ，选项 C 正确；在 2 s 内拉力做的功为 ，选项 D 错误答案细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向以相同速率 v 匀速平移出磁场，如图 6 所示，线框移出磁场的整个过程()图 6A四种 6、情况下 端的电势差都相同B 图中流过线框的电荷量与 v 的大小无关C 图中线框的电功率与 v 的大小成正比D图中磁场力对线框做的功与 正比解析 由法拉第电磁感应定律 E /t，闭合电路欧姆定律 IE/R，电流定义式 Iq /t 可得 q/R，线框沿四个不同方向移出磁场，流过线框的电荷量与v 的大小无关，选项 B 正确四种情况下 端的 电势差不相同， 选项 A 错误图中线框的电功率 PE 2/R，EP 与 v 的二次方大小成正比，选项C 错误 ；图中磁场力 FE/R，EBL v，磁场力对线框做功 W场力对线框做的功 与 v 成正比，选项 D 错误答案 图 7 甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的 7、水平虚线 2、L 3、L 4，在 间、L 3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，t 2 时刻 与 合，t 3 时刻 与 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 7A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 解析t 2t 3时间 匀速直线运动，而 E，FB L 8、，Fv 2 8 m/s，选项 B 正确从 出 刚进入 直是而 进磁场时， 应刚进磁场，设磁场宽度是 d，有：3dv 2t ：d1 m，有：d2 m，选项 C 错误，在 0t 3时间内由12能量守恒得：Qd ，选项 D 错误.0t 1时间内，通过线圈的12 2电荷量为 q ，选项 A 正确R 图 8 甲所示，水平面上固定一个间距 L1 m 的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度 B1 T 的匀强磁场中，导轨一端接阻值R9 的电阻导轨上有质量 m1 阻 r1 、长度也为 1 m 的导体棒，在外力的作用下从 t0 开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是 v2 ，不计导轨电阻求 9、：t(1)t4 s 时导体棒受到的安培力的大小；(2)请在如图乙所示的坐标系中画出电流平方与时间的关系(I 2t)图象图 8解析(1)4 s 时导体棒的速度 v2 4 m/ 安 (2)由(1)可得 24 2tR r) (r)作出图象如图所示答案(1)N(2) 见解析图9如图 9 所示，宽度为 L 的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件，其阻值与其两端所加的电压成正比，即 R中 k 为已知常数框架上有一质量为 m，离地高为 h 的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于框架平面向里将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动，不计金属棒 10、及导轨的电阻重力加速度为 9(1)金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向；(2)金属棒落到地面时的速度大小；(3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电荷量解析(1)流过电 子元件的电流大小为 I ，由串 联电路特点知流过棒的由右手定则判定流过棒的电流方向为水平向右(或从 ab)1k(2)在运动过程中金属棒受到的安培力为 F 安 安 ag 恒定，故金属棒做匀加速直 线运动得 v 2h(g 3)设金属棒经过时间 t 落地，有 h t 2qI t 1k 21) 水平向右(或从 ab) (2) 1k 2h(g 3) 1k 2图 10 所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长 sm，两导轨间距Lm， 11、导轨倾角为 30，导轨上端 一阻值 R 的电阻，磁感应强度 B 的匀强磁场垂直轨道平面向上阻值 r，质量m0.2 金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端 由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热 (取 g10 m/s 2)求：图 10(1)金属棒在此过程中克服安培力的功 W 安 ；(2)金属棒下滑速度 v2 m/s 时的加速度 a.(3)为求金属棒下滑的最大速度 同学解答如下：由动能定理，W 重W 安 正确，说明理由并完成本12 2不正确，给出正确的解答解析(1)下滑 过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于 R3r，因此 Q r故 W 安 QQ RQ r(2)金属棒下滑时受重力和安培力 F 安 0 vag 0 r m/012 3.2 m/s 2(3)此解法正确金属棒下滑时受重力和安培力作用，其运动满足0 v速度随速度增加而减小，棒做加速度减小的加速运动无 论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确0Q m得 2gs 0 2 m/02 2m/1)J(2)m/3) 见解析。