2019-2020年高三上学期物理《电磁感应综合》专题复习试卷.doc

2019-2020年高三上学期物理电磁感应综合专题复习试卷一、选择题（每小题4分，共48分）。1、面积均为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为，从图示位置开始计时，则 ()A两线圈的磁通量变化规律相同B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C经相同的时间t(tT)，两线圈产生的热量不同D从此时刻起，经T/4时间，通过两线圈横截面的电荷量不同2、如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是（）A B C D3、1820年4月的一天，丹麦科学家奥斯特在上课时，无意中让通电导线靠近小磁针，突然发现小磁针偏转这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月深入地研究，反复做了几十次实验关于奥斯特的实验，如图所示，下列操作中一定能够观察到小磁针偏转的是（）A通电导线AB东西放置，小磁针放在导线正下方，闭合开关B通电导线AB南北放置，小磁针放在导线正下方，闭合开关C通电导线AB东西放置，小磁针放在导线正下方，改变电流方向D通电导线AB南北放置，小磁针在AB延长线的B端外侧，改变电流大小4、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是（）At=0.01s时穿过线框的磁通量最大 B该交变电动势的有效值为11VC该交变电动势的瞬时值表达式为e=22sinVD电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为455、如图所示，闭合直角三角形线框，底边长为l，现将它匀速拉过宽度为d的匀强磁场（ld）若以逆时针方向为电流的正方向，则以下四个It图象中正确的是（）A B C D6、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A合上开关，a先亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭7、如图中有A、B两个线圈线圈B连接一电阻R，要使流过电阻R的电流大小恒定，且方向由c点流经电阻R到d点设线圈A中电流i从a点流入线圈的方向为正方向，则线圈A中的电流随时间变化的图象是（）A B C D8、如图所示，边长为L的等边三角形导体框是由3根电阻为3r的导体棒构成，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导体框所在平面，导体框两顶点与电动势为E，内阻为r的电源用电阻可忽略的导线相连，则整个线框受到的安培力大小为（） A0 B C D9、如图甲所示，在电阻R=1，面积S1=0.3m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S2=0.2m2若取磁场方向垂直纸面向外为正方形，磁感应强度B随时间的变化规律可利用图乙描述，则线框中磁感应强度I（取顺时针方形为正方向）随时间t的变化图线是（）A B C D10、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）AB C D11、如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆PQ的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（）A通过R的感应电流的方向为由d到aB金属杆PQ两端电压为2 VC金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 ND外力F做功大小等于电路产生的焦耳热12、如图所示，用相同导线制成的边长为L或2L的四个单匝闭合回路，它们以相同的速度先后垂直穿过正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，区域宽度大于2L。则进入磁场过程中，电流最大的回路是 A甲 B乙 C丙 D丁第II卷 非选择题二、非选择题（共52分）13、如图所示，在间距L=0.5m、倾角=30的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.02kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A在下列两种情况下导体棒ab在斜面上静止（1）若磁感应强度方向与导体棒垂直且水平向左，请在图中标出导体棒ab中电流的方向，并作出此状态时的磁感应强度的大小B1；（2）若磁场方向改为垂直斜面向上，求出此状态时的磁感应强度的大小B214、金属棒ab的质量m=5g，放置在宽L=1m、光滑的金属导轨的边缘处，两金属导轨处于水平平面内，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T.电容器的电容C=200F，电源电动势E=16V，导轨平面距地面高度h=0.8m，g取10ms2.在电键S与1接通并稳定后，再使它与2接通，则金属棒ab被抛到s=0.064m的地面上，试求此时电容器两端的电压. 15、如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道C端切线水平BC所对的圆心角=37，小物块过圆弧轨道C后，滑上与圆弧轨道连为一体的光滑水平板，板的右端与水平顺时针匀速转动的传送带左端E点等高并靠拢已知长A、B两点距C点的高度分别为H=11.0m、h=0.55m，水平面传送带长为L=9m，物块与水平面传送带之间的动摩擦因数=0.2，传送带传送速度为V=4m/s，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）小物块从A点水平抛出的速度v0的大小；（2）小物块在传送带上运动的时间t及小物块与传送带之间由于摩擦产生的热量Q16、如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置，MA、NB间距L=0.4m，AC、BD的延长线相交于E点且AE=BE，E点到AB的距离d=6m，M、N两端与阻值R=2的电阻相连虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T一根长度也为L=0.4m、质量m=0.6kg、电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度0=2m/s沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变求：（1）电路中的电流I；（2）金属棒向右运动过程中克服安培力做的功W；（3）金属棒向右运动过程中外力做功的平均功率P17、如图甲，在水平桌面上固定着两根相距L=20cm、相互平行的无电阻轨道P、Q，轨道一端固定一根电阻r=0.02的导体棒a，轨道上横置一根质量m=40g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为L=20cm该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中开始时，磁感应强度B0=0.10T设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2（1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它由静止开始做匀加速直线运动此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力；（2）若从t=0开始，磁感应强度B随时间t按图丙中图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少？参考答案1、A 2、D3、B4、ACD5、D6、C7、A8、B9、C10、B11、C12、C 13、解：（1）若磁感应强度方向与导体棒垂直且水平向左，根据左手定则可知，安培力方向不是竖直向上就是竖直向下，而导体棒还要受到重力（竖直向下），则要使导体棒能处于静止状态，则安培力只能竖直向上，且与重力相等，根据左手定则可知，电流方向由a到b，如图所示：根据平衡条件得：B1IL=mg解得：（2）若磁场方向改为垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力沿斜面向上，根据平衡条件得：B2IL=mgsin30解得：答：（1）导体棒ab中电流的方向如图所示，此状态时的磁感应强度的大小B1为2T；（2）若磁场方向改为垂直斜面向上，此状态时的磁感应强度的大小B2为1T14、A1 V2 R1 滑动变阻器分压 A1内接 - r115、解：（1）物块做平抛运动：Hh=gt2设到达B点时竖直分速度为vy，vy=gt 在B点 tan=V0=4m/s （2）从A至C点，由动能定理 mgH=由上式可得v2=6m/s 由题意可知小物块m的摩擦力 f=mg=ma 解得a=2m/s2物体做匀减速运动时间t1=1s 位移S1=5m9m 后做匀速运动 t2=1s 所以 t=t1+t2=2s 传送带与物体间的相对位移s=S1vt1=5m4m=1m Q=mgs=2J 答：（1）小物块从A点水平抛出的速度v0的大小为4m/s；（2）小物块在传送带上运动的时间t为2s，小物块与传送带之间由于摩擦产生的热量Q为2J16、解：（1）金属棒开始运动时产生感应电动势E=BLv0=10.42=0.8V；电路中的电流I=A=0.4A；（2）金属棒向右运动运动距离为x时，金属棒接入电路的有效长度为L1，由几何关系可得：=L1=0.4此时金属棒所受安培力为：F=BIL1=0.16（0x）作出Fx图象，由图象可得运动过程中确服安培力所做的功为：W=x=0.36J；（3）金属棒运动过程所用时间为t，W=I2Rt；解得：t=s；设金属棒运动的的速度为v，由于电阻R上消耗的电功率不变；则有：BLv0=Bv；v=2v0由动能定理可得：PtW=mv2mv02解得：P=代入数据解得：P=3.52W答：（1）电路中的电流I为0.4A；（2）金属棒向右运动过程中克服安培力做的功W为0.36J；（3）金属棒向右运动过程中外力做功的平均功率P为3.52W17、解：（1）由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化的函数表达式为F=F0+当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有：FfF安=maF安=B0IL I=v=atF安=联立可解得F=f+ma+代入数据可解得a=5m/s2 f=0.2N（2）当磁感应强度均匀增大时，闭合电中和有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动感应电动势：E=I=棒b将要运动时，有f=BtILBt=根据Bt=B0+t=0.1+0.5t，得：t=1.8s回路中产生焦耳热为：Q=I2Rt=120.021.8=0.036J 答：（1）匀加速运动的加速度是5m/s2，b棒与导轨间的滑动摩擦力是0.2N（2）在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是0.036J