2013年高考物理二轮复习 专题检测试题第9讲 电磁感应问题的综合分析

第9讲电磁感应问题的综合分析 1(双选，2011年珠海模拟)如图4110所示，间距为L的平行金属导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好导轨一端连接电阻R，其他电阻不计，磁感应强度为B，金属棒ab以速度v向右匀速运动，则()图4110A回路中电流为逆时针方向B电阻R两端的电压为BLvCab棒受到的安培力方向向左Dab棒中的电流大小为 2(双选，2011年深圳二模)如图4111甲所示，闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按Bt图变化，方向如图乙，则回路中()图4111A电流方向为顺时针方向B电流强度越来越大C磁通量的变化率恒定不变D产生的感应电动势越来越大3用相同的导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图4112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、Ud.下列判断正确的是()图4112AUaUbUcUd BUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc4(2012年北京卷)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图4113所示，她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某司学另找来器材再探究此实验，他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()图4113A线圈接在直流电源上了B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同5(2011年中山三模)一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图4114甲所示；磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示以i表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的it图中正确的是()图41146如图4115所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A2mgL B2mgLmgHC2mgLmgH D2mgLmgH图4115图41167(2011年皖南模拟)如图4116所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，并以速度v1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为()A.， B.，C.， D.，8(2011年江门模拟)如图4117所示，在磁感应强度为0.6 T的匀强磁场中，长为0.5 m、电阻为1 的导体棒ab放置在水平的光滑金属框上导体棒ab在外力作用下以10 m/s的速度向右匀速滑动，已知电容C2 F，电阻R15 ，其余电阻忽略不计，求：(1)ab棒哪端的电势高？ab棒中的电动势多大？(2)为使ab棒匀速运动，外力的大小及其机械功率各是多少？(3)电容器的电量是多少？图41179如图4118所示，有小孔O和O的两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，、区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动某时刻ab进入区域，同时一带正电小球从O孔竖直射入两板间ab在区域运动时，小球匀速下落；ab从区域右边离开磁场时，小球恰好从O孔离开已知板间距为3d，导轨间距为L，、区域的磁感应强度大小相等，宽度均为d.带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)ab在区域运动时，小球的加速度大小；(3)小球射入O孔时的速度v.图411810(2011年汕头模拟)如图4119甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距为d，右端通过导线与阻值为R的小灯泡L连接，在面积为S的CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间的变化如图乙，在t0时，一阻值为R的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，当tt0时恰好运动到CD位置，并开始在磁场中匀速运动求：(1)0t0时间内通过小灯泡的电流；(2)金属棒在磁场中运动的速度大小；(3)金属棒的质量m.图41191AC解析：由右手定则知A对，由左手定则知C对2AC解析：由楞次定律知电流沿顺时针方向，A对；磁通量变化率不变，C对3B解析：由题知EaEbBLv，EcEd2BLv，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压与电阻成正比可知UaBLv，UbBLv，UcBLv，UdBLv，故B正确4D解析：在开关闭合的瞬间，线圈中的电流变大，磁感应强度变大，穿过金属套环的磁通量变大，在金属套环内产生感应电流，感应磁场必然阻碍原磁场的增大，所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起在实验时电源一般采用直流电源，电压越大(以不烧坏导线和电源为前提)现象越明显；所选线圈的匝数越多，现象也越明显如果该学生所用套环的材料不是金属，则不会观察到“跳环实验”的现象5A解析：01 s这段时间，由楞次定律知电流沿逆时针方向，且变化率不变，故电流大小不变，A对6C解析：设刚进入磁场时的速度为v1，刚穿出磁场时的速度v2线框自开始进入磁场到完全穿出磁场下落的高度为2L.由题意得mvmgHmvmg2LmvQ联立解得Q2mgLmgH.7B解析：“ ”形的金属槽放在匀强磁场中并以速度v1向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可知上板为正、下板为负，EBv1，微粒做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，有m，洛伦兹力提供向心力，所以qBv2m，得r，周期T，所以B正确8解：(1)由右手定则可判定ab棒中的电流方向由b指向a，故a端的电势高EBLv0.60.510 V3 V.(2)回路中电流I A0.5 AF安BIL0.60.50.5 N0.15 N由平衡条件得F外F安0.15 NPF外v1.5 W.(3)QCUUIR1解得Q5106 C.9解：(1)ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为BLv0金属板间产生的场强大小为Eab在区域运动时，带电小球匀速下落，有mgqE联立解得B.(2)ab在区域运动时，设小球的加速度为a，依题意，有qEmgma所以a2g.(3)依题意，ab分别在、区域运动时，小球在电场中分别做匀速、匀加速和匀速运动，设发生的位移分别为s、s、s；ab进入区域时，小球的运动速度为v.则：svsv2g2svvv2g又sss3d联立解得vv0.10解：(1)0t0时间内，闭合电路产生的感应电动势E1通过小灯泡的电流I联立可得I.(2)若金属棒在磁场中匀速运动的速度为v，则金属棒的产生的感应电动势E2BLvB0dv 金属棒中的电流I因为金属棒做匀速运动，有FF安，即FB0Id联立解得v.(3)在0t0时间内，金属棒在恒力F作用下做匀加速运动，则由牛顿第二定律有Fma由运动学公式有a联立解得金属棒的质量为m.