高考物理一輪專題： 第42講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

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1、高考物理一輪專題： 第42講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共9題；共18分) 1. （2分） (2019高二上曲陽月考) 如圖所示，勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流.現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化.為了產(chǎn)生與線框運動過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變化

2、率 的大小應(yīng)為（ ） A . B . C . D . 2. （2分） 如圖所示，兩光滑圓形導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，圓心均為 點，半徑分別為 ， ，兩導(dǎo)軌通過導(dǎo)線與阻值 的電阻相連，一長為 的導(dǎo)體棒與兩圓形導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒一端以 點為圓心，以角速度 順時針勻速轉(zhuǎn)動，兩圓形導(dǎo)軌所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小 的勻強磁場，不計導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻，下列說法正確的是（ ） A . 通過電阻的電流方向為由 到 B . 通過電阻的電流為2A C . 導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為4V D . 當(dāng) 減小而其他條件不變時，通過電

3、阻的電流減小 3. （2分） (2017高二下池州期中) 用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，使它們從離有理想界面的勻強磁場高度為h的地方同時自由下落，如圖所示．線圈平面與磁感線垂直，空氣阻力不計，則（ ） A . 兩線圈同時落地，線圈發(fā)熱量相同 B . 細(xì)線圈先落到地，細(xì)線圈發(fā)熱量大 C . 粗線圈先落到地，粗線圈發(fā)熱量大 D . 兩線圈同時落地，細(xì)線圈發(fā)熱量大 4. （2分） (2019高二下廣州月考) 圖甲是法拉第于 年發(fā)明的人類歷史上第一臺發(fā)電機——圓盤發(fā)電機．圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片

4、 、 分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動銅盤，電阻 就有電流通過．則下列說法正確的是（ ） A . 回路中恒定電流的大小與銅盤轉(zhuǎn)速無關(guān) B . 回路中有大小和方向都作周期性變化的渦流 C . 回路中電流方向不變，從 經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻 ，再從 流向銅盤 D . 銅盤繞銅軸轉(zhuǎn)動時，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動勢 5. （2分） (2017高二下吳忠期中) 如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R．線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（ ）

5、A . 轉(zhuǎn)過 時，線框中的電流方向為abcd B . 線框中感應(yīng)電流的有效值為 C . 從中性面開始轉(zhuǎn)過 的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 D . 線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為 6. （2分） (2017高三上大連期末) 如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其它部分電阻忽略不計．現(xiàn)用一水平向右的外力F1作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右沿導(dǎo)軌滑動，滑動中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌．金屬桿受到的安培力用Ff表示，則關(guān)于圖乙中F1與Ff隨時間t變化的關(guān)系圖象可能的是

6、（ ） A . B . C . D . 7. （2分） 在下圖所示的四種磁場情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場的是（ ） A . B . C . D . 8. （2分） (2017鎮(zhèn)江模擬) 如圖所示，將一鋁管豎立在水平桌面上，把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強磁鐵從鋁管上端由靜止釋放，強磁鐵在鋁管中始終與管壁不接觸．則強磁鐵在下落過程中（ ） A . 若增加強磁鐵的磁性，可使其到達(dá)鋁管底部的速度變小 B . 鋁管對水平桌面的壓力一定逐漸變大 C . 強磁鐵落到鋁管底部的動能等于減少的重力勢能 D . 強磁鐵先加速后減速 9

7、. （2分） (2016高二上寧波期中) 如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l，t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域左邊界重合．現(xiàn)令線圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線是（ ） A . B . C . D . 二、 多選題 (共4題；共12分) 10. （3分） (2018高二上湛江月考) 法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上

8、，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中．圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（ ） A . 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定 B . 若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動 C . 若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D . 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍 11. （3分） (2017高二上惠州期末) 電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的設(shè)備．下列使用了電動機的電器是（ ） A . 電風(fēng)扇 B . 電飯鍋 C . 洗衣機 D .

9、 日光燈 12. （3分） (2019高三上哈爾濱期末) 如圖所示，兩根相距L=0.8m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k=0.5T/m，x=0處磁場的磁感應(yīng)強度B0=0.5T．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=4m/s沿導(dǎo)軌向右運動，運動過程中電阻消耗的功率不變．則（ ） A . 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力保持不變 B . 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中速度一直減小

10、 C . 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力做功的大小為12J D . 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中外力的平均功率為5.6W 13. （3分） (2017高二上黑龍江期末) 如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B．有一質(zhì)量為m長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的，大小為v的初速度向上運動，最遠(yuǎn)到達(dá)a′b′的位置，滑行的距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．則（ ） A . 上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為 B . 上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為 m

11、v2﹣mgs（sinθ+μcosθ） C . 上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為 mv2 D . 上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機械能為 mv2﹣mgssinθ 三、 綜合題 (共6題；共80分) 14. （15分） (2017高三上玄武開學(xué)考) 如圖為俯視圖，虛線MN右側(cè)存在一個豎直向上磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，電阻為R，質(zhì)量為m，邊長為L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界．當(dāng)線框以初速度v0穿出磁場過程中，安培力對線框所做的功為W，求： （1） 初速度v0時刻，線框中感應(yīng)電流I的大小和方向； （2） 線框cd邊穿出磁場時的速度v；

12、 （3） 線框cd邊穿出磁場時的速度v； （4） 線框穿出磁場一半過程中，通過線框截面的電量q． （5） 線框穿出磁場一半過程中，通過線框截面的電量q． 15. （10分） (2018高二上武漢期末) 如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′之間距離為1m且足夠長，都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R=10Ω，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場B=2T中．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，電路中導(dǎo)線和導(dǎo)體棒電阻不計，用一水平向右F=5N的力拉動導(dǎo)體棒MN從靜止開始運動，則 （1） 導(dǎo)體棒做何種運動？求最終的速度. （2） 導(dǎo)體棒中的電流方向？（回答M→N還是N→M）

13、 （3） 當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時,棒中的電流大小是多少安？ （4） 導(dǎo)體棒做何種運動？求最終的速度. 16. （15分） (2019高三上浙江期末) 豎直平面內(nèi)存在有界的磁場如圖所示，磁場的上邊界MN和下邊界PQ與水平軸x平行，且間距均為4L；在y＞0區(qū)域，磁場垂直紙面向里，y＜0區(qū)域磁場垂直紙面向外；沿同一水平面內(nèi)磁感應(yīng)強度相同，沿豎直方向磁感應(yīng)強度滿足B＝ky（k為已知常量，﹣4L≤y≤4L）。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線圈abcd；t＝0時，線圈在上邊框ab與磁場上邊界MN重合位置從靜止開始釋放，線圈下邊框cd到達(dá)x軸前已達(dá)到穩(wěn)定速度。不計空氣阻力，重力加速度為g

14、，試求 （1） 線圈下邊框cd達(dá)到x軸時的速度v； （2） 線圈開始釋放到下邊框cd與x軸重合時經(jīng)過的時間t； （3） 線圈開始釋放到線圈下邊框cd與磁場下邊界PQ重合的過程產(chǎn)生的焦耳熱Q。 17. （15分） (2019高二下天長期中) 如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當(dāng)磁場以B=（2-2t）T的規(guī)律變化時，有一帶質(zhì)量為10-5kg的帶電的粒子靜置于平行板（兩板水平放置）電容器中間，設(shè)線圈的面積為0.1m2 ． 則： （1） 求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和方向（順時針或逆時針）； （2） 求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和方向（順時針或逆時針）； （3） 求

15、帶電粒子的電量．（重力加速度為g=10m/s2，電容器兩板間的距離為0.02m） （4） 求帶電粒子的電量．（重力加速度為g=10m/s2，電容器兩板間的距離為0.02m） 18. （10分） (2019高二下南安月考) 在圖甲中，直角坐標(biāo)系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強磁場，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為2B ， 第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B ， 磁感應(yīng)強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為R ， 圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度 繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為r. （1） 求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值. （2） 求導(dǎo)線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過900的過程

16、中通過導(dǎo)線框橫截面的電荷量. （3） 求導(dǎo)線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過900的過程中通過導(dǎo)線框橫截面的電荷量. （4） 求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量. （5） 求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量. 19. （15分） (2019河北模擬) 如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導(dǎo)軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導(dǎo)軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，質(zhì)量M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導(dǎo)軌上，在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的ab金屬桿以初速度v0=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后，進(jìn)入磁場并最終未滑出，cd絕緣桿則恰好能通過半圓導(dǎo)

17、軌最高點，不計其它電阻和摩擦，ab金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，取g=10m/s2 ， 求： （1） cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點時的速度大小v； （2） cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點時的速度大小v； （3） 電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。 （4） 電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。 第 14 頁 共 14 頁 參考答案 一、 單選題 (共9題；共18分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、答案：略 7-1、答案：略 8-1、 9-1、 二、 多選題 (共4題；共12分) 10-1、 11-1、答案：略 12-1、 13-1、 三、 綜合題 (共6題；共80分) 14-1、答案：略 14-2、答案：略 14-3、答案：略 14-4、答案：略 14-5、答案：略 15-1、答案：略 15-2、答案：略 15-3、答案：略 15-4、答案：略 16-1、答案：略 16-2、答案：略 16-3、答案：略 17-1、答案：略 17-2、答案：略 17-3、答案：略 17-4、 18-1、 18-2、 18-3、 18-4、 18-5、 19-1、答案：略 19-2、答案：略 19-3、答案：略 19-4、答案：略