（新课标）河南省高考物理总复习 第9章加强1讲 电磁感应规律的综合应用课时限时检测.doc

电磁感应规律的综合应用 (时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，16题只有一个选项正确，710题有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分)1.图9314如图9314所示，两相距为l的平行导轨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 du2vbl【解析】电路中电动势为eblv，则mn两端电压大小urblv.【答案】a图93152(2013银川一中模拟)如图9315所示，边长为 a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是()【解析】框架匀速拉出过程中，有效长度l均匀增加，由eblv 知，电动势均匀变大，a错，b对；因匀速运动，则f外f安bil，故外力f外随位移x的增大而非线性增大，c错；外力功率pf外v，v恒定不变，故p也随位移x的增大而非线性增大，d错【答案】b3.图9316用均匀导线做成的正方形的线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图9316所示当磁场以10 t/s的变化率均匀增强时，线框中a、b两点间的电势差是()auab0.1 vbuab0.1 vcuab0.2 vduab0.2 v【解析】由e100.02 v0.2 v，由楞次定律可知uab0.1 v，选项b正确【答案】b4(2014山东省聊城模拟)如图9317所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻r，其他电阻均不计，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面向下，ab在一水平恒力f作用下由静止开始向右运动的过程中()图9317a随着ab运动速度的增大，其加速度也增大b外力f对ab做的功等于电路中产生的电能c外力f做功的功率始终等于电路中的电功率d克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能【解析】随着ab运动速度的增大，安培力也增大，所以加速度减小，a项错误；外力f做功，使电路中的电能和棒的动能增加，b、c项均错误；克服安培力做功实现了机械能向电能的转化，d项正确【答案】d5(2014济南模拟)图9318如图9318所示，在垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中()a导体框所受安培力方向相同b导体框中产生的焦耳热相同c导体框ad边两端电势差相等d通过导体框截面的电荷量相同【解析】安培力的方向总是阻碍导体框的相对运动，选项a错误；由i及qi2rt可知选项b错误；当导体框以v运动时uabblv，若以3v运动时uabbl3v，选项c错误；根据q可知选项d正确【答案】d6.图9319如图9319所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为，虚线框abcd内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下开始时金属线框的ab边与磁场的dc边重合现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的dc边距离为l.在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为()a.mvmglb.mvmglc.mv2mgl d.mv2mgl【解析】闭合线框进入磁场的过程中，由于一条边切割磁感线运动，产生感应电动势，从而产生感应电流，处于磁场中受到安培力，故整个运动过程中有摩擦阻力和安培力做功，但其中安培力是变力，因此由功能关系可得：mvmg2lq，所以金属线框中产生的焦耳热为qmv2mgl，故d正确【答案】d7如图9320甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度b随时间t的变化关系如图乙所示t0时刻，磁感应强度b的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正则下面关于感应电流i和cd边所受安培力f随向时间t变化的图象正确的是()图9320【解析】02 s时间内，负方向的磁场在减弱，产生正方向的恒定电流，cd边受向右且减小的安培力.2 s3 s时间内，电流仍是正方向，且大小不变，此过程cd边受向左且增大的安培力.3 s6 s时间内，电流沿负方向，大小不变，cd边受先向右后变为向左的安培力，故选a、c.【答案】ac8.图9321如图9321所示，金属棒ab垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒ab和导轨的电阻均忽略不计，导轨左端接有电阻r，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面，现以水平向右的恒力f拉着棒ab向右移动，t秒末棒ab的速度为v，移动距离为x，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是()at秒内ab棒所受安培力方向水平向左且逐渐增大bt秒内ab棒做加速度逐渐减小的加速运动ct秒内ab棒做匀加速直线运动dt秒末外力f做功的功率为【解析】由右手定则可知棒ab中感应电流的方向是由b到a，再由左手定则可判断棒ab所受安培力的方向水平向左，根据安培力的表达式f安可知，安培力逐渐增大，a正确；由牛顿第二定律fma可知，棒ab做加速度逐渐减小的加速运动，b正确，c错误；t秒末外力f做功的功率为pfv，由于ab棒不是匀加速直线运动，故xt，d错误【答案】ab9.图9322(2014武汉市实验中学模拟)如图9322所示，有两根和水平方向成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，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()a如果b增大，vm将变大b如果变大，vm将变大c如果r变大，vm将变大d如果m变大，vm将变大【解析】金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动，杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示安培力flb，对金属杆列平衡方程mgsin ，则vm，由此式可知，b增大，vm减小；增大，vm增大；r变大，vm变大；m变大，vm变大因此b、c、d选项正确【答案】bcd图932310(2012山东高考)如图9323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()ap2mgvsin 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【解析】对导体棒受力分析如图当导体棒以v匀速运动时(如图甲)，应有：mgsin f安bil；当加力f后以2v匀速运动时(如图乙)，有fmgsin ，两式联立得fmgsin ，则pf2v2mgvsin ，a正确，b错误；由牛顿第二定律可知，当导体棒的速度为时，asin ，c正确；由功能关系可知，当导体棒达到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与减少的重力势能之和，d错误甲乙【答案】ac二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.图9324(14分)(2014西安交大附中模拟)如图9324所示，在磁感应强度b0.5 t的匀强磁场中，有一等边三角形abc的固定裸导体框架，框架平面与磁感线方向垂直，裸导体de能沿着导体框架滑动，且滑动时一直能与框架保持良好的接触已知三角形的边长为0.2 m，且三角形框架和导体de的材料、横截面积相同，它们单位长度的电阻均为每米10 ，当导体de以v4.2 m/s的速度(速度方向与de垂直)下滑至ab、ac的中点m、n时，求：(1)m、n两点间感应电动势的大小；(2)流过导体框底边bc的电流多大？方向如何？【解析】(1)该位置处，mn0.1 m.eblv0.50.14.2 v0.21 v.(2)该位置处等效电路如图：mn间电阻为r1 .r总r .i总0.09 a.ibci总0.03 a.据右手定则，结合电路，电流由b流向c.【答案】(1)0.21 v(2)0.03 a由b流向c12.图9325(16分)如图9325所示，mn、pq是两根竖直放置的间距为l的足够长的光滑平行金属导轨，虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场，虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场区域的磁感应强度均为b.金属棒ab质量为m，电阻为r，静止放在中导轨上的水平突起上；金属棒cd质量为m，电阻也为r.让cd在中某处无初速度释放，当cd下落距离为h时，ab恰好对突起没有压力已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度为g.求：(1)当cd下落距离为h时，通过ab的电流i.(2)当cd下落距离为h时，cd的速度