2022年高考物理大一轮复习 第九章 第3讲 电磁感应的综合问题模拟检测

2022年高考物理大一轮复习 第九章 第3讲 电磁感应的综合问题模拟检测1(多选)(xx年深圳联考)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，如图9312所示除电阻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则()图9312A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时所受的安培力大小为F D电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量【答案】AC【解析】在导体棒下落过程中受重力、弹簧弹力和安培力作用，但释放瞬间，弹簧弹力为0，安培力为0，只受重力作用，所以加速度等于重力加速度g，A项正确；根据楞次定律(或右手定则)可以判断，电阻R中的电流方向由ba，B项错误；金属棒速度为v时，导体棒中产生的电动势EBLv，回路中电流I，安培力FILB，C项正确；根据能量守恒定律，金属棒重力势能的减少量一部分转化为动能，一部分转化为焦耳热能，还有一部分转化为弹簧的弹性势能，D项错误2(多选)(xx年佛山一模)如图9313，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上若导体棒ab以一定初速度v0下滑，则ab棒()图9313A所受安培力方向水平向右B可能以速度v0匀速下滑C则下滑瞬间产生的电动势为BLv0D减少的重力势能等于电阻R产生的内能【答案】AB3(多选)(xx年湛江模拟)如图9314所示，导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑导轨上，ab的电阻为2R，cd的电阻为R.当cd在外力F1作用下向右运动时，ab在外力F2的作用下保持静止则下列说法正确的是()图9314Aab两端的电势差一定大于cd两端的电势差B若cd向右匀速运动，则F1与F2大小一定相等C若cd向右加速运动，则F1一定大于F2D拉力F1所做的功一定等于电路中消耗的电能【答案】BC【解析】cd切割磁感线产生感应电动势，cd相当于电源，ab是外电路，cd两端电压是路段电压，导线ab与cd两端电压相等，故A错误；两导线电流相等，两导线受到的安培力大小相等，ab静止、cd向右匀速运动，两导线都处于平衡状态，F1与F2大小都等于安培力，则F1与F2大小相等，故B正确；两导线受到的安培力相等，ab静止，处于平衡状态，F2等于安培力，cd向右加速运动，F1大于安培力，则F1大于F2，故C正确；当cd匀速运动时，拉力F1做的功转化为电能，拉力F1所做的功等于电路消耗的电能，如果cd加速运动，F1做功转化为电能与cd的动能，则F1做功大于电路消耗的电能，故D错误4(单选)(xx年天津卷)如图9315所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.ab边长大于bc边长，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，两次速度大小相同，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，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()图9315AQ1Q2，q1q2B.Q1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2D.Q1Q2，q1q2【答案】A【解析】根据功能关系，线框上产生的热量等于克服安培力做功由FBIL，I，EBLv，第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1W1F1LbcLbcLab.第二次bc边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q2W2F2LabLabLbc.由于LabLbc，所以Q1Q2.由I，E，EIR，联立解得q.两次磁通量变化相同，所以q1q2，选项A正确5(xx年武昌检测)如图9316，两根相距l1 m的平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R2 的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为0.6 m，磁感应强度大小B1 T、B20.8 T现有电阻r1 的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v5 m/s从边界MN进入磁场后始终做匀速运动，求：图9316(1)导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率；(2)导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量；(3)导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值【答案】见解析【解析】(1)在B1中时，E1B1lv，I1，FB1I1l，则PFv W.(2)由闭合电路欧姆定律有I2，电量qI2t2，位移dvt2，解得q0.16 C.(3)导体棒进入B2时，电动势E2B2lv4 V，设电动势有效值为E，有T，解得E3 V.电阻R两端电压有效值为URR2 V.