高三物理专项基础训练 第52练 电磁感应与力学的综合专项基础训练（1）(1).doc

第52练 电磁感应与力学的综合（1）基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1.mn、pq是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为l.一个边长为a的正方形导线框（l2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行.线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图像如上右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图像可能是以下的（ ）2.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导体棒ab垂直导轨，除电阻r的阻值外，其余电阻均不计，导体棒ab在如图乙所示的水平外力作用下，在0t0时间内从静止开始做匀加速直线运动，则在t0以后，导体棒ab（ ）a.先做加速运动，最后做匀速运动b.先做减速运动，最后做匀速运动c.先做匀减速运动，最后静止d.先做匀减速运动，最后做匀速运动3.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可能简化为如图所示的模型：在水平面上相距l的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场b1和b2，且b1=b2=b，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为l宽为l的金属棒abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为r，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（ ）a.b.c.d.4.如图所示，有两根和水平方向成a角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻r，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为b.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度达到一个最大的速度vm，则下列措施中能使vm增大的有（ ）a.增大磁感应强度bb.减小轨道的倾角ac.将变阻器r的滑动触头向n端滑动d.使金属杆的质量m减小5.如图所示，相距为l的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路.轨道电阻不计，匀强磁场b垂直穿过整个轨道平面.开始时ab与cd均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力f向右拉ab杆，则下列说法中正确的是（ ）cd杆向左运动cd杆向右运动ab杆与cd杆均先做变加速运动，后做匀速运动ab杆与cd杆均先做变加速运动，后做匀加速运动a.b.c.d.6.在如图所示的甲、乙、丙三个装置中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器c原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长.今给导体棒ab一个方向向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（ ）a.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动b.甲、丙中，ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止c.甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动：乙中，ab棒最终静止d.三种情况下ab棒最终均静止二、多项选择题（每小题只有一个选项符合题意）7.如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路.当一条形磁铁从高处下落接近回路时，则（ ）ap、q将相互靠拢bp、q将彼此远离c磁铁的加速度为gd磁铁的加速度小于g 8如图a、b为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，a的边长是b的二倍，a的密度是b的一半，a的电阻是b的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，a框恰能匀速下落，那么（ ）ab框一定匀速下落b进入磁场后，a、b中感应电流强度之比是21c两框全部进入磁场的过程中，通过截面的电荷量相等d两框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为21 9如图，光滑的“u”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒mn与框架接触良好，磁感应强度分别为b1、b2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒mn，当金属棒进入磁场b1区域后，恰好做匀速运动.下列说法中正确的有（ ）a若b2=b1，金属棒进入b2区域后将加速下滑b若b2=b1，金属棒进入b2区域后仍将保持匀速下滑c若b2b1，金属棒进入b2区域后可能先加速后匀速下滑d若b2b1，金属棒进入b2区域后可能先减速后速下滑 10矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度b随时间变化的图像如图所示.t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）不可能是图中的（ ）三、计算或论述题 11如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为尺的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻r消耗的功率为8w，求该速度的大小；（3）在上问上，若r=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向.（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）能力提升 13如图所示，有一磁场，方向垂直于xoy平面向里，磁感应强度b沿y轴方向不变化，而沿x轴方向变化，且t/m磁场中的矩形线圈面积为100cm2、电阻为0.1，ab边平行于x轴，为使线圈沿x轴正方向匀速运动，需要加一恒力f，恒力的功率为0.025w，求线圈匀速运动的速度大小.第52练 电磁感应与力学的综合（1）1.c 2.a 3.c 4.c 5.c 6.b7.ad 解析 根据感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因，本题的“原因”是磁铁下落，回路中的的增加，归根结底是磁铁靠近回路；“效果”是阻碍的增加，其具体表现便是阻碍磁铁的靠近，所以p、q将互相靠拢，磁铁的加速度小于g，即“来拒去留”.8.bd 9.bcd 10.abc11.（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律mgsinmgcos=ma代入数据解得a=gsingcos=4m/s2（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为f，棒在沿导轨方向受力平衡，则mgsinmgcos0f=0此时金属棒克服安培力做功的功率等于电