复习检测：专题四_+电磁感应综合问题——课后达标检测卷+版含解析

1、专题四第三讲电磁感应综合问题一一课后达标检测卷1.多选（2018江苏高考）如图所示，竖直放置的“ 口”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、n的高和间距均为 d,磁感应强度为 B。质量为 m的水平金属杆由静止释放，进 入磁场I和n时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为 g。金属杆（）11:x1B K 1x1x !i! xiif xn乂1L A .刚进入磁场I时加速度方向竖直向下B.穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间C .穿过两磁场产生的总热量为4mgdD .释放时距磁场I上边界的高度h可能小于解析：选bc 金属杆在磁场之外的区域做加速运动，进入磁

2、场I和n时的速度相等, 所以进入磁场i、n的速度大于穿出磁场I的速度，则金属杆刚进入磁场I时做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误。金属杆在磁场I中（先）做加速度减小的减速运动，在两磁场之间做加速度为g的匀加速直线运动，两个过程位移相等，v-t图像可能如图所示， 可以看出B正确。由于进入两磁场时速度相等，由动能定理得， W安i+ mg 2d= 0,可知金属杆穿过磁场I克服安培力做功为2mgd,即产生的热量为2mgd,故穿过两磁场产生的总热量为4mgd,故C正确。设刚进入磁场I时速度为v，则由机械能守恒定律知mgh = *mv2,由牛顿第二定律得B2L2 vmg= ma,解得 h=m 2BVg

3、R 就，故D错误。2.多选（2018苏锡常镇二模）如图，一根足够长的直导线水平放置， 通以向右的恒定电流，在其正上方0点用细丝线悬挂一铜制圆环。将圆环从a点无初速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b和最右侧c后返回。下列说法正确的是 （）A .从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B.运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C .圆环从b到c的时间大于从 c到b的时间D .圆环从b到c产生的热量大于从 c到b产生的热量解析：选AD 由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a到b的过程中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是顺时针

4、；圆环从b到c的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是逆时针， 故A项正确；圆环从 a到b的运动过程中，将环分解为若干个小的电流元，上半环的左右 对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力向上，下半环所在处的磁场比上半 环所在处的磁场强，则整个圆环所受安培力的方向向上，故B项错误；圆环从 b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从 b到c速率大于从c到b的速率（一部分机械能 转化为电能），则圆环从b到c的时间小于从c到b的时间，故C项错误；圆环从 b到c的 过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从 b到c圆环所受安培力大于从 c到b圆环所受安培力，圆环从b

5、到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功,所以圆环从b到c产生的热量大于从 c到b产生的热量，故 D项正确。3多选如图甲所示，在倾角为 B的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，规定 图示方向为磁感应强度的正方向，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。质量为m的矩形金属框从t= 0时刻静止释放，t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为A. tit3时间内金属框中的电流方向不变B. 0t3时间内金属框做匀加速直线运动C. 0t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D. 0t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin 0- mv2解析：选AB屯t3时间内穿过金

6、属框的磁通量先向上减小，后向下增加，根据楞次 定律可知，金属框中的电流方向不变，选项A正确；0t3时间内金属框所受安培力的合力为零，则所受的合力为 mgsin 0,且沿斜面向下，金属框做匀加速直线运动，选项B正确，C错误；0t3时间内金属框运动的加速度为gsin 0,故机械能无损失，故线框中产生的焦1耳热不等于 mgLsin 0-mv2,选项D错误。4. （2017江苏高考）如图所示，两条相距 d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端 接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上， 其左侧的矩形匀强磁场区域MNP Q的磁感应强度大小为 B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度 v0匀速地向右扫

7、过金属杆后， 金属杆的速度变为 v。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:(1)当托盘向下运动的速度为v = 0.1 m/s时，求此时线圈中感应电流的大小和方向;(1) MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I;(2) MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3) PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P。解析：(1)MN刚扫过金属杆时，金属杆的感应电动势E = Bdv°回路的感应电流I = R由式解得Bd vo1 = R(2)金属杆所受的安培力F = Bid由牛顿第二定律，对金属杆F = ma由式解得a =警。(3)金属杆

8、切割磁感线的速度v' = vo v感应电动势 E = Bdv 'E2感应电流的电功率 P= §R由式解得2 2 2P=Bd v0v。R答案:(1)BRv02 .22 .22B d v0B d v0 v(2)0 (3)mRR5. (2018苏锡常镇二模)一种测量物体质量的装置，其结构如图甲、乙所示，磁极间存在着磁感应强度大小为B= 0.5 T的匀强磁场。边长 L = 0.1 m、匝数n = 100匝的正方形线圈abed套于中心磁极并固定在托盘骨架上，总质量m0= 1 kg。线圈左右两边处于磁场中，与一数字式电量表(图上未画出)连接成一个回路，回路总电阻为R = 10 Q

9、。托盘下方和磁极之间固定一劲度系数为k= 10 N/cm的轻弹簧。在某次测量中，一物体从轻放到托盘上到最终静止的过程中流过电量表的净电荷量为q= 0.02 C,不计摩擦和空气阻力，g取10 m/s2。LsN/十*s施极线圈乙：箭视(2)求该物体的质量；测量中弹簧增加的弹性势能为AEp= 0.2 J，求回路产生的焦耳热解析：(1)根据法拉第电磁感应定律得，E = 2nBL v = 1 VI = R = 0.1 A根据右手定则，线圈中感应电流的方向在俯视图中沿顺时针方向。(2)由题意可知流过电量表的电荷量2nBL vq= R2nBLx ”口A=，解得:x= 0.02 m根据kx= mg,解得m=

10、2 kg。根据功能关系有：(m+ mo)gx= AEp+ Q解得：Q= 0.4 J。答案：(1)0.1 A 在俯视图中沿顺时针方向(2)2 kg (3)0.4 J6. (2018盐城三模)如图所示，在竖直平面内，水平且平行的I、 n虚线间距为 L,其间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B。一长为2L、宽为L的矩形线框质量为 m,电阻为R。开始时，线框 下边缘正好与虚线n重合，由静止释放，线框上边缘进入磁场后线框 一直做减速运动，经过一段时间后，线框上边缘经过虚线n瞬间加速度恰为0。重力加速度为g,不计空气阻力。求矩形线框穿过磁场过程中:(1) 上边缘经过虚线n瞬间，线框中的电流;(2)

11、磁通量变化率的最大值；(3) 线框中产生的焦耳热。解析：(1)根据受力平衡得，BIL = mg,得1 =需。BL(2)线框上边刚进磁场时磁通量的变化率最大A=BL v 1又 mgL=如v 12解得：= BL 2gLoV2，则W，线框中产生的焦耳热Q= W(3)设线框上边缘通过虚线n瞬间线框速度为BL v 2= IR设线框穿过磁场过程中克服安培力做的功为根据动能定理1 2 1 mgL W = ?mv2 ?mv1解得：3 22m g RQ- W 2mgL 2芜。答案：3 22器(2)BL 2gL (3)2mgL7. (2018南京三模)如图甲所示，固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨，其右

12、端MN间接有阻值为 R的定值电阻，导轨上存在着以efhg为边界，宽度为d的匀强磁场，磁场磁感应强度 B随时间t变化的规律如图乙所示，磁场方向竖直向下。一长度为L的金属棒垂直于导轨放置，金属棒的电阻也为R,在t= 0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动，t= to时刻恰好进入磁场，此时磁感应强度为Bo,并保持不变。金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上的电流大小不变。导轨电阻不计。求:(1)0to时间内流过电阻 R的电流I的大小和方向;(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小;(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。AB解析：(1)

13、0t0时间内，由E =解得E =警t0由1=2R方向为由N到M。(2)经分析可知，金属棒穿过磁场的过程中电动势大小与由 E = BL v0to时间内相同金属棒匀速通过磁场F = BIL代入数据解得(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中电流大小不变，为,B0LdI - 2Rt02 2B0 L d2Rt0金属棒匀速通过磁场的时间为t= J = b2 2 2所以 Q= l2R(t0+ t)= B；Rt0d答案：(1)BRd，方向为由N到M (2)d2 2Bo L d2Rto8.(2018江苏七市三模)如图所示，水平导体棒ab质量为m、长 为L、电阻为R0,其两个端点分别搭接在竖直平行放置的

14、两光滑金属圆环上，两圆环半径均为 r、电阻不计。阻值为 R的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表 V接在电阻两端。整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒ab在外力F作用下以角速度 3绕两圆环的中心轴00 '匀速转动，产生正弦交流电。已知重力加速度为g。求:(1)导体棒ab沿环运动过程中受到的安培力最大值Fm；(2)电压表的示数U和导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程中通过电阻R的电曰.何里q；导体棒ab从环的最低点运动半周到最高点的过程中外力F做的功W。解析：(1)导体棒ab产生的最大感应电动势Em BL v BLr根据欧姆定律可得:1=R+ Ro受到的安培

15、力最大值:Fm = BIL电动势的有效值为:EmE = .2EmE通过电阻R的电流I = 2R+ R0电压表的示数U = IR解得：U=沽0R导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程产生的平均感应电动势E通过电阻r的电荷量q= 1任R7R0 “磁通量的变化量 =BLr解得：q= RrRo°2n此过程安培力做的功为：W安=I (R + Ro) 由动能定理有： W + W安一mg 2r = 0R222解得：W = 2mgr + 空。2(R + Ro )"2. 2 2 nwB L rB2L2®r2BLw rR BLr答案： R+ Ro (2) 2 R+ RoR + Ro

16、(3)2mgr+ 2 R+ Ro美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。秋天，虽 没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。秋天，没有 夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。清风落叶舞秋 韵，枝头硕果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候 储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。聪明的 人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用 它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一

17、生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。让心灵长出北归大雁的翅膀，乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江南的霡霂，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜 窗的芬芳，回到久别的家乡。我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐 浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。4、好好享受生活吧，每个人都是幸福的。人生山一程，水一程，轻握一份懂 得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远 的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。5、漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。月 的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。人生没

18、有绝美，曾经习惯漂 浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心，凡尘远路， 彼此守护着心的旅程。沧桑不是自然，而是经历；幸福不是状态，而是感受。6、疏疏篱落，酒意消，惆怅多。阑珊灯火，映照旧阁。红粉朱唇，腔板欲与 谁歌？画脸粉色，凝眸着世间因果；未央歌舞，轮回着缘起缘落。舞袖舒广青衣 薄，何似院落寂寞。风起，谁人轻叩我柴扉小门，执我之手，听我戏说？7、经年，未染流殇漠漠清殇。流年为祭。琴瑟曲中倦红妆，霓裳舞中残娇靥。 冗长红尘中，一曲浅吟轻诵描绘半世薄凉寂寞，清殇如水。寂寞琉璃，荒城繁心。 流逝的痕迹深深印骨。如烟流年中，一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷傲然，花祭唯美。 邂逅的情劫，淡

19、淡刻心。那些碎时光，用来祭奠流年，可好？8、缘分不是擦肩而过，而是彼此拥抱。你踮起脚尖，彼此的心就会贴得更近。 生活总不完美，总有辛酸的泪，总有失足的悔，总有幽深的怨，总有抱憾的恨。 生活亦很完美，总让我们泪中带笑，悔中顿悟怨中藏喜，恨中生爱。9、海浪在沙滩上一层一层地漫涌上来，又一层一层地徐徐退去。我与你一起 在海水中尽情的戏嬉，海浪翻滚，碧海蓝天，一同感受海的胸怀，一同去领略海 的温情。这无边的海，就如同我们俩无尽的爱，重重的将我们包裹。10、寂寞的严冬里，到处是单调的枯黄色。四处一片萧瑟，连往日明净的小河也失去了光彩，黯然无神地躲在冰面下恹恹欲睡。 有母女俩，在散发着丝丝暖意 的阳光下，母亲在为女儿梳头。她温和的把头发理顺。又轻柔的一缕缕编织着麻 花辫。她脸上写满笑意，似乎满心的慈爱永远装不下，溢到嘴边。流到眼角，纺 织进长长的。麻花辫。阳光亲吻着长发，像散上了金粉，闪着飘忽的光辉。女儿 乖巧地依偎在母亲怀里，不停地说着什么，不时把母亲逗出会心的微笑，甜美的 亲情融化了冬的寒冷，使萧索的冬景旋转出春天的美丽。11、太阳终于伸出纤纤玉指，将青山的柔纱轻轻褪去。青山那坚实的肌胸，挺 拔的脊梁坦露在人们的面前，沉静而坚毅。不时有云雾从它的怀中涌起，散开， 成为最美丽的语言。那阳光下