2019年高三物理一轮复习 二模、三模试题分项解析 专题12 电磁感应（第01期）（含解析）.doc

电磁感应一选择题1. （2019高三考试大纲调研卷10）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合 (图中位置)，导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置)，导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力)，则A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B. 上升过程中线框产生的热量与下降过程中线框产生的热量相等C. 上升过程中，导线框的加速度逐渐增大D. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率【答案】D【解析】线框运动过程中要产生电能，根据能量守恒定律可知，线框返回原位置时速率减小，则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小，根据动能定理得知，上升过程中合力做功较大，故A错误；线框产生的焦耳热等于克服安培力做功，对应与同一位置，上升过程安培力大于下降过程安培力，上升与下降过程位移相等，则上升过程克服安培力做功等于下降过程克服安培力做功，上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多，故B错误；上升过程中，线框所受的重力和安培力都向下，线框做减速运动。设加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：，由此可知，线框速度v减小时，加速度a也减小，故C错误；下降过程中，线框做加速运动，则有：，由此可知，下降过程加速度小于上升过程加速度，上升过程位移与下降过程位移相等，则上升时间短，下降时间长，上升过程与下降过程重力做功相同，则上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率，D正确；故选：D。2.（2019广东惠州第三次调研）两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环. 当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流. 则A. A可能带正电且转速增大B. A可能带正电且转速减小C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大【答案】AC3.（2019高三考试大纲调研卷9）如图所示，在0x2L的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，粗细均匀的正方形金属线框abcd位于xOy平面内，线框的bc边与x轴重合，cd边与y轴重合，线框的边长为L，总电阻为R。现让线框从图示位置由静止开始沿x轴正方向以加速度a做匀加速运动，则下列说法正确的是( )A. 进入磁场时，线框中的电流沿abcda方向，出磁场时，线框中的电流沿adcba方向B. 进入磁场时，c端电势比d端电势高，出磁场时，b端电势比a端电势高C. a、b两端的电压最大值为D. 线框中的最大电功率为【答案】ACD4. （2019全国考试大纲调研卷3）如图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是() A 甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止B 甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止C 甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动D 甲、乙、丙中，棒ab最终都静止【答案】B5.（2019江苏宿迁期末）如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小B2.0T，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒MN质量m0.1kg，接入电路的电阻r1.0；导轨宽度L1.0m，定值电阻R3.0，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN无初速度释放，导体棒下滑h2.0m高度时速度达到最大，重力加速度g10m/s2则导体棒（）A下滑的最大速度为4m/sB从释放到下滑h高度所经历时间为2.1sC从释放到下滑h高度过程中，电阻R产生的热量为1.95JD从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为1C【答案】BD【名师解析】导体棒匀速运动时速度最大，设为v。根据mg得：v1m/s，故A错误。根据牛顿第二定律得：mgmam，变形得：mgttmv，两边求和得：mgttmv，可得：mgtmv，解得 t2.1s，故B正确。从释放到下滑h高度过程中，根据能量守恒定律得：mgh+Q，电阻R产生的热量为：QRQ，解得：QR1.4625J，故C错误。从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为：q1C，故D正确。6. （2019全国考试大纲调研卷3）如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t0，若磁场的宽度为b(b3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场此过程中vt图象如图b所示，则()At0时，线框右侧边MN两端的电压为Bav0B 在t0时刻线框的速度为v0C 线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大D 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb【答案】BD7【2019江门调研】如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”。在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是( )A过山车进入停车区时其动能转化成电能B过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果D过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速【答案】C8. （2019江苏高邮市下学期调研）如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计下列说法正确的是 A闭合开关S后，A1会逐渐变亮B闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同C断开S的瞬间，a点的电势比b点低D断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭【答案】D【解析】A1与一理想二极管D连接，闭合开关S后，理想二极管D导通，A1立刻变亮，选项A错误；由于线圈L的直流电阻不计，闭合开关S稳定后，A1熄灭，选项B错误；断开S的瞬间，线圈L产生自感电动势，与二极管和灯泡A1构成回路，由于线圈L产生自感电动势为顺时针方向，理想二极管D处于反向截止状态，a点的电势比b点低，A1立即逐渐熄灭，选项C正确D错误。9（2019南阳一中质检）如图（a）所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成30固定在地面上，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为04，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，磁感应强度为B05T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图（b）所示。已知轨道间距为L2m，重力加速度取g10ms2，轨道足够长且电阻不计。则A金属杆滑动时产生的感应电流方向是abMPaB当R0时，杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2VC金属杆的质量为m02kg，电阻r2D当R4时，回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为06J【答案】BCD10. (2019山东济南莱芜区联考)如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示t0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是() A BC D【答案】AC二计算题1.（2019江苏泰州期末）如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在竖直平面内，导轨间距为L，两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2.两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m的金属杆与导轨相互垂直且接触良好，从ab处由静止释放，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，其余电阻均不计求：(1) 金属杆离开磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向；(2) 金属杆离开磁场时速度的大小；(3) 金属杆穿过整个磁场过程中电阻R1上产生的电热【解析】(1) 设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得mgBI，解得I(2分)所以R1中的电流大小I1(2分)方向从P到M.(1分)2（15分）（2019江苏高邮市第二学期质检）如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L，导轨左端接有阻值为R的定值电阻R1，两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有方向坚直向下的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止起向右运动，若杆出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻求：（1）金属杆出磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向；（2）金属杆做匀速运动时的速率；（3）金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热（3）设整个过程电路中产生的总电热为Q，根据能量守恒定律得：Q=Fmv2，（2分）解得：Q=FL，（3分）