高考物理一轮复习 第9章 电磁感应综合过关规范限时检测 新人教版选修32.doc

第九章综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟。一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。14题为单选，58题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1(2015重庆理综)如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为s。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由b1均匀增加到b2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ab(c)a恒为b从0均匀变化到c恒为d从0均匀变化到解析穿过线圈的磁场均匀增加，产生恒定的感应电动势，enn，而等效电源内部的电流由愣次定律知从ab，即b点是正极，abn，故选c。2(2015课标)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向平行于ab边向上当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为ua、ub、uc。已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(c)auauc，金属框中无电流bubuc，金属框中电流方向沿abcacubcbl2，金属框中无电流duacbl2，金属框中电流方向沿acba解析当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，ubcbl2，故c正确，a、b、d错误。3(2016河北石家庄期末)如图所示电路中，a、b、c为完全相同的三个灯泡，l是一直流电阻不可忽略的电感线圈，a、b为线圈l上的左右两端点，原来开关s是闭合的，三个灯泡亮度相同。某时刻将开关s断开，下列说法正确的是(d)aa点电势高于b点，a灯闪亮后缓慢熄灭ba点电势低于b点，b、c灯闪亮后缓慢熄灭ca点电势高于b点，b、c灯闪亮后缓慢熄灭da点电势低于b点，b、c灯不会闪亮只是缓慢熄灭解析s闭合，三个灯的亮度相同，说明l的直流电阻与灯的电阻相等，某时刻将开关s断开，l中产生断电自感，感应电流的方向由ab，b点电势高，a点电势低，a、b、c三盏灯都是逐渐熄灭，不会出现闪亮的现象，a、b、c错误，d正确。4(2016浙江嘉兴期末)如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2l，磁感应强度的大小为b0。一边长为l、电阻为r的正方形均匀导线框abcd从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图乙中给出的线框c、d两端的电压ucd与线框移动距离x的关系的图象正确的是(d)解析0l，cd切割磁感线，电动势eblv，c点电势比d点高，ucdeblv，l2l，线框全部在磁场中，没有感应电流，ucdeblv, 2l3l，ab切割磁感线，b点电势比a点高，ucde，d正确。5如图所示，不计电阻的光滑u形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板h、p固定在框上，h、p的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆cd恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1。此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是b(0.40.2t)t，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则(ac)at1s时，金属杆中感应电流方向从c到dbt3s时，金属杆中感应电流方向从d到cct1s时，金属杆对挡板p的压力大小为0.1ndt3s时，金属杆对挡板h的压力大小为0.2n解析解题的关键是根据磁感应强度变化规律分析电流方向，进而根据平衡条件求解各力。t1s时，b10.2t，并且逐渐减小，由楞次定律知感应电流方向从c到d，选项a正确；画出金属杆受力图如图所示，由平衡条件fnpf安sin30，又el2sin300.1v，i11a，f安b1i1l0.2n，所以金属中杆对挡板p的压力大小为fnp0.1n，选项c正确；用同样的方法可知，选项b、d均错误。本题中易出现的错误没有弄清t3s时的磁感应强度方向和金属框的有效面积而导致错误。6(2017广东广州六中、广雅中学、执信中学等六校第一次联考)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n1500匝，横截面积s20cm2。螺线管导线电阻r1，r14，r25，c30f。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是(ad)a螺线管中产生的感应电动势为1.2vb闭合s，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电c电路中的电流稳定后，电阻r1的电功率为5102wds断开后，通过r2的电荷量为1.8105c解析由法拉第电磁感应定律可得，螺线管内产生的电动势为：ens150020104v1.2v，故a正确；根据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，故b错误；电流稳定后，电流为：ia0.12a，电阻r1上消耗的功率为：pi2r10.1224w5.76102w，故c错误；开关断开后通过电阻r2的电荷量为：qcucir2301060.125c1.8105c，故d正确。7(2016广东珠海一模)如图所示，mn和pq是电阻不计的平行金属导轨，其间距为l，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，n、q两点间接一个阻值为r的电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为b的匀强磁场。质量为m、电阻也为r的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中(ad)a金属棒两端的最大电压为blb金属棒在磁场中的运动时间为c克服安培力所做的功为mghd右端的电阻r产生的焦耳热为(mghmgd)解析金属棒刚进入磁场时的速度最大，此时金属棒产生的电动势最大，mghmv2，解得v，电动势eblvbl，金属棒两端的电压为路端电压，u，a正确；金属棒在磁场中做加速度减小的减速运动，不是匀减速运动，无法求其运动时间，b错误；对金属棒运动全过程应用动能定理，mghw克安mgd0，所以克服安培力做功小于mgh，c错误；由上式解得qw克安mghmgd，右端电阻及产生的焦耳热qr(mghmgd)，d正确。8(2017湖南省五市十校高三联考)如图所示，两平行的光滑导轨固定在同一水平面内，两导轨间距离为l，金属棒ab垂直于导轨，金属棒两端与导轨接触良好，在导轨左端接入阻值为r的定值电阻，整个装置处于竖直向下的磁感应强度为b的匀强磁场中。与r相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为f的力拉金属棒，使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动，下列说法正确的是(bd)a金属棒ab相当于电源，其a端相当于电源负极b拉力fc回路中的感应电流沿顺时针方向流动d定值电阻消耗的电功率pfv解析用平行于导轨向右的恒力拉金属棒，使金属棒向右匀速运动，ab棒相当于电源，由右手定则知，电流方向由ba，在电源内部电流由低电势流向高电势，所以a端相当于电源的正极，回路中的感应电流沿逆时针方向，ac选项错误；由于金属棒匀速运动，所以ff安，根据法拉第电磁感应定律知f安bil，而定值电阻消耗的功率为安培力的功率，也等于拉力的功率，选项bd正确。二、非选择题(共3小题，共52分。计算题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。)9(15分)(2017河南省郑州市第一次质量检测)如图所示，ab、cd为间距l的光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为，导轨电阻不计，a、c间接有阻值为r的电阻，空间存在磁感应强度为b0、方向竖直向上的匀强磁场。将一根阻值为r、长度为l的金属棒从轨道顶端由静止释放，金属棒沿导轨向下运动的过程中始终与导轨接触良好。已知当金属棒向下滑行距离x到达mn处时已经达到稳定速度，重力加速度为g。求：(1)金属棒下滑到mn的过程中通过电阻r的电荷量；(2)金属棒的稳定速度的大小。答案(1)(2)解析(1)金属棒下滑到mn的过程中的平均感应电动势为en根据欧姆定律，电路中的平均电流为i则qit(2)稳定时金属棒切割磁感线产生的感应电动势为：eb0lvcos电路中产生的电流为：i金属棒受的安培力为：fb0il稳定时金属棒的加速度为零，mgsinfcos0联立解得稳定时金属棒的速度v10(17分)(2016辽宁本溪一模)如图所示，在倾角37的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域mnpq，磁感应强度b的大小为5t，磁场宽度d0.55m，有一边长l0.4m、质量m10.6kg、电阻r2的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量m20.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长。(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)求线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力大小；(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场mn边界的距离x；(3)在(2)问中的条件下，若cd边恰离开磁场边界pq时，速度大小为2m/s，求整个运动过程中ab边产生的热量。答案(1)2.4n(2)0.25m(3)0.1j解析(1)线框还未进入磁场的过程中，以整体法有m1gsinm2g(m1m2)a，a2m/s2。以m2为研究对象有tm2gm2a，或以m1为研究对象有m1gsintm1a。解得t2.4n。(2)线框刚进入磁场恰好做匀速直线运动，以整体法有m1gsinm2g0，解得v1m/s。ab到mn前线框做匀加速运动，有v22ax，解得x0.25m。(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界pq时m1gsin(xdl)m2g(xdl)(m1m2)vq。解得q0.4j，所以qabq0.1j。11(20分)如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为l。导轨上端接有一平行板电容器，电容为c。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒。棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。答案(1)qcblv(2)vgt解析(1)设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为eblv平行板电容器两极板之间的电势差为ue设此时电容器极板上积累的电荷量为q，则有c联立式得qcblv(2)设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i，金属棒受到的磁场的作用力沿导轨向上