2012届高三物理总复习 9.3电磁感应规律的综合应用基础测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 电磁感应规律的综合应用基础测试电磁感应规律的综合应用基础测试 1 水平放置的金属框架cdef处于如图 9 3 10 所示的匀强磁场中 金属棒ab处于 粗糙的框架上且接触良好 从某时刻开始 磁感应强度均匀增大 金属棒ab始终保持静止 则 图 9 3 10 A ab中电流增大 ab棒所受摩擦力增大 B ab中电流不变 ab棒所受摩擦力不变 C ab中电流不变 ab棒所受摩擦力增大 D ab中电流增大 ab棒所受摩擦力不变 解析 选 C 由法拉第电磁感应定律E S知 磁感应强度均匀增大 则ab t B t 中感应电动势和电流不变 由f F安 BIL知摩擦力增大 选项 C 正确 2 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平 面 其边界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁 场 如图 9 3 11 所示 则在移出过程中线框的一边a b两点间电势差绝对值最大的是 图 9 3 11 解析 选 B 线框切割磁感线的长度相同 感应电动势和电流大小相同 设线框每边电 阻为R 则 A 选项Uab I R B 选项Uab I 3R C 选项Uab IR D 选项Uab I R 故选 B 3 如图 9 3 12 所示 虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场 直角扇形导线框 绕垂直于线框平面的轴O以角速度 匀速转动 设线框中感应电流方向以逆时针为正 那 么在图 9 3 13 中能正确描述线框从图 9 3 12 中所示位置开始转动一周的过程中 线 框内感应电流随时间变化情况的是 用心 爱心 专心2 图 9 3 12 图 9 3 13 解析 选 A 线框进入磁场过程中 等效为一条半径在切割磁感线 产生恒定的电流 由楞次定律 电流为逆时针方向 完全进入磁场后 磁通量没有变化 线框中无感应电流 而出磁场的过程与进入磁场相似 只是电流方向相反 4 2009 年高考福建理综卷改编 如图 9 3 14 所示 固定放置在同一水平面内的两 根平行长直金属导轨的间距为d 其右端接有阻值为R的电阻 整个装置处在竖直向上磁 感应强度大小为B的匀强磁场中 一质量为m 质量分布均匀 的导体杆ab垂直于导轨放置 且与两导轨保持良好接触 杆与导轨之间的动摩擦因数为 现杆在水平向左 垂直于杆 的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时 速度恰好达到最大 运动过程中杆始终与 导轨保持垂直 设杆接入电路的电阻为r 导轨电阻不计 重力加速度大小为g 则此过程 图 9 3 14 A 杆的速度最大值为 F mg R B2d2 B 流过电阻R的电量为 Bdl R r C 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量 解析 选 B A 选项中 当杆达到最大速度v时 其受力情况如图所示 在水平方向受 拉力F 安培力F安 滑动摩擦力f mg 三个力的合力为零 B2d2v R r F mg 0 解得v B 选项中 平均电动势为 B2d2v R r F mg R r B2d2E t 用心 爱心 专心3 平均电流为 通过的电量q t 而 I E R r R r tI R r B S Bdl 则q C 选项中 由动能定理得WF Wf W安 Ek D R r Bdl R r 选项中 由前式可得WF W安 Ek Wf Ek 本题正确选项为 B 5 2011 年福州质检 如图 9 3 15 所示 两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相 距为l 它们各有一边在同一水平面内 另一边垂直于水平面 且都是足够长 两金属杆 ab cd与导轨垂直接触形成闭合回路 杆与导轨之间的动摩擦因数均为 且最大静摩擦 力与滑动摩擦力相等 回路总电阻为R 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中 现使杆ab 受到F 5 5 1 25t N 的水 平外力作用 从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动 杆cd也同时从 静止开始沿竖直导轨向下运动 已知 l 2 m mab 1 kg mcd 0 1 kg R 0 4 0 5 g取 10 m s2 求 图 9 3 15 1 磁感应强度B的大小 2 cd杆下落过程达最大速度时 ab杆的速度大小 解析 1 对ab杆 f1 mabg 5 N 当t 0 时 a F0 f1 mab 解得a 0 5 m s2 所以杆由静止开始以a 0 5 m s2 的加速度沿导轨匀加速运动 用心 爱心 专心4 F安 BIl E Blv I E R F安 B2l2at R 根据牛顿第二定律F F安 f1 maba 联立以上各式 解得 1 25t B2l2at