（全国通用版）2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应高效演练(2).docx

10.3 电磁感应规律的综合应用高效演练创新预测1.(2018淮南模拟)如图甲所示,面积S=0.2 m2的线圈,匝数n=630匝,总电阻r=1.0 ,线圈处在变化的磁场中,设磁场垂直纸面向外为正方向,磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化,方向垂直线圈平面,图甲中传感器可看成一个纯电阻R,并标有“3 V0.9 W”,滑动变阻器R0上标有“10 ,1 A”,则下列说法正确的是()A.电流表的电流方向向左B.为了保证电路的安全,电路中允许通过的最大电流为1 AC.线圈中产生的感应电动势随时间在变化D.若滑动变阻器的滑片置于最左端,为了保证电路的安全,图乙中的t0最小值为40 s【解析】选D。根据楞次定律,回路中产生顺时针方向的电流,电流表的电流方向向右,故A项错误;传感器正常工作时电阻为:R= =10 ,工作电流为:I= A=0.3 A,变阻器的工作电流是1 A,所以电路允许通过的最大电流为:I=0.3 A,故B项错误;因为恒定,所以根据法拉第电磁感应定律E=nS,线圈中产生恒定的感应电动势,故C项错误;滑动变阻器触头位于最左端时外电路电阻为:R外=20 ,电源电动势的最大值为:E=I(R外+r)=6.3 V,由法拉第电磁感应定律:E=n=,得t0=40 s,故D项正确。2.(2018漳州模拟)平行金属导轨MN竖直放置于绝缘水平的地板上,如图所示,金属杆PQ可以紧贴导轨无摩擦滑动,导轨间除固定电阻R外,其他电阻不计,匀强磁场B垂直穿过导轨平面,有以下两种情况:第一次,闭合开关S,然后从图中位置由静止释放PQ,经过一段时间后PQ匀速到达地面;第二次,先从同一高度由静止释放PQ,当PQ下滑一段距离后突然闭合开关,最终PQ也匀速到达了地面。设上述两种情况下PQ由于切割磁感线产生的电能(都转化为内能)分别为E1、E2,则可断定()A.E1E2B.E1l)处时,线框速度也为v0,下列说法正确的是 ()A.ab边刚进入磁场时,电流方向为baB.ab边刚进入磁场时,线框做匀减速运动C.线框进入磁场过程中的最小速度可能等于D.线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsin【解析】选C、D。根据右手定则知,ab边刚进入磁场时,电流方向为ab,故A项错误;当ab边到达PQ时,线框速度为v0,ab边到达PQ下方距离d处时,线框速度也为v0,线框完全进入磁场后做加速运动,所以线框进入磁场时做减速运动,由牛顿第二定律-mgsin=ma可知线框在进入磁场时,做加速度逐渐减小的减速运动,故B项错误;线框从进入磁场到完全进入的过程中,做减速运动,完全进入的瞬间速度最小,此时安培力大于重力沿斜面方向的分力,根据E=BIl, I=,FA=BIL,根据FAmgsin,有mgsin,解得v,即线框进入磁场过程中的最小速度可能等于,故C项正确;对线框进入磁场的过程运用能量守恒定律得,mgdsin=Q,故D项正确。5.(新题预测)如图所示,相距为L的平行金属导轨与水平面成角放置,导轨与定值电阻R相连,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒从ab位置以平行导轨平面向上的初速度v开始运动,最远到达ab位置,滑行的距离为s,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为。求:(1)导体棒在ab位置刚开始运动时的加速度。(2)导体棒从ab到ab位置过程中,通过电阻R的电荷量q。(3)导体棒从ab到ab位置过程中,电阻R上产生的热量Q。【解析】(1)导体棒开始时受力如图所示(从b向a看)其中安培力为:FA=BIL=根据牛顿第二定律可得:mgsin+FA+mgcos=ma解得:a=gsin+gcos+(2)根据法拉第电磁感应定律可得:=根据闭合电路的欧姆定律可得:=根据电荷强度的定义式可得通过电阻R的电荷量为q=t=(3)导体棒从ab到ab位置过程中,根据能量守恒定律可得:mv2=mgssin+mgscos+2Q电阻R上产生的热量为:Q=mv2-mgssin-mgscos答案:(1)gsin+gcos+(2)(3)mv2-mgssin-mgscos6.(新题预测)如图所示,在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域,磁场上下边缘间距为h=5.2 m,磁感应强度为B=1 T,边长为L=1 m、电阻为R=1 、质量为m=1 kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落,当线圈PQ边到达磁场的下边缘时,恰好开始做匀速运动,重力加速度为g=10 m/s2,求:(1)导线框的MN边刚好进磁场时的速度大小。(2)导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间。【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)对导线框进行受力分析和运动过程分析,导线框在进入磁场的过程中做变加速直线运动,完全进入磁场后做匀加速直线运动。(2)当题目中涉及速度v、电荷量q、运动时间t、运动位移x时常用动量定理求解更方便。【解析】(1)设导线框MN边进入磁场的速度为v0,PQ边运动到磁场下边缘时的速度为vPQ边到达磁场的下边缘时导线框受力平衡,则有:mg=解得:v=10 m/s导线框完全进入磁场到PQ离开磁场的过程中,导线框机械能守恒,有mv2-m=mg(h-L)解得:v0=4 m