2020年高考物理一轮专题： 第42讲 电磁感应规律的综合应用

2020年高考物理一轮专题： 第42讲 电磁感应规律的综合应用姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共9题；共18分)1. （2分） (2015高二下龙岩期中) 如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为3L，高为L，底角为45有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是（ ）A . B . C . D . 2. （2分） (2019高二下长春月考) 如图所示，用一阻值为2R的均匀细导线围成的金属环直径为a，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直穿过金属环所在平面电阻为R的导体杆AB，沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为（ ） A . BavB . C . D . 3. （2分） 如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1mPM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1的电源和一只滑动变阻器导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg棒与导轨的动摩擦因数为=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10m/s2),匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是（ ）A . 2B . 4C . 5D . 64. （2分） 如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是（ ）A . 若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动B . 若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向左移动C . 若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动D . 若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动5. （2分） 用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是（ ） A . UaUbUcUdB . UbUaUdUcC . UaUbUcUdD . UaUbUdUc6. （2分） 如图所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab水平向右的初速度v（VE/BL），则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是（ ）A . 三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动B . 甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止C . 甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止D . 三种情形下导体棒ab最终均静止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） (2017长沙模拟) 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L，一个磁感应强度B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向下，导轨的上端M与P间接有电容为C的电容器，金属棒开始静止对金属棒施加一个水平向右、大小为F的恒力作用，不计一切摩擦，一切电阻都不计，则经过时间t的过程中（ ）A . 金属棒可能做变加速运动B . 金属棒中的电流恒定C . 电容器所带电荷量 D . 电容器储存的电场能为 9. （2分） (2017高二下莆田期中) 如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动（ ）A . 向右匀速运动B . 向右加速运动C . 向左加速运动D . 向左匀速运动二、 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（ ）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） 下面例子中，哪些例子是机械能转化为内能（ ） A . 小孩从滑梯上滑下，屁股会发热B . 冬天在太阳的照射下，人感到暖烘烘的C . 冷天里喝一杯热水，马上感到暖和D . 钻木取火12. （3分） (2017高二下重庆期中) 如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动不计摩擦和空气阻力，则（ ）A . a、b两个线框匀速运动的速度大小为 B . 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 C . 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mglD . 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl13. （3分） (2017高二上九江期末) 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO平行，线框平面与磁场方向垂直，设OO下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）A . B . C . D . 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） (2017高二上泰州期末) 如图1所示，MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为=30，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B=0.5T金属杆ab水平放置在轨道上，且与轨道垂直，金属杆ab接入电路的阻值r=2，金属杆的质量m=0.2kg已知轨道间距L=2m，取重力加速度g=10m/s2 ， 轨道足够长且电阻不计现从静止释放杆ab，则：（1） 当电阻箱接入电路的电阻为0时，求杆ab匀速下滑时的速度大小；（2） 若不断改变电阻箱的阻值R，试在图2中画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图象；（3） 若变阻箱R=4，当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时，ab棒消耗的电功率多大16. （15分） 如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距L=1m，金属导轨由倾斜与水平两部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为=37，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中金属棒EF和MN的质量均为m=0.2kg，电阻均为R=2EF置于水平导轨上，MN置于倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好现在外力作用下使EF棒以速度v0=4m/s向左匀速运动，MN棒恰能在倾斜导轨上保持静止状态倾斜导轨上端接一阻值也为R的定值电阻重力加速度g=10m/s2 （1） 求磁感应强度B的大小； （2） 若将EF棒固定不动，将MN棒由静止释放，MN棒沿斜面下滑距离d=5m时达到稳定速度，求此过程中通过MN棒的电荷量； （3） 在（2）过程中，整个电路中产生的焦耳热 17. （15分） (2019高二下延边月考) 如图 ，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距 ，导轨左端MP间接有一阻值为 的定值电阻，导体棒ab质量 ，与导轨间的动摩擦因数 ，导体棒垂直于导轨放在距离左端 处，导轨和导体棒电阻均忽略不计 整个装置处在范围足够大的匀强磁场中， 时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图 所示，不计感应电流磁场的影响 当 时，突然使ab棒获得向右的速度 ，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小为恒为 、方向向左的加速度，取 （1） 求 时棒所受到的安培力 ； （2） 分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式； （3） 从 时刻开始，当通过电阻R的电量 时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，此后ab棒又运动了 后静止 求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q 18. （10分） (2017高二上遵义期末) 如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽L匀强磁场磁感应强度为B金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止求：（1） 当B的方向垂直于导轨平面向上时B的大小；（2） 若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？19. （15分） (2017高二下淮北期中) 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨，NQMN导轨平面与水平面间的夹角=37，NQ间连接一个R=4的电阻一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B=1T将一根质量m=0.05kg、电阻R=1的金属棒ab，紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计现静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度（g取l0m/s2 ， sin37=0.6，cos37=0.8）问：（1） 当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？（2） 金属棒达到的稳定时，速度多大？第 15 页 共 15 页参考答案一、 单选题 (共9题；共18分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、二、 多选题 (共4题；共12分)10-1、11-1、12-1、13-1、三、 综合题 (共6题；共80分)14-1、14-2、14-3、15-1、15-2、15-3、16-1、16-2、16-3、17-1、17-2、17-3、18-1、18-2、19-1、19-2、