（广东专用）高考物理总复习 第十一章 第二单元 第3课 专题 电磁感应综合应用.doc

【广东专用】2014高考物理总复习 第十一章 第二单元 第3课 专题 电磁感应综合应用一、单项选择题1如图所示，两根相距为l的电阻可忽略不计，平行直导轨ab、cd水平放置b、d间连有一固定电阻r.mn为放在ab和cd上的一导体杆，其电阻也为r.整个装置处于垂直于导轨平面向下的磁感应强度大小为b的匀强磁场中现对mn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()aublv，流过固定电阻r的感应电流由b到dbublv，流过固定电阻r的感应电流由d到bcublv，流过固定电阻r的感应电流由b到ddublv，流过固定电阻r的感应电流由d到b2(2011佛山质检二)如图甲所示，一边长为l的正方形导线框，匀速穿过宽2l的匀强磁场区域取它刚进入磁场的时刻为t0，则在图乙中，能正确反映线框感应电流i随时间t变化规律的是(规定线框中电流沿逆时针方向为正)()3.(2011肇庆市第二次检测)如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落，进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，不可能发生的情况是()a线框做加速运动，加速度agb线框做匀速运动c线框做减速运动d线框会反跳回原处4.如图所示，把导轨竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向外导体ac可以贴着光滑竖直长导轨下滑导轨接上电阻r，导轨和导体的电阻忽略不计当导体ac从静止开始下落后，下列说法中正确的是()a在导体加速下落的过程中，机械能守恒b在导体加速下落的过程中，安培力对导体做正功c在导体加速下落的过程中，导体减少的重力势能转化为电阻的内能d在导体加速下落的过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和电阻的内能二、双项选择题5闭合电路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，关于闭合电路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是()a图的闭合电路中感应电动势恒定不变b图的闭合电路中0t1时间内的感应电动势小于t1t2时间内的感应电动势c图的闭合电路中感应电动势先变大后变小d图的闭合电路中感应电动势为零6.如图所示，虚线框内是磁感应强度为b的匀强磁场，用同种导线制成的正方形线框abcd的边长为l(l小于磁场宽度d)，线框平面与磁场方向垂直导线框以速度v水平向右运动，当ab边进入磁场时，ab两端的电势差为u1；当ab边离开磁场时，ab两端的电势差为u2.则()au1blv bu1blvcu2blv du2blv7.(2011汕头二模)如图所示，矩形金属线圈abcd从高处自由落下，通过一有界的匀强磁场，线圈平面保持竖直并和磁场方向垂直，不计空气阻力，则()aab边刚进入磁场时，ab边所受安培力方向竖直向上bab边刚离开磁场时，dc边感应电流方向从d到cc线圈全部进入磁场内运动时，感应电流为零d重力所做的功等于线圈产生的总热量8(2011惠州市三模)如图甲所示，光滑导体框架abcd 水平放置，质量为m的导体棒pq正好卡在垂直于轨道平面的4枚光滑小钉之间，与导轨良好接触回路总电阻为r，整个装置放在垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度b随时间t的变化如图乙所示(规定磁感应强度向上为正)的匀强磁场中，则在0t时间内，关于回路内的感应电流i及小钉对pq的弹力n，下列说法中正确的是()ai的大小和方向都在变化bi的大小和方向都不发生变化cn的大小和方向都不发生变化dn的大小发生了变化，方向也发生了变化9.(2011广州市一模)如图，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面ab棒在恒力f作用下向右运动，则()a安培力对ab棒做正功b安培力对cd棒做正功cabdca回路的磁通量先增加后减少df做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和三、非选择题10如图，匀强磁场的磁感应强度b0.2 t，磁场宽度l3 m，一正方形金属框边长l1 m，每边电阻r0.2 ，金属框以v10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直(1)求金属框在穿过磁场的过程中产生的感应电流；(2)规定电流方向逆时针为正，画出金属框在穿过磁场的过程中感应电流的it图象 11如图(a)所示，一个电阻值为r ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2r的电阻r1连结成闭合回路线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图(b)所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和b0 . 导线的电阻不计求0t1时间内：(1)通过电阻r1上的电流大小和方向；(2)电阻r1上产生的热量12如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为l1 m，上端接有电阻r3 ，虚线oo下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从oo上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(g取10 m/s2)求：(1)磁感应强度b的大小(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻r产生的热量参考答案1解析：mn两端电压是指其路端电压，由于内外电阻相等，故ublv，根据右手定则，可知mn的电流方向向上，流过固定电阻r的感应电流由b到d.答案：a2解析：根据右手定则，以线框刚进入至完全进入磁场的过程中，前一条边切割磁感线产生的感应电流方向向上，线框中电流沿逆时针方向，为正；以线框完全进入磁场至第一条刚要离开磁场的过程中，没有感应电流，以线框前一边刚离开至完全离开磁场的过程中，后一条边切割磁感线产生的感应电流方向向上，线框中电流顺时针方向，为负；而根据eblv及ie/r可知产生的感应电流强度大小相等答案：c3解析：线框刚进入磁场时，若向上的安培力刚好等于重力，做匀速运动；向上的安培力小于重力，则做加速运动，但加速度ag；若向上的安培力大于重力，则做减速运动答案：d4解析：由于有安培力对导体做负功，故机械能不守恒根据能量守恒可知d正确答案：d5解析：感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，在t图象中，磁通量的变化率等于图线的斜率的绝对值，由此可知b、c项的表述与实际相反了，错误；a、d项的表述正确答案：ad6解析：当ab边进入或离开磁场时，感应电动势为eblv.ab两端的电势差为u1eblv.当ab边离开磁场时，ab两端的电势差u2eblv.答案：bc7解析：根据右手定则和左手定则分析可知，ab边刚进入磁场时，ab边所受安培力方向竖直向上；由于不明确磁场的方向，故不能确定电流的方向；当整个线圈都进入磁场内运动时磁通量没有变化，故感应电流为零；根据能量守恒定律可知，重力所做的功等于线圈产生的总热量和增加的动能之和答案：ac8解析：根据法拉第电磁感应定律及闭合电路的欧姆定律可知，ik，由乙图可知k不变，故i的大小不变；由楞次定律可知，b先向上变小而后改为向下变大，则感应电流顺时针方向不变，故b正确；根据安培力的公式可知，f安bil，因b先向上变小而后改为向下变大，故f安先变小且向左，后变大且向右，根据力的平衡，n的大小发生了变化，方向也发生了变化，可知d正确答案：bd9解析：ab棒切割磁感线产生感应电流，而磁场对这个电流的安培力却与其运动方向相反，是阻力，做负功，而当电流通过cd棒时，磁场对cd棒产生的安培力却是动力，做正功；由系统的能量守恒定律可知，f做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和，开始时ab棒比cd棒速度快，最后双方速度相同，电流为零，没有安培力，双方都保持匀速直线运动，故abdca回路的磁通量先增加后不变答案：bd10解析：金属框进入磁场区时，根据法拉第电磁感应定律，有：e1blv2 v，根据闭合电路欧姆定律，有：i12.5 a.由右手定则判断此电流的方向沿abcda方向，即沿逆时针流动，感应电流持续的时间：t10.1 s；金属框完全在磁场中运动时：e20，i20，无电流持续的时间：t20.2 s；金属框穿出磁场区时：e3blv2 v，i32.5 a.此电流的方向沿dcbad方向，即沿顺时针流动，感应电流持续的时间：t30.1 s.(2)根据(1)作得的it图象如图所示答案：见解析11解析：(1)由图象分析可知，0t1时间内.由法拉第电磁感应定律有enns.而sr.由闭合电路欧姆定律有i1.联立以上各式解得：通过电阻上r1的电流大小为i1 .由楞次定律可判断通