2012高考物理二轮 专题训练30 电磁感应

用心 爱心 专心 1 20122012 高考物理二轮专题训练训练高考物理二轮专题训练训练 3030 电磁感应电磁感应 考点预测 1 楞次定律及应用 1 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上 铁芯上套着一个铝环 线圈与电源 电键相连 如图 1 所示 线圈上端与电源正极相连 闭合电键的瞬间 铝环向上跳起 则下列说法正确 的是 图 1 A 若保持电键闭合 则铝环不断升高 B 若保持电键闭合 则铝环停留在某一高度 C 若保持电键闭合 则铝环跳起到某一高度后将回落 D 如果电源的正 负极对调 观察到的现象不变 2 如图 2 所示 粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形 线圈 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速 经过时 若线圈始终不动 则关于线圈受到的支持力FN及在水 平方向运动趋势的正确判断是 A FN先小于mg后大于mg 运动趋势向左 图 2 B FN先大于mg后小于mg 运动趋势向左 C FN先小于mg后大于mg 运动趋势向右 D FN先大于mg后小于mg 运动趋势向右 考点预测 2 电磁感应中的图象问题 3 如图 3 甲所示 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中 磁感线的方向与导线框所在平 面垂直 规定磁场的正方向垂直纸面向里 磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示 若 规定顺时针方向为感应电流i的正方向 下列i t图中正确的是 甲 乙 用心 爱心 专心 2 图 3 4 如图 4 所示 平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域 细金 属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M N 的过程中 棒上感应电 动势E随时间t变化的图示 可能正确的是 考点预测 3 电磁感应中的力 电综合问题 5 如图 5 所示 长为L1 宽为L2的矩形线圈电阻为R 处于磁感应强度为B的匀强磁 场边缘 线圈与磁感线垂直 将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中 图 5 A 拉力的功率为 B2L2 2v2 R B 拉力做的功为 B2L2 2L1v2 R C 线圈中产生的电热为 B2L2 2L2 1v R D 通过线圈某一截面的电荷量为 BL2L1 R 图 4 用心 爱心 专心 3 6 如图 6 所示 光滑曲线导轨足够长 固定在绝缘斜面上 匀强磁场B垂直斜面向上 一导体棒从某处以初速度v0沿导轨面 向上滑动 最后又向下滑回到原处 导轨底端接有电阻R 其余电 阻不计 下列说法正确的是 A 滑回到原处的速率小于初速度大小v0 图 6 B 上滑所用的时间等于下滑所用的时间 C 上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等 D 上滑过程通过某位置的加速度大小等于下滑过程中通过该位置的加速度大小 7 如图 7 甲所示 空间有 区和 区两个有理想边界的匀强磁场区域 磁感应强度大 小均为B 方向如图所示 两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域 abcd是由均匀电阻 丝做成的边长为L L s 的正方形线框 每边的电阻为R 线框以垂直磁场边界的速度v水 平向右匀速运动 从 区经过 区完全进入 区 线框ab边始终与磁场边界平行 求 甲 乙 图 7 1 当ab边在 区运动时 dc边所受安培力的大小和方向 2 线框从完全在 区开始到全部进入 区的整个运动过程中产生的焦耳热 3 请在图乙的坐标系中画出从ab边刚进入 区到cd边刚进入 区的过程中 d a两 点间的电势差Uda随时间t变化的图线 其中E0 BLv 8 如图 8 所示 光滑的平行金属导轨水平放置 电阻 不计 导轨间距为l 左侧接一阻值为R的电阻 区域cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场 磁场宽度为 x 一质量为m 电阻为r的金属棒MN置于轨道上 与导轨 垂直且接触良好 受到水平拉力F 0 5v 0 4 N v为某时刻金属棒运 图 8 动的瞬时速度 的作用 从磁场的左边界由静止开始运动 已知l 1 m m 1 kg R 0 3 r 0 2 x 1 m 如果测得电阻R两端的电压U随着时间是均匀增大的 那么 1 分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动 2 金属棒到达ef处的速度应该有多大 3 分析并求解磁感应强度B的大小 用心 爱心 专心 4 9 如图 9 所示 在xOy坐标平面内存在B 2 0 T 的匀强磁场 OA与OCA为置于竖直 平面内的光滑金属导轨 其中OCA满足曲线方程x 0 5sin y m C为导轨的最右端 导 5 轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2 其中R1 4 0 R2 12 0 现有一足够长 质量m 0 10 kg 的金属棒MN在竖直向上的外力F作 用下 以v 3 0 m s 的速度向上匀速运动 设棒与两导轨接触良好 除电阻R1 R2外其余 电阻不计 g取 10 m s2 求 图 9 1 金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值 2 外力F的最大值 3 金属棒MN滑过导轨OC段 整个回路产生的热量 答案答案 1 CD 2 D 3 D 4 A 5 AD 6 AC 7 见解析 解析 1 dc边产生的感应电动势E BLv 线框中的感应电流I E 4R dc边所受的安培力F BIL 求出F 方向水平向左 B2L2v 4R 2 ab边经过 区时 设电流为I1 所用时间为t1 产生的焦耳热为Q1 有I1 E 4R t1 s v 由焦耳定律有Q1 I 4Rt1 2 1 从ab边进入 区到cd边进入 区 设电流为I2 所用时间为t2 产生的焦耳热为Q2 有I2 t2 2E 4R L s v 由焦耳定律有Q2 I 4Rt2 2 2 整个过程中产生的焦耳热Q 2Q1 Q2 用心 爱心 专心 5 求出Q B2L2v 2L s 2R 3 线框ab边经过 区时 da的电压为U1 R BLv 4R BLv 4 ab边进入 区到cd边还未进入 区时 da的电压为U2 R 2BLv 4R BLv 2 cd边进入 区到穿出 区过程 da的电压U3 BLv 4 则Uda随时间t变化的图线如图所示 8 1 见解析 2 m s 3 0 5 T 2 5 5 解析 1 因电阻两端的电压U随着时间t是均匀增大的 即 U t 而U IR R v 即U v Blv R r BlR R r 所以v t 于是可以断定 金属棒必做初速度为零的匀加速直线运动 2 设金属棒运动的加速度为a 在t 0 时v 0 应用牛顿第二定律有 0 4 N ma 解得a 0 4 m s2 所以由v 2ax 解得v