【步步高】高考物理 考前三个月专题训练12 电磁感应中的综合问题 新人教版.doc

专题七 电磁感应和电路训练12电磁感应中的综合问题一、单项选择题1. (2012福建理综18)如图1所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心o为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()图12(2012北京市海淀区5月模拟练习19题)某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图2甲所示在大线圈中放置一个小线圈，大线圈与多功能电源连接多功能电源输入到大线圈的电流i1的周期为t，且按图乙所示的规律变化，电流i1将在大线圈的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度b与线圈中电流i的关系为bki1(其中k为常数)小线圈与电流传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈中感应电流i2随时间t变化的图象若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则下列四图所示图象中可能正确反映i2t图象变化的是(四图中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2t图象)()图23(2012山东潍坊市第一次模拟)如图3所示，水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈和分别用同种导线绕制而成，其中是边长为l的正方形，是长2l、宽l的矩形，将两线圈从图示位置同时由静止释放线圈下边进入磁场时，立即做一段时间的匀速运动已知两线圈在整个运动过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则()图3a下边进入磁场时，也立即做一段时间的匀速运动b从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈做加速度不断减小的加速运动c从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈做加速度不断减小的减速运动d线圈先到达地面二、双项选择题4(2012山东理综20)如图4所示，相距为l的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻r，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为b.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为p，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是()图4ap2mgvsin bp3mgvsin c当导体棒速度达到时加速度大小为sin d在速度达到2v以后匀速运动的过程中，r上产生的焦耳热等于拉力所做的功5(2012湖北襄阳市调研)如图5甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线l1、l2、l3、l4，在l1l2之间、l3l4之间存在匀强磁场，大小均为1 t，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈abcd，宽度cdl0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 ，将其从图示位置由静止释放(cd边与l1重合)，速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与l2重合，t2时刻ab边与l3重合，t3时刻ab边与l4重合，已知t1t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度g取10 m/s2)则()图5a在0t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 cb线圈匀速运动的速度大小为8 m/sc线圈的长度为1 md0t3时间内，线圈产生的热量为4.2 j6(2012甘肃省第一次模拟)在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为b，方向相反的水平匀强磁场，如图6所示的pq为两个磁场的边界，磁场范围足够大用单位长度电阻为r的均匀金属丝制成一个直径为a、质量为m的金属圆环，使其以垂直于磁场方向的水平速度v从图中实线所示位置开始运动，且圆环平面始终垂直于磁场，当圆环运动到直径刚好与边界线pq重合时，圆环的速度为，则下列说法正确的是()图6a此时圆环中的电功率为b此时圆环的加速度为c此过程中通过金属丝横截面积的电荷量为d此过程中回路产生的焦耳热为0.75mv2三、简答题7(2012山东威海市第一次模拟12题)如图7所示，正方形导线框abcd，每边长为l，ab边的质量为m，且质量分布均匀，其它边质量不计，导线框的总电阻为r，cd边与光滑固定转轴oo相连，线框可绕oo轴自由转动，整个装置处在磁感应强度大小为b、方向竖直向下的匀强磁场中现将线框拉至水平位置，由静止开始释放，经时间t，ab边到达最低点，此时ab边的角速度为.不计空气阻力求：图7(1)在t时间内通过导线横截面的电荷量q为多少；(2)在最低点时ab边受到的安培力大小和方向；(3)在最低点时ab边受到ca边的拉力大小；(4)在t时间内线框中产生的热量8(2012辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中第二次联考25题)如图8所示，倾角为30、足够长的光滑平行金属导轨mn、pq相距l10.4 m，b15 t的匀强磁场垂直导轨平面向上一质量m1.6 kg的金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r1 .金属导轨上端连接右侧电路，r11 ，r21.5 .r2两端通过细导线连接质量m0.6 kg的正方形金属框cdef，正方形边长l20.2 m，每条边电阻r0为1 ，金属框处在一方向垂直纸面向里、b23 t的匀强磁场中现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，g取10 m/s2.(1)若将电键s断开，求棒下滑过程中的最大速度(2)若电键s闭合，每根细导线能承受的最大拉力为3.6 n，求细导线刚好被拉断时棒的速度(3)若电键s闭合后，从棒释放到细导线被拉断的过程中，棒上产生的电热为2 j，求此过程中棒下滑的高度(结果保留一位有效数字)图89(2012陕西省五校第二次模拟25题)如图9所示，两根相距为l的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计一根质量为m、长为l、电阻为r的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为，棒与导轨的接触电阻不计导轨左端连有阻值为2r的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与计算机相连轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场(ab)，磁感应强度为b.金属棒初始时位于oo处，与第一段磁场相距2a.图9(1)若金属棒有向右的初速度v0，为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力求金属棒进入磁场前拉力f1的大小和进入磁场后拉力f2的大小(2)在(1)的情况下，求金属棒从oo开始运动到刚离开第n段磁场过程中，拉力所做的功(3)若金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力f，使棒穿过各段磁场，发现计算机显示出的电压随时间以固定的周期做周期性变化请在图10给定的坐标系中定性地画出计算机显示的图象(从金属棒进入第一段磁场计时)图10(4)在(3)的情况下，求金属棒从oo处开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量，以及金属棒从第n段磁场穿出时的速度10(2011全国24)如图11，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为l，电阻不计在导轨上端并接两个额定功率均为p、电阻均为r的小灯泡整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒mn从图示位置由静止开始释放金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好已知某时刻后两灯泡保持正常发光重力加速度为g.求：图11(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率11两根光滑的长直金属导轨mn、mn平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，m、m处接有如图12所示的电路，电路中各电阻的阻值均为r，电容器的电容为c.长度也为l、阻值同为r的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为b、方向竖直向下的匀强磁场中ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路中产生的焦耳热为q.求：图12(1)