高考物理二轮复习 专题限时集训（十一）B专题十一电磁感应配套作业（解析版广东省专用）.doc

专题限时集训(十一)b专题十一电磁感应(时间：45分钟)1如图1113所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则()图1113a断开开关s，ab中有感应电流b闭合开关s，ab中有感应电流c无论断开还是闭合开关s，ab中都有感应电流d无论断开还是闭合开关s，ab中都没有感应电流21931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想如果一个只有n极的磁单极子从上向下穿过如图1114所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现()图1114a先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流b先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流c顺时针方向持续流动的感应电流d逆时针方向持续流动的感应电流图11153如图1115所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距l0.1 m，处于垂直轨道平面的磁感应强度b10 t的匀强磁场中质量m0.1 kg、电阻为r2 的金属杆ab接在两根导轨间，在开关s断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g10 m/s2，当下落h0.8 m时，开关s闭合若从开关s闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图1116中的()abcd图1116图11174如图1117所示，导体圆环位于纸面内，o为圆心，环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两个磁场磁感应强度的大小相等、方向相反，且均与纸面垂直导体杆om可绕o转动，m端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心和圆环间连有电阻r，杆om以匀角速度逆时针转动，t0时恰好在图示位置规定从a到b流经电阻r的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t0开始转动一周的过程中，电流随t变化的图象是图1118中的()abcd图11185电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物有关电磁炉，下列说法中正确的是()a锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关b电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作c金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物d电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗6如图1119甲所示，闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度b随时间变化的规律如图乙所示，则图1120中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化的图象可能是()甲乙图1119abcd图1120图11217(双选)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图1121所示，当磁场以的变化率增强时，则()a线圈中感应电流方向为acbdab线圈中产生的电动势ec线圈中a点电势高于b点电势d线圈中a、b两点间的电势差为8(双选)如图1122所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m，电阻为r的闭合线圈将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是()图1122a磁铁能够不停地上下往返运动b磁铁最终应当静止c若线圈为超导线圈，磁铁最终将不会静止d在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mg9(双选)某学习小组设计了一种发电装置，如图1123甲所示，图乙为其俯视图将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h0.5 m、半径r0.2 m的圆柱体，其可绕固定轴oo逆时针(俯视)转动，角速度100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为b0.2 t、方向都垂直于圆柱体侧表面紧靠圆柱外侧固定一根与其等高、阻值r10.5 的细金属杆ab，杆与轴oo平行图丙中阻值r1.5 的电阻与理想电流表a串联后接在杆a、b两端下列说法正确的是()图1123a电流表a的示数约为1.41 ab杆ab产生的感应电动势的有效值为2 vc电阻r消耗的电功率为2 wd在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表a的总电荷量为零10如图1124甲所示，电阻不计的轨道mon与prq平行放置，on及rq与水平面的倾角53，水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中，倾斜导轨处于平行轨道向下的磁场中，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好导体棒的质量m1.0 kg，电阻r1.0 ，长度l1.0 m与导轨间距相同，棒与导轨间的动摩擦因数0.5.现对ab棒施加一个方向向右，大小按乙图规律变化的力f的作用，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10 m/s2.求：(设解题涉及的过程中ab、cd两棒分别位于水平和倾斜轨道上)(1)ab棒的加速度大小；(2)磁感应强度b的大小；(3)若已知在前2 s内外力做功w30 j，求这一过程中电路产生的焦耳热；(4)求cd棒达到最大速度所需的时间图1124专题限时集训(十一)b1b解析 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关s，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，故a、c错误；若闭合开关s，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感应电流，故b正确，d错误2d解析 n单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当n单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向3d解析 开关s闭合时，金属杆的速度v，感应电动势eblv，感应电流i，安培力fbil，联立解出f2 n；由于fmg1 n，故ab杆做减速直线运动，速度减小，安培力也减小，加速度越来越小，最后加速度减为零时做匀速运动，故选项d正确4c解析 旋转的导体棒在磁场中切割磁感线，产生电动势，由右手定则可判断：开始时电流方向由b向a，为负方向；后来磁场方向相反，电流方向为正方向因为一个周期的时间内只有开始的周期和第3个周期内导体棒做切割磁感线运动，所以其他时间电路中无感应电流选项c正确5a解析 涡流是高频交流电引起的电磁感应现象，故选项a正确，选项b错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成，利用涡流加热食物，故选项c、d错误6d解析 由磁感应强度变化图象知，在每个周期内，磁通量都随时间均匀变化，根据法拉第电磁感应定律es得，感应电动势大小不变；根据楞次定律，每经一个周期，感应电动势的方向变化一次，选项d正确7ab解析 由楞次定律可判断，感应电流的方向是逆时针方向，即沿acbda，a对；由法拉第电磁感应定律知，enns，故b对；由安培定则可判断a点电势低于b点电势，c错；线圈中a、b两点间的电势差为uiui，d错8bd解析 由能量守恒知，由于感应电流的产生，机械能转化为电能，所以磁铁最终处于静止状态a、c错，b对；又由楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁铁与线圈之间的相对运动，故磁铁与线圈之间有时相互排斥，有时相互吸引，d对9bd解析 圆柱体转过一周感应电动势经历4个周期，t s金属杆上感应电动势的大小为eblvbhr2.0 v，电流大小i1 a，电阻r的电功率为pi2r1.5 w，选项a、c错误，选项b正确；电流在电流表中周期性变化，每个周期流过电流表a的总电荷量为零，选项d正确10(1)1 m/s2(2)2 t(3)18 j(4)5 s解析 (1)对ab棒受力分析知，滑动摩擦力fnmgab棒的速度vat感应电动势eblvblat电流i安培力fabil根据牛顿第二定律有fffama解得fm(ga)由图乙知，t0时，f16 n代入解得ag1 m/s2.(2)当t2 s时，f210 n 代