2018年高考物理二轮复习对题纠错练14电磁感应（二）.docx

对题纠错练十四电磁感应(二)对题练楞次定律右手定则法拉第电磁感应定律1.(2017山东青岛二模)如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线,其右侧有闭合圆形线圈,某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0,若通电导线足够长,无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为B=k,则下列说法正确的是()A.线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B.线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C.线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D.线圈最终会停下来并保持静止(导学号88094638)【答案】 C根据右手螺旋定则判断,线圈所处的磁场方向垂直纸面向里,根据题意可知,离导线越远,磁场越弱,线圈有远离直导线的速度,依据楞次定律可知,线圈中的感应电流方向沿顺时针方向,但由于磁场减弱,且动能有损失,速度减小,所以线圈产生的不是恒定电流,选项A、B错误;当线圈在该平面上以速度v0沿图示方向运动时,产生感应电流,受安培力作用,从而阻碍其运动,使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,只剩沿导线方向的速度,然后磁通量不变,无感应电流,合力为零,做匀速直线运动,选项C正确,D错误。2.(2017福建龙岩质检)如图所示,三角形金属线框ABC的底边AB长度为d,顶点C距AB边的距离为,在右侧空间边长为d的正方形区域内,存在垂直纸面向里匀强磁场,在外力作用下线框底边沿着x轴向右运动,运动过程中始终保持线框平面与磁场方向垂直。在线框沿x轴向右匀速穿过有界磁场区域的过程中,线框中的感应电动势()A.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大、均匀减小的过程B.经历均匀增大、保持不变、均匀增大、保持不变的过程C.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大的过程D.经历均匀增大、保持不变、均匀减小的过程(导学号88094639)【答案】 A导线切割磁感线产生感应电动势有E=Blv,因为匀速运动,所以感应电动势大小取决于切割磁感线的有效长度,准确的画出线框在磁场中的不同位置,就可以知道,感应电动势先增大,再减小,然后再增大,再减小的过程,所以选项A正确。电磁感应中的图象问题3.(2017湖北重点中学联考)如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,两导轨的平面与水平方向的夹角为。在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其他电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab棒上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab棒上升的最大高度为h。在两次运动过程中ab棒都与导轨保持垂直,且初速度都相等。则下列说法正确的是()A.两次上升的最大高度有HhB.有磁场时ab棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为D.有磁场时,ab棒上升过程的最小加速度为gsin (导学号88094640)【答案】 D没加磁场时,机械能守恒,动能全部转化为重力势能。加有磁场时,动能的一部分转化为重力势能,还有一部分转化为整个回路的内能,则加有磁场时的重力势能小于没加磁场时的重力势能,即hH,故A错误;由动能定理知,合力的功等于导体棒动能的变化量,有、无磁场时,棒的初速度相等,末速度都为零,则知ab棒所受合力的功相等,故B错误;设电阻R产生的焦耳热为Q,根据能量守恒知有=Q+mgh,则Q,故C错误;有磁场时,导体棒上升时受重力、支持力、沿斜面向下的安培力,所以所受的合力大于mgsin ,根据牛顿第二定律知,加速度a大于gsin ,所以ab上升过程的最小加速度为gsin ,故D正确。电磁感应中的动力学问题和能量问题4.(2017山东德州二模)如图所示,两根间距为L=0.5 m的平行金属导轨,其cd左侧水平,右侧为竖直的圆弧,圆弧半径r=0.43 m,导轨的电阻与摩擦不计,在导轨的顶端接有R1=10 的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,现有一根电阻R2=0.5 的金属杆在水平拉力作用下,从图中位置ef由静止开始做加速度a=1.5 m/s2的匀加速直线运动,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,开始运动时水平拉力F=1.5 N,经2 s金属杆运动到cd时撤去拉力,此时理想电压表的示数为0.225 V,此后金属杆恰好能到达圆弧最高点ab,g取10 m/s2,求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小;(2)金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热。(导学号88094641)【答案】 (1)0.2 T(2)0.2 J【解析】 (1)金属杆运动到cd时,由欧姆定律可得I=0.15 A由闭合电路的欧姆定律可得E=I(R1+R2)=0.3 V金属杆的速度v=at=3 m/s由法拉第电磁感应定律可得E=BLv,解得B=0.2 T(2)金属杆开始运动时由牛顿第二定律可得F=ma,解得m=1 kg金属杆从cd运动到ab的过程中,由能量守恒定律可得Q=mv2-mgr=0.2 J纠错练5.(2017安徽十校二模)(多选)如图甲所示电路中,L为线圈,共100匝,电阻不计,横截面积为0.01 m2,沿线圈轴向的磁场穿过线圈并不断变化,其磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示,电路的a、b间连接了一个二极管,当电流从a到b时,二极管等同于一个零电阻,当电流从b到a时,二极管等同于无穷大电阻,R=1 。电流表、电压表均为理想电表,那么()A.电压表读数为4 VB.电压表读数为2 VC.电流表读数为2 AD.电流表读数为2 A(导学号88094642)【答案】 AC线圈中感应电动势最大值为Em=nS=4 V,电动势的瞬时值的图象如右图:根据有效值的概念可知,其有效值也为4 V,所以电压表读数为4 V,A正确;因为二极管的作用,R上只有半个周期的电压,那么R上电压有效值为2 V,电流表示数为2 A,所以C正确。【易错提示】 电压表的示数与电阻上电压的有效值并不相同,电压表的示数不受二极管的影响,而通过电阻的电流与二极管有关,忽视二极管对电流表的影响会漏选C选项。6.(2017江西上饶联考)如图甲所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间OO下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO位置释放,向下运动距离d后速度不再变化。(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计)(1)求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热;(2)棒ab从静止释放经过时间t0下降了,求此时刻的速度大小;(3)如图乙所示,在OO上方区域加一面积为S的垂直于纸面向里的磁场,棒ab由静止开始自OO上方某一高度处释放,自棒ab运动到OO位置开始计时,B随时间t的变化关系B=kt,式中k为已知常量;棒ab以速度v0进入OO下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在t时刻穿过回路的总磁通量和电阻R的电功率。(导学号88094643)【答案】 (1)mgd-(2)gt0-(3)Blv0t+kts【解析】 (1)金属棒受到的安培力F=BIl=金属棒做匀速运动时速度达到稳定,由平衡条件得=mg根据能量守恒定律有mgd=Q+mv2,解得Q=mgd-(2)通过金属棒横截面的电荷量q=It=t=t=对金属棒,由动量定理得(mg-BIl)t0=mv解得v=gt0-(3)磁通量=Blv0t+kts由法拉第电磁感应定律得E=Blv0+ks电路电流I=,电功率P=I2R解得P=【易错提示】 本题第(2)小题,由于电流是变化的,若考虑不到应用动量定理,而应用其他规律,将求错金属棒的瞬时速度。原创练7.如图所示,单匝圆形线圈与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,圆形线圈的电阻不计。导体棒a绕圆心O匀速转动,以角速度旋转切割磁感线,导体棒的长度为l,电阻为r。定值电阻R1、R2和线圈构成闭合回路,P、Q是两个平行金属板,两板间的距离为d,金属板的长度为L。在金属板的上边缘,有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间,并从金属板的下边缘离开。带电粒子进入电场的位置到P板的距离为,离开电场的位置到Q板的距离为。求:(1)导体棒a瞬时针转动还是逆时针转动;(2)定值电阻R2两端的电压;(3)若R1=3r,R2=2r,试求带电粒子的电荷量。(导学号88094644)【答案】 (1)导体棒a逆时针转动(2)(3)【解析】 (1)依题意,带