高考物理课下限时集训 第4讲 电磁感应定律的综合应用（二）（动力学和能量）3

高考物理课下限时集训 第4讲 电磁感应定律的综合应用（二）（动力学和能量）3内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 课下限时集训(时间：40 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1. (2013镇江模拟)如图 1 所示，闭合金属环从高 h 的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，整个装置处在磁场中，设闭合环初速度为零，摩擦不计，则()图 1A若是匀强磁场，环滚的高度小于 是匀强磁场，环滚的高度等于 是非匀强磁场，环滚的高度小于 是非匀强磁场，环滚的高度大于 是匀强磁场，则穿过环的磁通量不发生变化，无感应电流产生，环的机械能守恒，环滚的高度等于 h，故 A 错误，B 正确；若是非匀强磁场，则穿过环的磁通量变化，环中有感应电流产生 2、，环的机械能减小转化为焦耳热，环滚起的高度小于 h，故 D 错误，C 正确。 2(2012浙江联考)如图 2 所示，在磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻 R 相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。 一根金属棒 初速度 导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点。 整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与金属棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计。 则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法正确的是()图 2A回到出发点的速度 v 等于初速度 行过程中通过 R 的电荷量等于下行过程中通过 R 的电荷量C上行过程中 R 上产生的热量大 3、于下行过程中 R 上产生的热量D上行的运动时间小于下行的运动时间解析：选 金属棒整个上行然后返回到原出发点的过程中，金属棒将一部分动能转化为电能，所以回到出发点的速度 v 小于初速度 错误；根据关系式光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 t t t 可知，上行过程中通过 R 的电量等于下行过程中通过 R 的电量，确；上行过程中和下行过程中 R 上产生的热量都等于这两个过程中金属棒机械能的减少量，若设金属棒上行的高度为 h，金属棒的质量为 m，则 Q 热上 热下12 20为 vv 0，所以 Q 热上 Q 热下 ，C 正确；金属棒在上行过程中和下行过程12中经过同一位置时，上行时的速度大小总是大 4、于下行时的速度大小，所以上行的运动时间小于下行的运动时间，D 正确。 距为 L，底端接阻值为 R 的电阻。 将质量为 属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图 3 所示。 除电阻 R 外其余电阻均不计。 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。 则( )图 3A金属棒将做往复运动，动能、弹性势能与重力势能的总和保持不变B金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为 mg/属棒最后将静止，电阻 R 上产生的总热量为 mg金属棒第一次达到最大速度时，金属棒的伸长量为 mg/ B金属棒在往复运动的过程中不断克服安培力做功产生电能，进而转化成焦耳热，机械能不断减少，最终静止，静止时弹力等于 5、金属棒的重力，故 A 错误，B 正确；由能量守恒定律可得 QE 弹 ，故 C 错误；当金属棒第一次达到最大速度时，加速 mg 安 ，故 D 错误。 的正方形导线框在倾角为 的光滑固定斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。 如图 4 所示，磁场的上边界线水平，线框的下边 终水平，斜面以及下方的磁场往下方延伸到足够远。 下列推理判断正确的是( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 线框进入磁场的过程中 b 点的电势比 a 点高B线框进入磁场的过程中一定是减速运动C线框中产生的焦耳热一定等于线框减少的机械能D线框从不同高度下滑时，进入磁场的过程中通过线框导线横截 6、面的电荷量一样解析：选 框进入磁场的过程中，切割磁感线，根据右手定则可知，a 点的电势较高，A 错误；线框进入磁场的过程中做什么运动，与线框所受的合力有关，当，线框做减速运动；当 ，线框做匀速运动；当 ，线框做加速运动，所以 B 错误；根据能量守恒定律可知，C 正确；根据 E、 I 、q q ，所以 D 正确。 t 所示，光滑的“ ”型金属导体框竖直放置，质量为 m 的金属棒 框架接触良好。 磁感应强度分别为 2 的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 域。 现从图示位置由静止释放金属棒 金属棒刚进入磁场 好做匀速运动。 以下说法正确的有()图 5A若 1，金属棒进入 域后将加速下滑B若 7、 1，金属棒进入 域后仍将保持匀速下滑C若 1，金属棒进入 域后可能先加速后匀速下滑D若 1，金属棒进入 域后可能先匀减速后匀速下滑解析：选 在 匀速下滑时棒的重力等于安培力，则。 若 2，则进入 时仍有 ，故匀速下滑，A 错，B 正确；若 1，则，即先加速到 时再匀速，若 1，则 ，即先减速( 并非22 )再匀速，故 C 正确，D 错。 所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 d，其右端接有阻值为 R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。 一质量为 m(质量分布均匀)的导体杆 直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。 现 8、杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离 l 时，速度恰好达到最大 (运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。 设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为 g。 则此过程( )图 6A杆的速度最大值为F 过电阻 R 的电荷量为力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D恒力 F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：选 v 最大时有 FF fF 安 ，即 F，解得 vr，A 错误；通过电阻 R 的电量 q t t t ，B 正确；F R r r R rt R r FW f E k，C 错误；由于 0， 0，故 D 正确。 7. (2011山东高考)如图 9、 7 所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。 两质量、长度均相同的导体棒 c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度 h 处。 磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。 先由静止释放 c，c 刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。 用 c 的加速度，E d 的动能，x c、x c、d 相对释放点的位移。 图 8 中正确的是( )图 7光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：选 BDc 棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度；进入磁场后，d 棒开始做自由落体运动，在 d 棒进入磁场前的这段时间内，c 棒运动了 2h，此过程c 棒做匀速运动，加速度为零； 10、d 棒进入磁场后，c、d 棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至 c 棒出磁场；而且 c 棒出磁场后不再受安培力，也只受重力。 故 B 正确，A 错；d 棒自开始下落到 2h 的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在 c 棒出磁场后，d 棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的 2h 的位移，动能减小，安培力也减小，合力也减小，在 d 棒出磁场后，只受重力，机械能守恒，E kd斜率与最初相同，均等于重力。 故 D 正确，C 错。 8(2013黑龙江哈九中高三期末) 如图 9，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成 角，R 1R 22R，匀强 11、磁场垂直穿过导轨平面。 有一导体棒 量为 m，棒的电阻也为 2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为。 导体棒 导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，定值电阻 耗的电功率为 P。 下列说法正确的是( )图 9A此时重力的功率为 B此装置消耗的机械功率为 C导体棒受到的安培力的大小为 6P/体棒受到的安培力的大小为 8P/ C此时重力的功率为 ，故 A 错； 是克服摩擦而消耗的机械功率，设此时安培力为 F 安 ，则此装置消耗的机械功率为(F 安 )v，故 B 项错；因 二者并联，故 耗的电功率也为 P，根据电路的特点，此时棒消耗的电功率为 4P，故整个电路消耗的电功率为 6P，此即克服安培力做功的功率，因此安 12、培力大小为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ；C 正确，D 错误。 62012南宁市三中一模)如图 10 所示，边长为 L 的正方形导线框质量为 m，由距磁场 H 高处自由下落，其下边 入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边 刚穿出磁场时，速度减为 刚进入磁场时的 ，磁场的宽度也为 L，则线框穿越匀强磁12场过程中产生的焦耳热为( )图 10A2 B2 D2 4解析：选 C设刚入磁场时的速度为 刚穿出磁场时的速度为 ，线框自开L，由题意知 L 1 12 21 12Q，解得 Q2 项正确。 1 所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒 a、b 垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。 现用一平行于导轨的恒力 F 作用在 a 的中点，使其向上运动。 若 b 始终保持静止，则它所受摩擦力可能( )图 11A变为 0 B先减小后增大C等于 F D先增大再减小解析：选 ABa 导轨在恒力 F 作用下加速运动，闭合回路中产生感应电流，导轨 b 受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大。 由力平衡可知，b 导轨受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小到零，然后沿斜面向下逐渐增大，所以选项 A、B 正确，C、D 错误。 二、非选择题(本题共 2 小题，共 40 分)光世昌老师高中物理精品资源免费下载。