西安市2020年高考物理一轮专题： 第42讲 电磁感应规律的综合应用B卷

1、西安市2020年高考物理一轮专题： 第42讲 电磁感应规律的综合应用B卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共9题；共18分)1. （2分） 请你应用已经学过的电磁学知识，判断以下说法中不正确的是 （ ）A . 我国上空水平飞行的客机，机翼上有微弱的电流B . 电动机启动过程，随着转速的加快，其消耗的电功率也随之增加C . 雷雨天，我们不可以在树下躲雨D . 电动机可以作为发电机来提供电源2. （2分） (2020合肥模拟) 如图所示，正三角形ABC区域内存在的磁感应强度大小为B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形导线框abc从A点沿AB方向以速度v匀速穿过磁场区域。已知AB=2L，a

2、b=L，b= ，C= ，线框abc三边阻值均为R，ab边与AB边始终在同一条直线上。则在线圈穿过磁场的整个过程中，下列说法正确的是（ ） A . 磁感应电流始终沿逆时针方向B . 感应电流一直增大C . 通过线框某截面的电荷量为 D . c、b两点的最大电势差为 3. （2分） 位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中（ ）A . 磁铁做匀速直线运动，小车做加速运动B . 磁铁做减速运动，小车先加速后减速C . 磁铁做减速运动，小车向右做加速运动D . 磁铁做匀速直线运动，小车先加速后减速4. （2分） 如图所示，竖直悬挂的金

3、属棒AB原来处于静止状态金属棒CD棒竖直放置在水平磁场中，CD与AB通过导线连接组成回路，由于CD棒的运动，导致AB棒向右摆动，则CD棒的运动可能为（ ）A . 水平向右平动B . 水平向左平动C . 垂直纸面向里平动D . 垂直纸面向外平动5. （2分） 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）A . 从a到b,上极板带正电B . 从a到b,下极板带正电C . 从b到a,上极板带正电D . 从b到a,下极板带正电6. （2分） (2017高二上上饶期末)

4、如图所示，有五根完全相同的金属杆，其中四根固连在一起构成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好匀强磁场垂直穿过桌面，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中（ ）A . 外力F是恒力B . 桌面对框架的水平作用力保持不变C . ab杆的发热功率先变小后变大D . 正方形框架产生的总热量大于ab杆产生的总热量7. （2分） 在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是（ ） A . B . C . D . 8. （2分） (2018高二上南阳期末) 如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框如从

5、图示位置自由下落，在下落h 后进入磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L在这个磁场的正下方h+L处还有一个宽度也为L的未知磁场，金属线框abcd 在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（ ）A . 未知磁场的磁感应强度是2BB . 未知磁场的磁感应强度是 BC . 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgLD . 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL9. （2分） (2017高二上大连期末) 一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所

6、示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中（ ）A . 向上滑行与向下滑行的时间相等B . 向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C . 向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D . 向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等二、 多选题 (共4题；共12分)10. （3分） (2018高二上湛江月考) 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（

7、 ）A . 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B . 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C . 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D . 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍11. （3分） 2001年9月11日 ，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击.其中，一架质量为104吨、约载35吨燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156吨、约载51吨燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近 1米 的晃动和猛烈的燃烧.一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造

8、成数千人的伤亡.使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量是（ ） A . 飞机的重力势能B . 飞机的动能C . 飞机的内能D . 燃油燃烧产生的内能12. （3分） (2019高二上赤峰月考) 如图所示，在水平光滑的平行导轨MN、HG左端接一阻值为 的电阻R0（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为 的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中金属杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为1：3，则下列关于这两次运动的说法正确的是：（ ） A . 两个过程中电流对R0做功之比为W1:W2=1:9B . 两

9、个过程中外力做功之比 =1:3C . 两个过程中外力之比F1:F2=1:1D . 两个过程中流过金属杆的电荷量相同13. （3分） (2017高二上黑龙江期末) 如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0 经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置），导线框的速度刚好为零此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I（不计空气

10、阻力），则（ ）A . 上升过程中，导线框的加速度逐渐减小B . 上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率C . 上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多D . 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等三、 综合题 (共6题；共80分)14. （15分） (2017高三上玄武开学考) 如图为俯视图，虚线MN右侧存在一个竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，电阻为R，质量为m，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界当线框以初速度v0穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功为W，求：（1） 初速度v0时刻，线框中感应电流I

11、的大小和方向； （2） 线框cd边穿出磁场时的速度v； （3） 线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q 15. （10分） (2019高二下河池月考) 如图所示，在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11的沿垂直于地磁场方向的两个位置，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上双绞线并联后的电阻R为2，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA（不计电流计内阻及连接线的电阻） （1） 试推导出地磁场的磁感应强度B的数学表达式（用R、I、L、f、h等已知量表示） （2） 试估算

12、此处地磁场的磁感应强度B的数值 （3） 若将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上进行摇绳，则电流的示数是多少？ 16. （15分） (2017高三上定州模拟) 如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为Ra=R，Rb=2Rb棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g（1） 求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向； （2） 求最终稳定时两棒的速度大小； （3

13、） 从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能17. （15分） (2020高三上泸县期末) 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L=0.5m，导轨所在平面与水平面夹角=37，M、P间接阻值为R=9的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B=2T。质量为m=0.1kg、阻值为r=1的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的恒定拉力F=1N作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，导轨电阻不计，导轨和磁场足够大，重力加速度为g=10m/s2。求： （1） 当金属棒的速度为2m/s2时的加速度； （2） 金属棒能获得的最大

14、速度； （3） 若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是2.5m，求这一过程中R上产生的焦耳热。 18. （10分） (2017虹口模拟) 某同学设计了电磁健身器，简化装置如图所示两根平行金属导轨相距l=0.50m，倾角=53，导轨上端接一个R=0.05的电阻在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与轻的拉杆GH相连CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m一位健身者用F=80N的恒力沿绳拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终与导轨垂直当C

15、D棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置已知sin53=0.8，cos53=0.6，不计其它电阻、摩擦力，以及拉杆和绳索的质量求：（1） CD棒进入磁场时速度v的大小；（2） 通过数据计算，说明CD棒进入磁场后的运动情况（3） 若某位健身者的力气比较大，使用这套健身器材为了能达到较好的锻炼效果，是否一定要对装置做出改进或调节？给出理由（4） 某健身者锻炼过程中，没有保持80N的恒定拉力若测出CD棒到达磁场上边缘时的速度为2m/s，CD棒每次上升过程中，电阻产生的焦耳热Q=22.4J这位健身者为了消耗8000J的热量，约需完成以上动作多少次？19. （15分） 如图所示，

16、倾角为=37的足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻，其阻值为R1R22r，两导轨间距为L=1m。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场，其磁感应强度为B1=1T。在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1、长度也为L的导体棒ef，导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为=0.5。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向)，在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态，g=10m/s2,不计导轨电阻。 求：（1） 从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少？ （2） 导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J，那么导体下滑的距离是多少？ （3） 现闭合开关K，为使导体棒静止于倾