高考物理一轮复习 第9章 第3单元《电磁感应规律的综合应用》定时跟踪检测 新人教版.doc

2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第9章 第3单元电磁感应规律的综合应用（人教版）(时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题7分，共70分)12013南京质检如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为e，则a、b两点间的电势差为()a. eb. ec. e d. e解析：a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的，故uabe，b正确答案：b2. 2013金乡高三月考如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为w1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为w2，则()a. w1w2b. w1w2c. w13w2 d. w19w2解析：因为是匀速拉出，外力做的功等于感应电流做的功(根据动能定理或能量的转化与守恒判断)，设导线框的边长为l，拉出时的速度为v，则eblv，wtv，本题中，v13v2，所以w13w2.本题答案为c.答案：c3光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为yx2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()amgb b.mv2cmg(ba) dmg(ba)mv2解析：金属块在进入磁场或离开磁场的过程中，穿过金属块的磁通量发生变化，产生电流，进而产生热量最后，金属块在高为a的曲面上往复运动减少的机械能为mg(ba)mv2.答案：d4. 2012辽宁省丹东市四校协作体高三摸底理综卷如图所示，平行导轨置于磁感应强度为b的匀强磁场中(方向向里)，间距为l，左端电阻为r，其余电阻不计，导轨右端接一电容为c的电容器现有一长2l的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过r的电量为()a. q b. q2bl2cc. q d. qbl2(2c)解析：在金属棒从开始转过60的过程中，金属棒、导轨和电阻r组成闭合回路，转动的金属棒相当于一个电源，此过程中流过r的电量q1itt；该过程中，电容器充电，金属棒转过60时，金属棒上产生的感应电动势为eb2l2l2bl2，电容器两极板上的带电量q2ce2cbl2；在金属棒转过60至90的过程中，原来由金属棒、导轨和电阻r组成闭合回路断路，感应电流消失，但是电容器开始通过r放电，放电量为q22cbl2；所以整个过程中，通过r的电量为qq1q2bl2(2c)答案：d5两根相距为l的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2r.整个装置处于磁感应强度大小为b，方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水平导轨的拉力f作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g.以下说法正确的是()aab杆所受拉力f的大小为mgbcd杆所受摩擦力为零c回路中的电流为d与v1大小的关系为解析：ab、cd金属杆受力分析如图甲、乙所示，ab、cd杆都做匀速直线运动，由平衡条件，对ab杆，fff1f安fnmg，ff1fnab切割磁感线产生感应电动势e，cd不切割磁感线无感应电动势，故eblv1if安bil联立得fmg，故a正确对cd杆，有ff2mgff2f安得，故d正确答案：ad6如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少以下说法正确的是()a电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快b电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快c工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小d工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律i知产生的涡流越大，又pi2r，r越大p越大，焊缝处的温度升高得越快答案：ad72013唐山月考如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为r的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为b的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程()a杆的速度最大值为b流过电阻r的电荷量为c恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量d恒力f做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：当杆的速度达到最大时，安培力f安，杆受力平衡，故fmgf安0，所以v，a错；流过电阻r的电荷量为q，b对；根据动能定理，恒力f、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力f、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，c错，d对答案：bd8如图所示，竖直平面内放置的两根平行金属导轨，电阻不计，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度b0.5 t，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 ，重力均为0.1 n，现用力f向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是()aab受到的拉力大小为2 nbab向上运动的速度为2 m/sc在2 s内，拉力做功，有0.4 j的机械能转化为电能d在2 s内，拉力做功为0.6 j解析：f2g0.2 n，又ff安g得f安0.1 n，其中f安，v2 m/s,2 s内上升高度hvt4 m，所以e电fhghgh0.14 j0.4 j.答案：bc9. 如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为b，方向相反且垂直纸面，mn、pq为其边界，oo为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于oo对称的位置时()a. 穿过回路的磁通量为零b. 回路中感应电动势大小为2blvc. 回路中感应电流的方向为顺时针方向d. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于oo对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，a项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2blv0，b项正确，c项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，d项正确答案：abd10如图所示，有一用铝板制成的u型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为ft，则()a悬线竖直，ftmgb悬线竖直，ftmgc悬线竖直，ftmgd无法确定ft的大小和方向解析：设两板间的距离为l，由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小eblv，即带电小球处于电势差为blv的电场中，所受电场力f电qe电qqqvb.设小球带正电，则所受电场力方向向上. 同时小球所受洛伦兹力f洛qvb，方向由左手定则判断竖直向下，即f电f洛，所以ftmg.同理分析可知当小球带负电时，ftmg.故无论小球带什么电，ftmg. 选项a正确答案：a二、非选择题(共30分) 11. (14分)如图所示，质量m10.1 kg，电阻r10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在u形金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2. 相距0.4 m的mm、nn相互平行，电阻不计且足够长电阻r20.1 的mn垂直于mm.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b0.5 t垂直于ab施加f2 n的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与mm、nn保持良好接触当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，mn上产生的热量q0.1 j，求该过程ab位移x的大小解析：(1)ab对框架的压力f1m1g框架受水平面的支持力fnm2gf1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力f2fnab中的感应电动势eblvmn中电流imn受到的安培力f安ilb框架开始运动时f安f2由上述各式代入数据解得v6 m/s.(2)闭合回路中产生的总热量q总q由能量守恒定律，得fxm1v2q总代入数据解得x1.1 m.答案：(1)6 m/s(2)1.1 m12(16分)2013长沙高三模拟如图甲所示，空间存在一宽度为2l的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里在光滑绝缘水平面内有一边长为l的正方形金属线框，其质量m1 kg、电阻r4 ，在水平向左的外力f作用下，以初速度v04 m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力f的大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：(1)匀强磁场的磁感应强度b；(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由解析：(1)由ft图象可知，线框加速度a2 m/s2线框的边长lv0t