物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十三)电磁感应综合问题

物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十三)电磁感应综合问题内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (十三) 电磁感应综合问题(限时 45 分钟)一、单项选择题(本题共 5 小题 )1.(2014江苏高考)如图 1 所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在 t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B。 在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )图 1A. D2014上海崇明模拟)如图 2 所示，边长为 2l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上。 从 t0 开始，使导线框从 2、图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域。 用 I 表示导线框中的感应电流( 逆时针方向为正)，则下列表示 It 关系的图线中，正确的是()图 2图 33(2013吉林省实验中学模拟) 如图 4 所示电路中，L 是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b 为 L 上的左右两端点，A 、B 、C 为完全相同的三个灯泡，原来电键 K 是闭合的，三个灯泡均在发光。 某时刻将电键 K 打开，则下列说法正确的是( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 a 点电势高于 b 点，A 灯闪亮后缓慢熄灭Bb 点电势高于 a 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭Ca 点电势高于 b 点，B、C 3、 灯闪亮后缓慢熄灭Db 点电势高于 a 点，B、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭4(2014浙江高考改编)如图 5 甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。 垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。 从t0 时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流 I，周期为 T，最大值为 甲中 I 所示方向为电流正方向。 则关于金属棒以下结论错误的是( )图 5A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功5.(2014北京西城区模拟)如图 6 所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小 B 随时间 t 4、的变化关系为 BB 0中 B0、k 为正的常数。 在此区域的水平面内固定一个半径为 r 的圆柱形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为 q 的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是()图 6A从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2 从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为项选择题(本题共 3 小题 )6.(2014江苏高考)如图 7 所示，在线圈上端放置一盛有冷水的 5、金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。 若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()图 7A增加线圈的匝数B提高交流电源的频率C将金属杯换为瓷杯D取走线圈中的铁芯7.(2014凉山州模拟)如图 8 所示， U 形光滑金属导轨 电阻不计)固定在水平面内，轨距 L1 m，导轨左端连一个阻值为 R的电阻，导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B2 T，金属杆 质量为 阻为 ，横放在导轨上通过滑轮和轻绳连接一个质量为 0.1 物体 m，不计一切摩擦，现将物体自由释放，假若导轨水平段足够长，金属杆在水平轨道内运动到速度最大过程中，位移为 l1.8 m，下列说法正确的是(g 取 10 6、m/)图 8A刚释放的瞬间，金属杆的加速度 a2.5 m/s 2B金属杆运动的最大速度为 v2 m/阻 R 的最大热功率 P2 静止开始运动到速度最大的过程中，金属杆克服安培力做功 8.(2014临沂模拟)如图 9 所示，相距为 L 的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。 导轨上静止有质量为 m，电阻为 R 的两根相同的金属棒 ab、导轨构成闭合回路。 金属棒 侧导轨粗糙右侧光滑。 现用一沿导轨方向的恒力 F 水平向右拉金属棒 金属棒 动距离为 s 时光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，金属棒 导轨间的摩擦力也刚好达最大静摩擦力。 在此过 7、程中，下列叙述正确的是()图 9A金属棒 最大速度为2属棒 的电流方向是由 a 向 个回路中产生的热量为 属棒 导轨之间的最大静摩擦力为 算题(本题共 2 小题)0，足够长的两平行金属导轨，间距 L0.2 m ，导轨平面与水平面成 37角，定值电阻 R。 导轨上停放着一质量 m0.1 阻 r的金属杆 轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。 导轨与金属杆间的动摩擦因数 用一垂直于金属杆 外力 F，沿导轨斜面方向向上拉杆，使之由静止开始沿导轨向上做加速度为 a2 m/匀加速直线运动，并开始计时( 77试求：图 10(1)推导外力 F 随时间 t 的变化关系；( 8、2)在 t2 s 时电阻 R 上消耗功率和 2 秒内通过电阻的电量；(3)若 2 s 末撤销拉力 F，求电阻 R 上功率稳定后的功率大小。 10.(2014商丘模拟)如图 11 所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为 L0.5 m，上方连接一个阻值 R1 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度 B2 T 的匀强磁场。 完全相同的两根金属杆 1 和 2 靠在导轨上，金属杆与光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，电阻均为 r。 将金属杆 1 固定在磁场的上边缘( 仍在此磁场内)，金属杆 2 从磁场边界上方 .8 m 处由静止释放，进入磁场后恰做匀速运动。 (g 取 10 9、 m/：图 11(1)金属杆的质量 m 为多大。 (2)若金属杆 2 从磁场边界上方 .2 m 处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动，在此过程中整个回路产生了 的电热，则此过程中流过电阻 R 的电量 q 为多少。 (3)金属杆 2 仍然从离磁场边界 .2 m 处由静止释放，在金属杆 2 进入磁场的同时由静止释放金属杆 1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度。 (已知两个电动势分别为 2 不同的电源串联时，电路中总的电动势EE 1E 2)答 案1选 B由 En n 可得：En ，B 正确。 t B D导线框匀速进入时，切割磁感线的等效长度均匀增大，由 I 可 10、知，电流进 l 到 2 l 过程中，框电流为零，出磁场过程中电流方向相反，故只有 正确。 3选 BK 闭合时流过 L 的电流方向由 ab，K 打开瞬间，由于自感作用，L 相当于电源对 A、B、C 供电，此时 b 相当于电源正极，b 比 a 电势高，因 L 中电流比 B、C 原来稳定时电流大，故将看到 A 灯逐渐熄灭，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭，B 正确。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 选 D由左手定则，在 0 时间内安培力水平向右，金属棒向右匀加速运动，T 时间内安培力水平向左，金属棒向右匀减速运动至速度为零，之后重复第一周期运 A、B、C 均正确；因在 T 时间安培力对金属棒做负功，在一 11、个周期内，安培力 D 错误。 5选 C由于磁感应强度均匀增大产生的感应电场方向从上往下看，沿顺时针方向，在电场力作用下带正电的小球沿顺时针方向移动，由圆环上产生的电动势为 r2k 小球转动一周，电场力做功引起动能的增加量 q，故只 正确。 6选 电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高。 要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。 增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。 瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱。 所以选项 A、B 正确，选项 C、D 错误。 7选 释放金属杆时回路中电流为零，则有：Fm 杆 a，解得：a2 m/ 错误；由 得 12、金属杆运动的最大速度为 m/s，B 正确；此时，电阻 R 的电功率最大值 PI 2RW，C 错误；由能量守恒得：W 克r (m m 杆 )得 W 克 ，D 正确。 128选 速时有 FB LF 安 ，可得 ，A 正确；由右手定则可b 向 a，B 错误；由能量守恒得： Qs ，C 正确；12 2最大静摩擦力等于 F 安 F，D 正确。 9解析：(1)I F ArFF A ：F位：N)。 (2)I qI 平均 t t tR r tR r R q。 (3)撤销外力后，导体棒向上做减速运动，停止后再向下变加速运动，当导体受力平衡时，速度达到最大并稳定，电阻 R 上功率也稳定。 稳定速度 F Amg 0 m/s I m 2 AP mI 1)F位：N)(2)(3)10解析：(1)金属杆 2 进入磁场前做自由落体运动，v m 210s4 m/s，金属杆 2 进入磁场后受两个力平衡： I ，解得 m2r0.2 2r Rg(2)金属杆 2 从下落到再次匀速运动的过程中，能量守恒，设金属杆 2 在磁场内下降。