【立体设计】2012高考物理 第9章 第3讲 电磁感应定律的综合应用挑战真题 新人教版

用心 爱心 专心 立体设计立体设计 2012 2012 高考生物理高考生物理 第第 9 9 章章 第第 3 3 讲讲 电磁感应定律电磁感应定律 的综合应用挑战真题的综合应用挑战真题 新人教版新人教版 1 2010 安徽理综 如图所示 水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强 磁场 两个边长相等的单匝闭合正方形线圈 和 分别用相同材料 不同粗细的导线绕 制 为细导线 两线圈在距磁场上界面 h 高处由静止开始自由下落 再进入磁场 最后 落到地面 运动过程中 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界 设线 圈 落地时的速度大小分别为 v1 v2 在磁场中运动时产生的热量分别为 Q1 Q2 不计 空气阻力 则 A v1 v2 Q1 Q2 B v1 v2 Q1 Q2 C v1Q2 D v1 v2 Q1Q1 故 D 项正确 答案 D 2 2010 浙江理综 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 变化规律如图所示 在 t 0 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 用心 爱心 专心 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 秒末微粒回到原来位置 D 第 2 秒末两极板之间的电场强度大小为 0 2 r2 d 解析 由图知第 2 秒内 磁场向里并均匀减小 由楞次定律知 环中电流方向为顺 时针 因而上极板带正电 A 项正确 第 3 秒内磁场向外且均匀增大 由楞次定律知 环 中电流方向为顺时针 上极板仍带正电 B 项错误 同理第 1 秒内上极板带负电 此微粒 2 秒内先做匀加速直线运动 再做匀减速直线运动 方向不变 C 项错误 由法拉第电磁 感应定律知 电路中感应电动势为 E感 r2 0 1 r2 场强为 E E感 t t B d 0 1 r2 d D 项错误 答案 A 3 2009 天津理综 如图所示 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦 棒与导轨的电阻均 不计 整个装置放在匀强磁场中 磁场方向与导轨平面垂直 棒在竖直向上的恒力 F 作用 下加速上升的一段时间内 力 F 做的功与安培力做的功的代数和等于 A 棒的机械能增加量 B 棒的动能增加量 C 棒的重力势能增加量 D 电阻 R 上放出的热量 解析 对金属棒受力分析可知 设金属棒重为 G 上升高度 h 则根据能量守恒可得 Fh W安 Gh E 即拉力及安培力所做的功的代数和等于金属棒机械能的增加量 选项 A 正确 答案 A 4 2009 福建理综 如图所示 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 A 杆的速度最大值为 F mg R B2d2 B 流过电阻R的电荷量为 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大于杆动能的变化量 用心 爱心 专心 解析 当杆达到最大速度vm时 F mg 0 得vm A B2d2v R r F mg R r B2d2 错 由公式q B 对 在杆从开始到达到最大速度的过程中由动能 R r B S R r BdL R r 定理有 WF Wf W安 Ek 其中Wf mg W安 Q 恒力F做的功与摩擦力做的功 之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和 C 错 恒力F做的功与安培力做的功 之和等于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和 D 对 答案 B D 5 2009 上海高考 如图 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d 一质量为m 电阻为r的金属棒MN置于导轨上 与导轨垂直且接触良好 受到 F 0 5v 0 4 N v为金属棒运动速度 的水平力作用 从磁场的左边界由静止开始运动 测得电阻两端电压随时间均匀增大 已知l 1 m m 1 kg R 0 3 r 0 2 d 1 m 1 分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动 2 求磁感应强度B的大小 3 若撤去外力后金属棒的速度v随位移x的变化规律满足v v0 x 且棒 2 2 B l m Rr 在运动到ef处时恰好静止 则外力F作用的时间为多少 4 若在金属棒未出磁场区域时撤去外力 画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化 所对应的各种可能的图线 解析 1 金属棒做匀加速运动 R两端电压U I v U随时间均匀增大 即v随时间均匀增大 加速度为恒量 2 F ma 以 F 0 5v 0 4 代入得 2 2 B l v Rr 0 5 v 0 4 a a 与 v 无关 2 2 B l Rr 所以 a 0 4 m s2 0 5 0 得 B 0 5 T 2 2 B l Rr 3 x1 at2 v