高考物理一轮复习 课时作业（三十九）电磁感应的综合性问题

1、7/7课时作业(三十九)电磁感应的综合性问题第1课时电磁感应的应用(一)班级：_姓名：_1.如下图 ,直径为d的裸露金属圆环放在纸面内 ,圆环的电阻为2R ,环内有垂直纸面向里的匀强磁场 ,磁感应强度为B ,一根长为d的金属棒电阻亦为R ,在外力作用下从环的一侧以速度v匀速滑到另一侧 ,棒与圆环接触良好 ,当导体棒通过圆心时其两端电压为()ABdv B.eq f(1,2)BdvC.eq f(1,3)BdvD.eq f(2,3)Bdv第1题图第2题图2如下图MN下方是水平向里的匀强磁场 ,一闭合长方形线框ABCD在磁场上方某一高处 ,两边ABCD21 ,开始长边AB/MN ,让线框无初速落下 ,

2、恰能匀速进入磁场；现将线框拿回原高度 ,但让短边BC/MN ,仍让线框无初速落下 ,重力加速度为g ,进入磁场瞬间加速度大小为()A0 Bg C.eq f(g,2)D.eq f(3g,4)3(多项选择)一电流表的原理如下图质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连 ,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场 ,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数 ,MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时 ,MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时 ,指针示数可表示电流大小以下说法正确的选项是()第

3、3题图A假设要电流表正常工作 ,电流由MNB假设将量程扩大2倍 ,只需将磁感应强度变为原来的eq f(1,2)倍C假设将量程扩大2倍 ,可换一根劲度系数为原来eq f(1,2)倍的轻弹簧D假设将量程扩大2倍 ,需要将磁感应强度和弹簧劲度系数均增大为原来2倍4(13年浙江高考)磁卡的磁条中有用于储存信息的磁极方向不同的磁化区 ,刷卡器中有检测线圈当以速度v0刷卡时 ,在线圈中产生感应电动势 ,其Et关系如下图如果只将刷卡速度改为v0/2 ,线圈中的Et关系图可能是()第4题图ABCD5(多项选择)如下图 ,电阻为R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 ,导

4、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 ,棒AB的终极速度为v ,此时棒两端电压为U ,拉力的功率为P；现将拉力改为4F ,关于其终了状态 ,以下说法正确的选项是(第5题图A终极速度将变为4vB终了时棒两端电压为2UC终了时拉力的功率为4PD终了时拉力的功率为16P6(多项选择)如下图 ,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v

5、m ,那么()第6题图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7如下图 ,均匀金属棒垂直跨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 ,导轨左端接有电阻R ,导体棒电阻为2R ,导轨电阻不计 ,导轨宽度为d ,导体棒长度为2d ,整体处于竖直向下的匀强磁场中 ,磁感应强度为B ,在外力作用下以速度v匀速向右运动 ,关于电阻两端电压U1和导体棒两端电压U2以下说法正确的选项是()第7题图AU1BdvU22BdvBU1eq f(1,2)BdvU22BdvCU1eq f(1,2)BdvU2eq f(3,2)BdvDU1Bd

6、vU2eq f(3,2)Bdv8(16年全国卷)如图 ,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内 ,其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域 ,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场 ,磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为B1kt ,式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域 ,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直 ,磁场的磁感应强度大小为B0 ,方向也垂直于纸面向里某时刻 ,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动 ,在t0时刻恰好以速度v0越过MN ,此后向右做匀速运动金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好 ,它们的

7、电阻均忽略不计求：(1)在t0到tt0时间间隔内 ,流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t(tt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小第8题图9(13年江苏高考)如下图 ,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直线圈的匝数N100 ,边长ab1.0m、bc0.5m ,电阻r2.磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2T.在15s内从0.2T均匀变化到0.2T ,取垂直纸面向里为磁场的正方向求：(1) 0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；(2) 在15s内通过线圈的电荷量q；(3) 在05s内线圈产生的焦耳热Q.第9题图第2课时电磁感应的应用(二

8、)班级：_姓名：_1.如下图 ,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b ,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外 ,假设外力对环做的功分别为Wa、Wb.那么WaWb为(A14 B12 C11 D不能确定第1题图第2题图2如下图 ,在光滑绝缘水平面上 ,一矩形线圈冲入一匀强磁场 ,线圈全部进入磁场区域时 ,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半设磁场宽度大于线圈宽度 ,那么()A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B线圈在磁场中某位置停下C线圈在未完全离开磁场时即已停下D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动 ,不会停下来3如下图 ,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd

9、,abbc21 ,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外 ,线框两次匀速地完全进入磁场 ,方向均垂直于MN ,第一次ab边平行MN进入磁场 ,线框上产生的热量为Q1；第二次bc边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q2 ,欲使产生的热量Q1Q2那么两次速度大小之比为()第3题图Av1v211 Bv1v212Cv1v221 Dv1v2144(多项选择)如下图 ,足够长的光滑导轨倾斜放置 ,其下端连接一个电阻为R的灯泡 ,匀强磁场垂直于导轨所在平面 ,垂直导轨的导体棒ab电阻为r ,导轨和导线电阻不计 ,那么导体棒ab在下滑过程中()第4题图A感应电流在导体棒ab中方向从b到aB受到的安培力方向沿

10、斜面向下 ,大小保持恒定C机械能一直减小D克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能5(多项选择)两根足够长的光滑导轨竖直放置 ,间距为L ,底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端 ,金属棒和导轨接触良好 ,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直 ,如下图 ,除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放 ,那么()第5题图A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时 ,流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时 ,电路中的电功率为B2L2v2/D电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量6(多项选择)如下图虚线下方是一有界磁场 ,一闭合线

11、框自界线上方无初速释放 ,不计空气阻力 ,在其进入磁场过程中 ,关于功和能以下说法错误的选项是()第6题图A动能一定增加B合外力可能做正功C机械能可能减小D线框克服安培力做功等于线框产生的焦耳热7(多项选择)某同学学习了电磁感应相关知识 ,想为一标有“3 V ,3 W的小灯泡供电 ,设计原理如以下图所示 ,两根平行光滑裸露金属导轨放在水平桌面上 ,导轨间距d0.5 m ,导轨电阻不计 ,匀强磁场竖直向上且B2T ,一导体棒垂直搭在导轨上 ,导体棒电阻r1 ,用力将导体棒水平向右匀速拉动 ,欲使灯泡正常发光 ,以下说法正确的选项是()第7题图A拉动导线的速度为3 m/sB拉动导线的速度为4 m/

12、s C人外力功率为3 WD人外力功率为4 W8如下图 ,用一根足够长的光滑裸露导体折成倒立V形框架 ,顶端O ,其顶角60 ,框架竖直放置且左右对称；空间存在方向水平向里 ,但磁感应强度随高度变化的稳恒磁场 ,(图中未画出)另一根质量m0.4 kg足够长的直导体棒水平搭在导轨上 ,距顶端O下方h00.2 m高度磁感应强度B02T ,给导体棒一个竖直向下的初速恰好匀速下滑 ,下滑过程导体棒与导轨接触良好且一直保持水平 ,导体棒和导轨单位长度电阻相等 ,经一段时间下落高度h0.6 m ,g10 m/s2 ,求：(1)初始位置下方0.6 m高度的磁感应强度B；(2)此过程导体棒产生的焦耳热第8题图9

13、(16年全国卷)如图 ,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻 ,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上 ,t0时 ,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动 ,t0时刻 ,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域 ,且在磁场中恰好能保持匀速运动杆与导轨的电阻均忽略不计 ,两者始终保持垂直且接触良好 ,两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值第9题图第3课时电磁感应的应用(三)班级：_姓名：_1.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器如图甲为电吉他的拾音器的原理图 ,在金属弦的下

14、方放置有一个连接到放大器的螺线管一条形磁铁固定在管内 ,当拨动金属弦后 ,螺线管内就会产生感应电流 ,经一系列转化后可将电信号转为声音信号假设由于金属弦的振动 ,螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示 ,那么对应感应电流的变化为()甲乙第1题图ABCD2如下图 ,单匝半圆形金属线圈电阻不变 ,半径为R ,在线圈右侧两条间距为2R平行直线间存在垂直向里的匀强磁场 ,在外力作用下线圈水平匀速移动到磁场另一侧；从线圈进入磁场到越过磁场过程中 ,其电流i随时间t变化正确的选项是(顺时针方向为正)()第2题图ABCD3(多项选择)正方形线框内阻和形状都不变 ,垂直磁场放在磁感应强度B随时间t如以下图变化

15、的匀强磁场中 ,以下说法正确的选项是()第3题图A6 s内线框都有收缩趋势B26 s内线框都有收缩趋势C1.5 s和4 s时刻线框某边所受安培力大小相等D前2 s产生的焦耳热是后4 s产生的焦耳热的2倍4如下图 ,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场 ,它的底边在x轴上且长为2L ,高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域 ,在t0时刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向 ,在下面四幅图中能够正确表示电流位移(Ix)关系的是(第4题图ABCD5(14年安徽高考)英国物理学家麦克斯韦认为 ,磁场变化会在空间激发感生电场如下图 ,一

16、个半径为r的绝缘细圆环水平放置 ,环内存在竖直向上的匀强磁场B ,环上套一带电荷量为q的小球磁感应强度B随时间均匀增加 ,其变化率为k ,假设小球在环上运动一周 ,那么感生电场对小球的作用力所做功的大小是()第5题图A0 B.eq f(1,2)r2qk C2r2qk Dr2qk6如图甲所示 ,在光滑水平面上 ,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd ,边长为L ,质量为m ,电阻为R.在水平外力的作用下 ,线框由静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动 ,穿过磁感应强度为B的匀强磁场 ,磁场方向与线框平面垂直 ,线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示以下说法正确的选

17、项是()甲乙第6题图A线框的加速度大小为eq f(i1,BLt1)B线框受到的水平外力的大小为eq f(Bi3i2L,2)C0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D0t3时间内水平外力所做的功大于eq f(mieq oal(2,3)R2,2B2L2)7如图 ,水平虚线MN的上方有一匀强磁场 ,矩形导线框abcd从某处以v0的速度竖直上抛 ,向上运动高度H后进入与线圈平面垂直的匀强磁场 ,此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行 ,在导线框从抛出到速度减为零的过程中 ,以下四个图中能正确反映导线框的速度与时间关系的是()第7题图ABCD8匀强磁场的磁感应强度B1.5T ,磁场宽度l1 m ,一横放的“日字形金属框各边长都相等 ,abl1 m ,每边电阻r3 ,金属框以v10 m/s的速度向右匀速穿过磁场区 ,其平面始终保持与磁感线方向垂直 ,如下图(1)画出金属框穿过磁场区的过程中 ,ab边电流的it图象(规定由a流向