高三物理知識(shí)點(diǎn)隨堂復(fù)習(xí)題38

1、電磁感應(yīng)一、挑選題 本大題共 12 個(gè)小題，共 60 分，每道題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得 5 分，選對(duì)但不全的得3 分，有選錯(cuò)的得0 分 1如圖 1 所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻 r不能忽略 r1 和 r2 是兩個(gè)定值電阻， l 是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈開關(guān) s 原先是斷開的從閉合開關(guān)s 到電路中電流達(dá)到穩(wěn)固為止的時(shí)間內(nèi)，通過r1 的電流 i 1 和通過 r2的電流 i 2 的變化情形是ai 1 開頭較大而后逐步變小bi 1 開頭很小而后逐步變大ci 2 開頭很小而后逐步變大di 2 開頭較大而后逐步變小解析：閉合開關(guān) s 時(shí)，由于 l 是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈，產(chǎn)生反向的自感電

2、動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化， 所以開頭時(shí) i 2 很小而 i較大，隨著電流達(dá)到穩(wěn)固，線圈的自感作用減小， i 2 開頭逐步變大， 由于分流導(dǎo)致穩(wěn)固電路中r1 中的電流減小應(yīng)選 a、c.答案： ac22021 ·重慶高考 如圖 2 所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為 m的銅質(zhì)矩形線圈當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線 ab正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，如線圈始終不動(dòng)，就關(guān)于線圈受到的支持力fn及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判定是 afn先小于 mg后大于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左bfn先大于 mg后小于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左cfn先小于 mg后大于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右dfn先大于 mg后小于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析：當(dāng)

3、磁鐵沿矩形線圈中線ab正上方通過時(shí)，線圈中向下的磁通量先增加后減小，由楞次定律可知， 線圈中感應(yīng)電流的方向 從上向下看 先逆時(shí)針再順時(shí)針，就線圈先上方為 n極下方為 s 極，后改為上方為s 極下方為 n極，依據(jù)同名磁極相斥、異名磁極相吸，就線圈受到的支持力先大于mg后小于 mg，線圈受到向右的安培力，就水平方向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右d項(xiàng)正確答案： d3一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)第1 s內(nèi)磁感線垂直線圈平面 即垂直于紙面 向里，如圖 3 甲所示如磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 隨時(shí)間 t變化的關(guān)系如圖3 乙所示，那么第 3 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小與其各處所受安培力的方向是圖 3a大小恒定，沿順時(shí)針方向與圓相切b大小

4、恒定，沿著圓半徑指向圓心c逐步增加，沿著圓半徑離開圓心d逐步增加，沿逆時(shí)針方向與圓相切解析：由圖乙知，第3 s 內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 逐步增大，變化率恒定，故感應(yīng)電流的大小恒定再由楞次定律， 線圈各處受安培力的方向都使線圈面積有縮小的趨勢(shì)，故沿半徑指向圓心 b 項(xiàng)正確答案： b4如圖 4 所示，光滑絕緣水平面上有一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能恰好等于它在磁場(chǎng)外面時(shí)的一半，設(shè)磁場(chǎng)寬度大于線圈寬度，那么a線圈恰好在剛離開磁場(chǎng)的地方停下 b線圈在磁場(chǎng)中某位置停下 c線圈在未完全離開磁場(chǎng)時(shí)即已停下 d線圈完全離開磁場(chǎng)以后仍能連續(xù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停下來解析：線圈沖入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電

5、流，線圈受安培力作用做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能削減同理，線圈沖出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，動(dòng)能也削減，進(jìn)、出時(shí)減少的動(dòng)能都等于安培力做的功由于進(jìn)入時(shí)的速度大，故感應(yīng)電流大，安培力大，安培力做的功也多，削減的動(dòng)能也多， 線圈離開磁場(chǎng)過程中， 缺失的動(dòng)能少于它在磁場(chǎng)外面時(shí)動(dòng)能的一半，因此線圈離開磁場(chǎng)仍連續(xù)運(yùn)動(dòng)d項(xiàng)正確答案： d5兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè) n 匝線圈相連，線圈電阻為r ，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻 r與金屬板連接，如圖 5 所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量 q 的油滴恰好處于靜止，就線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 的變化情形和磁通量的變化率分別是 a磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 豎直向上且正增強(qiáng)， b

6、磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 豎直向下且正增強(qiáng)， c磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 豎直向上且正減弱， d磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 豎直向下且正減弱，dmgtnqdmgnq tdmgrrtnqrdmgrr rtnqr解析：由平穩(wěn)條件知，下金屬板帶正電，故電流應(yīng)從線圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感應(yīng)強(qiáng)度b 豎直向上且正減弱或豎直向下且正增強(qiáng)，a、d錯(cuò)誤；因 mguedmgr rq ， ur， e n，聯(lián)立可求得，故drrttnqr只有 c項(xiàng)正確答案： c6如圖 6 所示，豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng) b，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最終又落回原處，運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，就a上

7、升過程克服磁場(chǎng)力做的功大于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功b上升過程克服磁場(chǎng)力做的功等于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功c上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率d上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率解析：線圈上升過程中，加速度增大且在減速，下降過程中，運(yùn)動(dòng)情形比較復(fù)雜，有加速、減速或勻速等，把上升過程看做反向的加速，可以比較當(dāng)運(yùn)動(dòng)到同一位置時(shí)，線圈速度都比下降過程中相應(yīng)的速度要大，可以得到結(jié)論：上升過程中克服安培力做功多；上升過程時(shí)間短，故正確選項(xiàng)為a、c.答案： ac7如圖 7 所示，在平行于水平地面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有三個(gè)線圈，從相同的高度由靜止開頭同時(shí)釋放， 三個(gè)線

8、圈都是用相同的金屬材料制成的邊長(zhǎng)一樣的正方形， a 線圈有一個(gè)缺口， b、c線圈閉合，但 b 線圈的導(dǎo)線比c線圈的粗，就圖 7a三個(gè)線圈同時(shí)落地ba 線圈最先落地ca 線圈最終落地db、c線圈同時(shí)落地解析：由于 a 線圈上有缺口， a 中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力的阻礙作用，所以a線圈先落地， b 正確b、c線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，受安培力與重力作用，滿意：mgb2l2v4lr mam 密 ·4l·s r 電 s所以 4 密 lsgb2 vb lsv2電4 4 密 lsa4 密 g 44 密 a電agb2v16 密 電，由于 b、c線圈起始下落高度相同，材料相同，所以 a

9、相同，進(jìn)入相同的磁場(chǎng)， b、c線圈同時(shí)落地， d選項(xiàng)正確答案： bd8某輸電線路橫穿大路時(shí)，要在地下埋線通過，為了愛護(hù)線路不至于被壓壞，預(yù)先鋪設(shè)牢固的過路鋼管， 再讓輸電線從鋼管中穿過 電線穿管的方案有兩種：甲方案是鋪設(shè)兩根鋼管， 兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過，如圖 8 所示 假如輸電導(dǎo)線輸送的電流很大，那么，以下說法正確選項(xiàng)圖 8a無論輸送的電流是恒定電流仍是交變電流，甲、乙兩方案都是可行的b如輸送的電流是恒定電流，甲、乙兩方案都是可行的 c如輸送的電流是交變電流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的d如輸送的電流是交變電流，甲方案是可行

10、的，乙方案是不行行的解析：如輸送的電流是恒定電流，甲、乙兩方案都是可行的，b 正確輸電線四周存在磁場(chǎng)， 交變電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)， 因此在輸電過程中輸電線因電流變化引起自感現(xiàn)象， 當(dāng)輸電線上電流很大時(shí)， 強(qiáng)大的自感電流有可能將鋼管融解，造成事故，所以甲方案是不行行的 在乙方案中， 兩條輸電線中的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消， 使自感現(xiàn)象的影響減弱到可以忽視不計(jì)的程度，是可行的， c正確此題類似于課本中提到的“雙線并繞” 答案： bc92021 ·寧波模擬 如圖 9 所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻 r，勻強(qiáng)磁場(chǎng) b 豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量肯定的金屬棒pq垂直

11、導(dǎo)軌放置今使棒以 肯定的初速度 v0 向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其通過位置a、b 時(shí)，速率 分別為 va、vb，到位置 c 時(shí)棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)， a 到 b 與 b 到 c的間距相等，就金屬棒在由a 到 b 和由 b 到 c 的兩個(gè)過程中a回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等 b棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等 c安培力做功相等 d通過棒橫截面積的電荷量相等解析：棒由 a 到 b 再到 c 的過程中，速度逐步減小依據(jù)e blv ， e 減小，故 i減小再依據(jù) fbil ，安培力減小，依據(jù)f ma，加速度減小，b 錯(cuò)誤由于 a 與 b、b 與 c 間距相等，故從 a 到 b 安培力做的功大于從b 到 c 安培力做功，故

12、 a 正確， c錯(cuò)誤再依據(jù)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e bs， ie，qit得 qbsr，故 dttr正 確 答案： ad10如圖 10 所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽視不計(jì)，將它從如下列圖位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)如第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為w1 ，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 q1；其次次用 0.9 s拉出，外力所做的功為w2，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，就 aw1 w2， q1q2b w1w2， q1 q2cw1 w2， q1q2d w1w2， q1 q2解析：設(shè)線框長(zhǎng)為l1 ，寬為 l2，其電阻為 r.第一次拉出速度為 v1 ，其次次拉出速度為 v2，就 v1 3v2. 勻速拉出磁場(chǎng)時(shí)，外力

13、所做的功恰等于克服安培力所做的功，有w221 f1l1bi 1l2l1b l2 l1v1/r ，22同理 w2 b l2 l1v2/r ，故 w1 w2；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即 1 2，由 q itbl2vr tbl1l2 rtt bl1l2rr，得： q1 q2. 故正確答案為選項(xiàng)c.答案： c11如圖 11 所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌 ab、cd，表面光滑， 處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒 pq垂直于導(dǎo)軌放在上面，以速度v 向右勻速運(yùn)動(dòng)，欲使棒pq停下來，下面的措施可行的是 導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，棒pq有電阻a在棒 pq右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒b在

14、棒 pq棒右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒pq大的金屬棒c將導(dǎo)軌的 a、c 兩端用導(dǎo)線連接起來d將導(dǎo)軌的 a、c 兩端和 b、d 兩端分別用導(dǎo)線連接起來解析：在棒 pq右側(cè)放金屬棒時(shí)，回路中會(huì)有感應(yīng)電流，使金屬棒加速，棒 pq減速，當(dāng)兩者獲得共同速度時(shí)， 回路中感應(yīng)電流為零， 兩棒都將做勻速運(yùn)動(dòng)， a、b 項(xiàng)錯(cuò)誤當(dāng)一端或兩端用導(dǎo)線連接時(shí)，棒pq的動(dòng)能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而最終靜止， c、d兩選項(xiàng)正 確 答案： cd12如圖 12 所示，在 pq、qr區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面一導(dǎo)線框abcdefa 位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，bc 邊與磁場(chǎng)的邊

15、界p 重合導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如下列圖從 t 0 時(shí)刻開頭，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域以a bc d ef為線框中的電動(dòng)勢(shì) e 的正方向，就如圖 13 所示的四個(gè) et關(guān)系示意圖中正確選項(xiàng)圖 12圖 13解析：由右手定就和eblv判定水平位移從0l時(shí) e blv ；從 l 2l時(shí)， e0；從 2l 3l時(shí)， e3blv ；從 3l 4l時(shí)， e 2blv ，可知圖 c正確答案： c二、運(yùn)算題 本大題共 4 個(gè)小題，共 40 分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值運(yùn)算的要注明單位139 分2021 ·宣武模擬 如圖 14 所示，光滑的 u 形金屬導(dǎo)軌 mnn m水平的

16、固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，導(dǎo)軌的寬度為l，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)， m、m之間接有一個(gè)阻值為r的電阻，其 余部分電阻不計(jì)一質(zhì)量為m、電阻也為 r的金屬棒 ab 恰能放在導(dǎo)軌之上，并與導(dǎo)軌接觸良好給棒施加一個(gè)水平向右的瞬時(shí)作用力， 棒就沿軌道以初速度v0 開頭向右滑行求：(1) 開頭運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的瞬時(shí)電流i和棒兩端的瞬時(shí)電壓u 分別為多大？(2) 當(dāng)棒的速度由 v0 減小到 v0/10 的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱 q是多少？解析： 1 開頭運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：eblv0棒中的瞬時(shí)電流： i eblv02r2rr1r棒兩端的瞬時(shí)電壓： u r e2blv0.2 由能量守恒定律知， 閉

17、合電路在此過程中產(chǎn)生的焦耳熱：q1211總2mv0 mv02210992mv0200棒中產(chǎn)生的焦耳熱為： q19920q總 mv .blv0 12400992答案： 12rblv022mv0 400149 分 一根電阻 r0.6 的導(dǎo)線彎成一個(gè)圓形線圈，圓半徑 r 1 m，圓形線圈質(zhì)量 m1 kg ，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y 軸右側(cè)有垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 0.5 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖15 所示如線圈以初動(dòng)能 e05 j沿 x 軸方向滑進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng) 0.5 m時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電能為e3 j求：圖 15(1) 此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)速度的大??；(2) 此時(shí)線圈與磁場(chǎng)左邊緣兩交接點(diǎn)間的

18、電壓；(3) 此時(shí)線圈加速度的大小解析： 1 設(shè)線圈的速度為v，由能量守恒定律得12e0 emv.2解得： v 2 m/s.2 線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度l2r 2 1r 2 3 m，4電動(dòng)勢(shì) eblv3 v ，電流 i e3r 0.6 a ，兩交接點(diǎn)間的電壓322uir 1 0.6 ×0.6 ×3 v 33 v.23f ma bil，所以 a2.5 m/s2.23答案： 12 m/s23v32.5 m/s1510 分 如圖 16 所示，豎直放置的等距離金屬導(dǎo)軌寬0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 4 t ，軌道光滑、電阻不計(jì)， ab、cd 為兩根完全相同

19、的金屬棒， 套在導(dǎo)軌上可上下自由滑動(dòng)，每根金屬棒的電阻為1. 今在 ab 棒上施加一個(gè)豎直向上的恒力f，這時(shí) ab、cd 恰能分別以 0.1 m/s的速度向上和向下做勻速滑2行 g 取 10 m/s 試求：圖 16(1) 兩棒的質(zhì)量；(2) 外力 f 的大小解析：1 依據(jù)右手定就， 可以判定電路中電流方向是沿acdba流淌的設(shè) ab 棒的質(zhì)量為 m1 ，cd 棒的質(zhì)量為 m2. 取 cd 棒為討論對(duì)象，受力分析，依據(jù)平穩(wěn)條件可得bilm2g其中 i e2blv，得 m2b2l2v0.04 kg，2r2rgr依據(jù)題意判定可知m1 0.04 kg.2 取兩根棒整體為討論對(duì)象，依據(jù)平穩(wěn)條件可得fm1g m2g0.8 n.答案： 10.04 kg0.04 kg20.8 n1612 分2021 ·上海高考 如圖 17 所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為 l ，左側(cè)接一阻值為r的電