高考物理总复习 课时作业28 电磁感应的综合应用 教科版.doc

课时作业(二十八)专题电磁感应的综合应用1.(2013汕头模拟)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则()a线圈中感应电流方向为acbdab线圈中产生的电动势ec线圈中a点电势高于b点电势d线圈中a、b两点间的电势差为2.(2013安徽皖白高三联考)如图所示，水平虚线mn的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框abcd从mn下方某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度h后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界mn平行不计空气阻力，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图像中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是()3(2013扬州模拟)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变化的图像是()4在水平面内的直角体系xoy中有一光滑金属导轨aoc，其中曲线导轨oa满足方程ylsin kx，长度为的直导轨oc与x轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，其俯视图如图所示现有一长为l的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻值为r0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动的过程中()a回路中的感应电动势保持不变b回路中的感应电流保持不变c回路中消耗的电功率保持不变d金属棒所受的安培力保持不变5半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示在t0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒则以下说法正确的是()a第2秒内上极板为正极b第3秒内上极板为负极c第2秒末微粒回到了原来位置d第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2/d6如图甲所示，光滑的平行水平金属导轨mn、pq相距l，在m、p之间接一个阻值为r的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为b.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力f拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，f随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，f0已知下列判断正确的是()a棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动b棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动，再做匀速运动c棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动d棒ab经过磁场的过程中，通过电阻r的电荷量为7(2011重庆卷)有人设计了一种可测速的跑步机测速原理如图所示该机底面固定有间距为l、长度为d的平行金属电极电极间充满磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻r.绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻若橡胶带匀速运动时，电压表读数为u，求：(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)电阻r消耗的电功率；(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功8(2012广东理综)如图所示，质量为m的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为b、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中左侧是水平放置、间距为d的平行金属板r和rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻(1)调节rxr，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流i及棒的速度v.(2)改变rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电荷量为q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的rx.9(2012浙江理综)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”装置如图所示，自行车后轮由半径r15.0102 m的金属内圈、半径r20.40 m的金属外圈和绝缘辐条构成后轮的内、外圈之间等间隔地接有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2 rad/s相对于转轴转动若不计其它电阻，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10(2013西南师大附中)如图所示，两光滑金属导轨，间距d0.2 m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度b0.1 t、方向竖直向下的有界磁场中电阻r3 .桌面高h0.8 m，金属杆ab质量m0.2 kg，电阻r1 ，在导轨上距桌面h0.2 m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离x0.4 m，g10 m/s2.求：(1)金属杆刚进入磁场时，r上的电流大小(2)整个过程中r上放出的热量详解答案课时作业(二十八)1ab2c矩形导线框abcd从某处以v0的速度竖直上抛，未进入匀强磁场前做加速度为g的匀减速直线运动，选项ab错误；矩形导线框进入匀强磁场后做加速度逐渐减小的减速直线运动直到速度减为零，选项d错误，c正确3bd4b回路中的感应电动势ebyv，而ylsin kx随着x的增大而增大，故a错感应电流i不随x的变化而变化，保持不变，故b正确功率pi2r，电流i不变，而r增大，所以p增大，c错金属棒所受的安培力fiyb，电流i不变，而y增大，所以f增大，d错5a以逆时针方向的电流为正，则在线圈中产生的感应电流i随t变化的关系图象如图所示，由图可知，第2、3秒内上极板为正，故a对、b错；前两秒微粒先做匀加速运动，后做匀减速运动，2秒末速度减为0，此时离出发点最远，故c错；由图象知，enr20.1r2，而两极板间的场强e0，故d错误6ab棒ab在ac之间运动时，水平方向只受到恒定拉力f0作用，做匀加速直线运动，a正确；棒ab进入磁场后立即受到安培力的作用，若水平拉力大于安培力，则棒ab加速运动，但加速度随着速度的增大而减小，直到匀速运动，b项正确；若棒ab进入磁场后安培力与水平拉力恰好平衡，则棒ab在磁场中可能一直做匀速运动，c项错误；棒ab经过磁场的过程中，通过电阻r的电荷量为，d项错误7解析：(1)设电动势为e，橡胶带运动速率为v.由：eblv，eu得：v.(2)设电功率为p，则p.(3)设电流大小为i，安培力为f，克服安培力做的功为w.由：i，fbil，wfd得：w.答案： (1)(2)(3)8.解析：(1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示导体棒所受安培力f安bil导体棒匀速下滑，所以f安mgsin 联立式，解得i导体棒切割磁感线产生感应电动势eblv由闭合电路欧姆定律得i，且rxr，所以i联立式，解得v.(2)由题意知，其等效电路图如图所示由图知，平行金属板两板间的电压等于rx两端的电压设两板间的电压为u，由欧姆定律知uirx要使带电的微粒匀速通过，则mgq因为导体棒匀速下滑时的电流仍为i，所以联立式，解得rx.答案：(1)(2)9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，磁通量的变化量为，由法拉第电磁感应定律ebsb(rr)由、式并代入数值得：eb(rr)4.9102 v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 s在t1 s内，金属条有四次进出，后三次与第一次相同由、可画出如下uabt图象答案：(1)4.9102 v电流方向