高考物理总复习 第10单元 电磁感应 专题训练（11）涉及电磁感应的 力电综合问题.doc

专题训练(十一)专题11涉及电磁感应的力电综合问题时间/40分钟基础巩固1.如图z11-1所示,用横截面积之比为41的铜丝做成边长分别为l和2l的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为b的匀强磁场区域中将a和b匀速拉到磁场外,若外力对线框做的功分别为wa、wb,则wawb为()图z11-1a.14b.12c.11d.不能确定2.(多选)两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,间距为l,顶端接阻值为r的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在磁场上边界上方某处由静止释放,金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z11-2所示,不计导轨的电阻,重力加速度为g,则()图z11-2a.金属棒在磁场中运动时,流过电阻r的电流方向为abb.金属棒在磁场中运动的速度为v时,金属棒所受的安培力大小为c.金属棒的最大速度为d.金属棒以稳定的速度运动时,电阻r的热功率为r3.(多选)2017南昌三校联考 在如图z11-3所示的倾角为的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为b的匀强磁场区域,区域的磁场方向垂直于斜面向上,区域的磁场方向垂直于斜面向下,磁场宽度hp及pn均为l.一个质量为m、电阻为r、边长为l的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚好越过gh进入磁场区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到jp与mn的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是()图z11-3a.当ab边刚越过jp时,导线框的加速度大小为a=gsin b.导线框两次做匀速直线运动的速度之比v1v2=41c.从t1时刻到t2时刻的过程中,导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量d.从t1时刻到t2时刻的过程中,有的机械能转化为电能4.(多选)2017贵州黔南州三校联考 如图z11-4所示,竖直放置的光滑平行金属导轨上端接入一定值电阻r,c1和c2是半径都为a的两圆形磁场区域,两区域内的磁场方向均垂直于导轨平面向外,区域c1中磁场的磁感应强度随时间按b1=b+kt(k0)变化,c2中磁场的磁感应强度恒为b2.一质量为m、电阻为r、长度为l的金属杆ab穿过区域c2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,重力加速度为g,则()图z11-4a.通过金属杆的电流大小为b.通过金属杆的电流方向为从b到ac.定值电阻的阻值为r=-rd.整个电路中的热功率p=5.2018辽宁实验中学月考 如图z11-5所示,相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为b.正方形金属线圈abcd边长为l(l0)变化,可知=k,c1中磁场变化产生的感应电动势e=a2=ka2,由闭合电路欧姆定律有e=i(r+r),联立解得定值电阻的阻值为r=-r,选项c正确.整个电路中产生的热功率p=ei=ka2,选项d正确.5.d解析 根据能量守恒定律,从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程中,动能变化量为0,重力势能转化为线圈进入磁场的过程中产生的热量,q=mgd,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以线圈进入和穿出磁场的过程中产生的热量相等,则线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中产生的热量q=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故a、b错误.因为线圈进磁场时要减速运动,全部进入磁场后做匀加速运动,若线圈进入磁场过程一直做减速运动,则刚全部进入磁场的瞬间速度最小,设线圈的最小速度为v,线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程,根据能量守恒定律得mg(h+l)=q+,q=mgd,则线圈的最小速度为vm=,故c错误.线圈可能先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,则其做匀速运动时的速度最小,有mg=bil=bl,则最小速度vm=,故d正确.6.(1)0.5 m(2)0.64 j(3)0.8 c解析 (1)线框在磁场中匀速运动,有f安=ff安=bil,i=,e=blv1联立解得v1=2 m/s由动能定理得fd=解得d=0.5 m(2)由能量守恒定律可知q=2fd=20.80.4 j=0.64 j(3)根据q= c=0.8 c7.(1)18 m/s(2)a、b棒以共同的速度向下做加速度为g的匀加速运动解析 (1)当b棒先向下运动时,在a和b以及导轨所组成的闭合回路中产生感应电流,于是a棒受到向下的安培力,b棒受到向上的安培力,且二者大小相等.释放a棒后,经过时间t,分别以a和b为研究对象,根据动量定理得(mg+f)t=mva(mg-f)t=mvb-mv0解得vb=18 m/s(2)在a、b棒向下运动的过程中,a棒的加速度a1=g+,b棒的加速度a2=g-,闭合回路中磁通量的变化逐渐减小直至不变,感应电流也逐渐减小直至消失,则安培力也逐渐减小到零.最后,两棒以共同的速度向下做加速度为g的匀加速运动.8.(1)(2)blq(3)解析 (1)对b从开始至滑上水平导轨过程,由机械能守恒定律得=mgr1解得vb1=b刚滑上水平导轨时加速度最大,此时e=blvb1,i=由牛顿第二定律得f安=bil=ma解得a=(2)在整个过程中,由动量定理得-blt=mvb2-mvb1即-blq=mvb2-mvb1解得vb2=根据牛顿第三定律,a在最高点时轨道对其支持力fn=fn=mg由牛顿第二定律有mg+fn=m解得va1=对a、b组成的系统,由能量守恒定律得