高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)（十一）B專題十一電磁感應(yīng)配套作業(yè)（解析版廣東省專用）.doc

專題限時(shí)集訓(xùn)(十一)b專題十一電磁感應(yīng)(時(shí)間：45分鐘)1如圖1113所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形金屬軌道上，有等長(zhǎng)的兩根金屬棒ab和cd，它們以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則()圖1113a斷開開關(guān)s，ab中有感應(yīng)電流b閉合開關(guān)s，ab中有感應(yīng)電流c無論斷開還是閉合開關(guān)s，ab中都有感應(yīng)電流d無論斷開還是閉合開關(guān)s，ab中都沒有感應(yīng)電流21931年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊拉設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)想如果一個(gè)只有n極的磁單極子從上向下穿過如圖1114所示的超導(dǎo)線圈，那么從上向下看，超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)()圖1114a先是逆時(shí)針方向，然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流b先是順時(shí)針方向，然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流c順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流d逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流圖11153如圖1115所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，相距l(xiāng)0.1 m，處于垂直軌道平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度b10 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量m0.1 kg、電阻為r2 的金屬桿ab接在兩根導(dǎo)軌間，在開關(guān)s斷開時(shí)讓ab自由下落，ab下落過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，取g10 m/s2，當(dāng)下落h0.8 m時(shí)，開關(guān)s閉合若從開關(guān)s閉合時(shí)開始計(jì)時(shí)，則ab下滑的速度v隨時(shí)間t變化的圖象是圖1116中的()abcd圖1116圖11174如圖1117所示，導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，o為圓心，環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相反，且均與紙面垂直導(dǎo)體桿om可繞o轉(zhuǎn)動(dòng)，m端通過滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，在圓心和圓環(huán)間連有電阻r，桿om以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，t0時(shí)恰好在圖示位置規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻r的電流方向?yàn)檎?，圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從t0開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電流隨t變化的圖象是圖1118中的()abcd圖11185電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物有關(guān)電磁爐，下列說法中正確的是()a鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)b電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作c金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物d電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗6如圖1119甲所示，閉合線圈置于磁場(chǎng)中，若磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則圖1120中能正確反映線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖象可能是()甲乙圖1119abcd圖1120圖11217(雙選)用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長(zhǎng)為l，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖1121所示，當(dāng)磁場(chǎng)以的變化率增強(qiáng)時(shí)，則()a線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍cbdab線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)ec線圈中a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)d線圈中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為8(雙選)如圖1122所示，彈簧上端固定，下端懸掛一根磁鐵，磁鐵正下方不遠(yuǎn)處的水平面上放一個(gè)質(zhì)量為m，電阻為r的閉合線圈將磁鐵慢慢托起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)放開，磁鐵開始上下振動(dòng)，線圈始終靜止在水平面上，不計(jì)空氣阻力，則以下說法正確的是()圖1122a磁鐵能夠不停地上下往返運(yùn)動(dòng)b磁鐵最終應(yīng)當(dāng)靜止c若線圈為超導(dǎo)線圈，磁鐵最終將不會(huì)靜止d在磁鐵振動(dòng)過程中線圈對(duì)水平面的壓力有時(shí)大于mg，有時(shí)小于mg9(雙選)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖1123甲所示，圖乙為其俯視圖將8塊外形相同的磁鐵交錯(cuò)放置組合成一個(gè)高h(yuǎn)0.5 m、半徑r0.2 m的圓柱體，其可繞固定軸oo逆時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度100 rad/s.設(shè)圓柱外側(cè)附近每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b0.2 t、方向都垂直于圓柱體側(cè)表面緊靠圓柱外側(cè)固定一根與其等高、阻值r10.5 的細(xì)金屬桿ab，桿與軸oo平行圖丙中阻值r1.5 的電阻與理想電流表a串聯(lián)后接在桿a、b兩端下列說法正確的是()圖1123a電流表a的示數(shù)約為1.41 ab桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為2 vc電阻r消耗的電功率為2 wd在圓柱體轉(zhuǎn)過一周的時(shí)間內(nèi)，流過電流表a的總電荷量為零10如圖1124甲所示，電阻不計(jì)的軌道m(xù)on與prq平行放置，on及rq與水平面的傾角53，水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜導(dǎo)軌處于平行軌道向下的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好導(dǎo)體棒的質(zhì)量m1.0 kg，電阻r1.0 ，長(zhǎng)度l1.0 m與導(dǎo)軌間距相同，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大小按乙圖規(guī)律變化的力f的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2.求：(設(shè)解題涉及的過程中ab、cd兩棒分別位于水平和傾斜軌道上)(1)ab棒的加速度大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小；(3)若已知在前2 s內(nèi)外力做功w30 j，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間圖1124專題限時(shí)集訓(xùn)(十一)b1b解析 兩根金屬棒ab和cd以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，若斷開開關(guān)s，兩根金屬棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中磁通量無變化，則回路中無感應(yīng)電流，故a、c錯(cuò)誤；若閉合開關(guān)s，兩根金屬棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中磁通量發(fā)生變化，則回路中有感應(yīng)電流，故b正確，d錯(cuò)誤2d解析 n單極子向下靠近時(shí)，磁通量向下增加，當(dāng)n單極子向下離開時(shí)，磁通量向上且減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流均為逆時(shí)針方向3d解析 開關(guān)s閉合時(shí)，金屬桿的速度v，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eblv，感應(yīng)電流i，安培力fbil，聯(lián)立解出f2 n；由于fmg1 n，故ab桿做減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減小，安培力也減小，加速度越來越小，最后加速度減為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)d正確4c解析 旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判斷：開始時(shí)電流方向由b向a，為負(fù)方向；后來磁場(chǎng)方向相反，電流方向?yàn)檎较蛞驗(yàn)橐粋€(gè)周期的時(shí)間內(nèi)只有開始的周期和第3個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以其他時(shí)間電路中無感應(yīng)電流選項(xiàng)c正確5a解析 渦流是高頻交流電引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；電磁爐表面一般用絕緣材料制成，避免產(chǎn)生渦流，鍋體用金屬制成，利用渦流加熱食物，故選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤6d解析 由磁感應(yīng)強(qiáng)度變化圖象知，在每個(gè)周期內(nèi)，磁通量都隨時(shí)間均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律es得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變；根據(jù)楞次定律，每經(jīng)一個(gè)周期，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向變化一次，選項(xiàng)d正確7ab解析 由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針方向，即沿acbda，a對(duì)；由法拉第電磁感應(yīng)定律知，enns，故b對(duì)；由安培定則可判斷a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，c錯(cuò)；線圈中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為uiui，d錯(cuò)8bd解析 由能量守恒知，由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以磁鐵最終處于靜止?fàn)顟B(tài)a、c錯(cuò)，b對(duì)；又由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁鐵與線圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故磁鐵與線圈之間有時(shí)相互排斥，有時(shí)相互吸引，d對(duì)9bd解析 圓柱體轉(zhuǎn)過一周感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)歷4個(gè)周期，t s金屬桿上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為eblvbhr2.0 v，電流大小i1 a，電阻r的電功率為pi2r1.5 w，選項(xiàng)a、c錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確；電流在電流表中周期性變化，每個(gè)周期流過電流表a的總電荷量為零，選項(xiàng)d正確10(1)1 m/s2(2)2 t(3)18 j(4)5 s解析 (1)對(duì)ab棒受力分析知，滑動(dòng)摩擦力fnmgab棒的速度vat感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eblvblat電流i安培力fabil根據(jù)牛頓第二定律有fffama解得fm(ga)由圖乙知，t0時(shí)，f16 n代入解得ag1 m/s2.(2)當(dāng)t2 s時(shí)，f210 n 代