高考物理一轮专题： 第42讲 电磁感应规律的综合应用

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） (2019高二上曲阳月考) 如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框运动过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为（ ） A . B . C . D . 2. （2分） 如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为 点，半径分别为 ， ，两导轨通过导线与阻值 的电阻相连，一长为 的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以 点为圆心，以角速度 顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小 的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（ ） A . 通过电阻的电流方向为由 到 B . 通过电阻的电流为2AC . 导体棒转动时产生的感应电动势为4VD . 当 减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小3. （2分） (2017高二下池州期中) 用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈和，使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图所示线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则（ ）A . 两线圈同时落地，线圈发热量相同B . 细线圈先落到地，细线圈发热量大C . 粗线圈先落到地，粗线圈发热量大D . 两线圈同时落地，细线圈发热量大4. （2分） (2019高二下广州月考) 图甲是法拉第于 年发明的人类历史上第一台发电机圆盘发电机图乙为其示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片 、 分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻 就有电流通过则下列说法正确的是（ ） A . 回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关B . 回路中有大小和方向都作周期性变化的涡流C . 回路中电流方向不变，从 经导线流进电阻 ，再从 流向铜盘D . 铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，产生电动势5. （2分） (2017高二下吴忠期中) 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是（ ）A . 转过 时，线框中的电流方向为abcdB . 线框中感应电流的有效值为 C . 从中性面开始转过 的过程中，通过导线横截面的电荷量为 D . 线框转一周的过程中，产生的热量为 6. （2分） (2017高三上大连期末) 如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨金属杆受到的安培力用Ff表示，则关于图乙中F1与Ff随时间t变化的关系图象可能的是（ ）A . B . C . D . 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镇江模拟) 如图所示，将一铝管竖立在水平桌面上，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触则强磁铁在下落过程中（ ）A . 若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小B . 铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大C . 强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能D . 强磁铁先加速后减速9. （2分） (2016高二上宁波期中) 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是（ ）A . B . C . D . 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） (2017高二上惠州期末) 电动机是将电能转化为机械能的设备下列使用了电动机的电器是（ ）A . 电风扇B . 电饭锅C . 洗衣机D . 日光灯12. （3分） (2019高三上哈尔滨期末) 如图所示，两根相距L=0.8m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.3的电阻相连，导轨x0一侧存在沿x方向均匀增大的的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5T/m，x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=4m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻消耗的功率不变则（ ） A . 金属棒从x=0运动到x=3m过程中安培力保持不变B . 金属棒从x=0运动到x=3m过程中速度一直减小C . 金属棒从x=0运动到x=3m过程中安培力做功的大小为12JD . 金属棒从x=0运动到x=3m过程中外力的平均功率为5.6W13. （3分） (2017高二上黑龙江期末) 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为则（ ）A . 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B . 上滑过程中电流做功发出的热量为 mv2mgs（sin+cos）C . 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为 mv2D . 上滑过程中导体棒损失的机械能为 mv2mgssin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cd边穿出磁场时的速度v； （4） 线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q （5） 线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q 15. （10分） (2018高二上武汉期末) 如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ之间距离为1m且足够长，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R=10，整个装置处于竖直向下的匀强磁场B=2T中现垂直于导轨放置一根导体棒MN，电路中导线和导体棒电阻不计，用一水平向右F=5N的力拉动导体棒MN从静止开始运动，则 （1） 导体棒做何种运动？求最终的速度. （2） 导体棒中的电流方向？（回答MN还是NM） （3） 当导体棒匀速运动时,棒中的电流大小是多少安？ （4） 导体棒做何种运动？求最终的速度. 16. （15分） (2019高三上浙江期末) 竖直平面内存在有界的磁场如图所示，磁场的上边界MN和下边界PQ与水平轴x平行，且间距均为4L；在y0区域，磁场垂直纸面向里，y0区域磁场垂直纸面向外；沿同一水平面内磁感应强度相同，沿竖直方向磁感应强度满足Bky（k为已知常量，4Ly4L）。现有一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd；t0时，线圈在上边框ab与磁场上边界MN重合位置从静止开始释放，线圈下边框cd到达x轴前已达到稳定速度。不计空气阻力，重力加速度为g，试求 （1） 线圈下边框cd达到x轴时的速度v； （2） 线圈开始释放到下边框cd与x轴重合时经过的时间t； （3） 线圈开始释放到线圈下边框cd与磁场下边界PQ重合的过程产生的焦耳热Q。 17. （15分） (2019高二下天长期中) 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场以B=（2-2t）T的规律变化时，有一带质量为10-5kg的带电的粒子静置于平行板（两板水平放置）电容器中间，设线圈的面积为0.1m2 则： （1） 求线圈产生的感应电动势的大小和方向（顺时针或逆时针）； （2） 求线圈产生的感应电动势的大小和方向（顺时针或逆时针）； （3） 求带电粒子的电量（重力加速度为g=10m/s2，电容器两板间的距离为0.02m） （4） 求带电粒子的电量（重力加速度为g=10m/s2，电容器两板间的距离为0.02m） 18. （10分） (2019高二下南安月考) 在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B ， 第3象限内的磁感应强度大小为B ， 磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为R ， 圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度 绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为r. （1） 求导线框中感应电流最大值. （2） 求导线框从图示位置开始转过900的过程中通过导线框横截面的电荷量. （3） 求导线框从图示位置开始转过900的过程中通过导线框横截面的电荷量. （4） 求线框匀速转动一周产生的热量. （5） 求线框匀速转动一周产生的热量. 19. （15分） (2019河北模拟) 如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2 ， 求： （1） cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v； （2） cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v； （3） 电阻R产生的焦耳热Q。 （4） 电阻R产生的焦耳热Q。 第 14 页 共 14 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、答案：略7-1、答案：略8-1、9-1、二、 多选题 (共4题；共12分)10-1、11-1、答案：略12-1、13-1、三、 综合题 (共6题；共80分)14-1、答案：略14-2、答案：略14-3、答案：略14-4、答案：略14-5、答案：略15-1、答案：略15-2、答案：略15-3、答案：略15-4、答案：略16-1、答案：略16-2、答案：略16-3、答案：略17-1、答案：略17-2、答案：略17-3、答案：略17-4、18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、19-1、答案：略19-2、答案：略19-3、答案：略19-4、答案：略