高考物理二轮复习 电磁感应规律的综合应用专题训练（含解析） 新人教版.doc

2014年高考二轮复习专题训练之电磁感应规律的综合应用1.如图1所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻r，导轨电阻可忽略不计。mn为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为r。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对mn 图1施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令u表示mn两端电压的大小，则() auvblbuvblcuvbl du2vbl2.如图2所示，两个完全相同的矩形导线框a、b在靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行。线框a固定且通有电流i，线框b从图示位置由静止释放，在运动到a下方的过程中()a穿过线框b的磁通量先变小后变大b线框b中感应电流的方向先顺时针后逆时针 图2c线框b所受安培力的合力为零d线框b的机械能一直减小3.两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻r与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量为+q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度b的变化情况和磁通量的变化率分别是( )a.磁感应强度b竖直向上且正增强, b.磁感应强度b竖直向下且正增强，c.磁感应强度b竖直向上且正减弱，d.磁感应强度b竖直向下且正减弱，4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度b随时间的变化规律如图乙所示，规定斜向下为正方向，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻r的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定ab的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力f随时间t变化的图象是( )5如下图所示，在一均匀磁场中有一u形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，r为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则()aef将减速向右运动，但不是匀减速bef将匀减速向右运动，最后停止cef将匀速向右运动def将往返运动解析：杆ef向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，会受到向左的安培力而做减速运动，直到停止，但不是匀减速，由fbilma知，ef做的是加速度减小的减速运动答案：a6如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为b，圆环直径为l.长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向左匀速运动，当棒ab运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为()a0 bblv0cblv0/2 dblv0/3解析：当金属棒ab以速度v0向左运动到题图所示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为eblv0，而它相当于一个电源，并且其内阻为；金属棒两端电势差相当于外电路的路端电压外电路半个圆圈的电阻为，而这两个半圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为，所以外电路电压为ubaeblv0.答案：d7如下图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2l，高为l.纸面内一边长为l的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0时刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面下图中能够正确表示电流位移(ix)关系的是()解析：线圈向x轴正方向运动l位移的过程中，有效切割长度均匀增加；在位移大于l且小于2l的过程中，线圈右边有效切割长度均匀减小，线圈左边有效切割长度均匀增加，因此整个线圈有效切割长度减小，且变化率为前一段时间的两倍；在位移大于2l且小于3l的过程中，与第一段运动中线圈产生的感应电流等大反向，故a项对答案：a8一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场b1中；左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计磁感应强度为b2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为r的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是()a圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱b导体棒ab受到的安培力大小为mgsinc回路中的感应电流为d圆形导线中的电热功率为(rr)解析：根据左手定则，导体棒上的电流从b到a，根据电磁感应定律可得a项正确；根据共点力平衡知识，导体棒ab受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mgsin，b项正确；根据mgsinb2id，解得i，c项正确；圆形导线的电热功率等于i2r()2rr，d项错误答案：abc9.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻r，导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图10所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()a金属棒在最低点的加速度小于gb回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 图10c当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大d金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度10.如图11所示，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于竖直平面内的导体框，水平导体棒mn可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，除r外，装置的其余部分电阻都可忽略不计，将导体棒mn无初速度释放，要使电流稳定后r的热功率变为原来的两倍，在其他条件不变的情况下，可以采用的办法有()a导体棒mn质量不变，导体框宽度减为原来的 图11b电阻r变为原来的一半c磁感应强度b变为原来的倍d导体棒mn质量增加为原来的2倍11.如图12所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为b的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为l1、l2，且l2d，线圈质量m，电阻为r。现将线圈由其下边缘离磁场的距离为h处静止释放，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求：(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动，求出该过程最小速度v； 图12(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热q总。12为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置如右图所示，自行车后轮由半径r15.0102 m的金属内圆、半径r20.40 m的金属外圆和绝缘辐条构成后轮的内、外圆之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为r的小灯泡在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度b0.10 t、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角.后轮以角速度2rad/s相对于转轴转动若不计其他电阻，忽略磁场的边缘效应(1)当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势e，并指出ab上的电流方向；(2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；(3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差uab随时间t变化的uabt图象；(4)若选择的是“1.5 v、0.3 a”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度b、后轮外圈半径r2、角速度和张角等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价解析：(1)金属条ab在磁场中切割磁感线时，所构成的回路的磁通量变化设经过时间t，磁通量变化量为，由法拉第电磁感应定律ebsb(rr)由式并代入数值得：eb(rr)4.9102v根据右手定则(或楞次定律)，可得感应电流方向为ba.(2)通过分析，可得电路图为(3)设电路中的总电阻为r总，根据电路图可知，r总rrrab两端电势差uabeirere1.2102 v设ab离开磁场区域的时刻为t1，下一根金属条进入磁场区域的时刻为t2，t1 st2 s设轮子转一圈的时间为t，t1