高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題升級(jí)訓(xùn)練十二 電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用專題升級(jí)訓(xùn)練卷

1、專題升級(jí)訓(xùn)練十二電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用一、選擇題（本題共8小題，每小題8分，共64分。在每道小題的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1（2012·安徽期末）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟固定的大導(dǎo)體矩形環(huán)M相連接，導(dǎo)軌上放一根金屬導(dǎo)體棒ab，并與導(dǎo)軌緊密接觸，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)體棒勻速地向右做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，則在此過程中M所包圍的固定閉合小矩形導(dǎo)體環(huán)N中電流表內(nèi)（）。A有自下而上的恒定電流B有自上而下的恒定電流C電流方向周期性變化D沒有感應(yīng)電流2（2012·廣東模擬）北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。如圖所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置

2、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向。下列說法中正確的是（）。A若使線圈向東平動(dòng)，則b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)的電勢(shì)低B若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低C若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba3（2012·湖南期末）如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放（各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)），則以下說法正確的是（）。A三者同時(shí)落地B甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C甲、丙同時(shí)落地，乙

3、后落地D乙、丙同時(shí)落地，甲后落地4（2012·河北衡水中學(xué)下學(xué)期一調(diào)考試）如圖所示，水平面內(nèi)兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，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)量一定的金屬棒垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好。今對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右的外力F，使金屬棒從a位置開始向右做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，依次通過位置b和c。若導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，ab與bc的距離相等，關(guān)于金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中的有關(guān)說法正確的是（）。A金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，外力F的大小之比為1:B金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，電阻R的電功率之比為1:1C從a到b和從b到c的兩個(gè)過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1

4、:1D從a到b和從b到c的兩個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1:15（2012·甘肅天水一中檢測(cè)）如圖所示，半徑為r且水平放置的光滑絕緣的環(huán)形管道內(nèi)，有一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m的電子。此裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為BB0kt（k0）。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，均勻變化的磁場(chǎng)將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，該感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)電子將有沿圓環(huán)切線方向的作用力，使其得到加速。設(shè)t0時(shí)刻電子的初速度大小為v0，方向順時(shí)針，從此開始運(yùn)動(dòng)一周后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，則此時(shí)電子的速度大小為（）。A B C D6（2012·宣城高三模擬）如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不

5、動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，t0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。圖丙中能表示線框的ab邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系的是（力的方向規(guī)定向左為正方向）（）。丙7（2012·山東濰坊重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，從圖示位置開始沿光滑斜面向下滑動(dòng)，中途穿過垂直于紙面向里、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。磁場(chǎng)的寬度大于L，以i表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流，從線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍韵耰t關(guān)系圖象，可能正確的是（）。8（2012·四川理綜）半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均

6、為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由確定，如圖所示。則（）。0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2Bav時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bav0時(shí)，桿受的安培力大小為時(shí)，桿受的安培力大小為A B C D二、非選擇題（本題共2小題，共36分）9（16分）（2012·浙江寧波八校聯(lián)考）如圖，頂角為90°的光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面上，導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離l2 m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

7、。一根粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r0.5 /m的導(dǎo)體棒在垂直于棒的水平拉力作用下，從MN處以速度v2 m/s沿導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求：（1）導(dǎo)體棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水平拉力F的大?。唬?）開始運(yùn)動(dòng)后0.2 s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q；（3）導(dǎo)體棒通過整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。10（20分）輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m0.32 kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)0.8 m、匝數(shù)n10的正方形線圈，總電阻為r1 ，邊長(zhǎng)為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，從t0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛，取g10 m/s

8、2.求：（1）在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；（2）在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率；（3）t0的值。參考答案1D解析：導(dǎo)體棒勻速向右運(yùn)動(dòng)，M中產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，則通過N中的磁通量保持不變，故N中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D正確。2C解析：由右手定則知，若使線圈向東平動(dòng)，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線，c（b）點(diǎn)電勢(shì)高于d（a）點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；同理知B錯(cuò)。若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，穿過線圈平面的磁通量將變小，由楞次定律可判得線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，C對(duì)，D錯(cuò)。3D解析：甲是銅線框，在下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時(shí)間長(zhǎng)；乙是沒有閉合的回路，丙是塑料線框，故都不會(huì)產(chǎn)生

9、感應(yīng)電流，它們做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D正確。4C解析：由v22ax可知，金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，金屬棒速度之比為1:，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為1:，所受安培力之比為1:，由牛頓第二定律可知，外力F的大小之比不是1:，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由電功率公式PI2R可知，金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，電阻R的電功率之比為1:2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電流定義可得，q/R，從a到b和從b到c的兩個(gè)過程中，相等，所以通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1:1，選項(xiàng)C正確；由焦耳定律，QI2RtqIR，從a到b和從b到c的兩個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1:，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5A解析：由法拉第電磁感應(yīng)定

10、律，環(huán)形管道內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ekr2，電子運(yùn)動(dòng)一周，感應(yīng)電場(chǎng)力對(duì)電子做功為eE，由動(dòng)能定理，eEmv2mv，聯(lián)立解得電子的速度大小為v，正確，錯(cuò)誤；電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，evB1mv2/r，解得v，正確，錯(cuò)誤。6A解析：磁場(chǎng)的變化率在1 s到3 s和在3 s到6 s分別保持不變，電動(dòng)勢(shì)也都不變，線圈內(nèi)的電流I大小都保持不變，在t3 s時(shí)電流方向發(fā)生變化，線圈ab邊所受安培力大小FBIL隨B的變化而變化。易知選項(xiàng)A正確。7B解析：邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，從圖示位置開始沿光滑斜面向下滑動(dòng)，若進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力與重力沿斜面方向的分力平衡，則線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流為一恒定值；

11、完全進(jìn)入后磁通量不變，感應(yīng)電流為零，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；從磁場(chǎng)中出來時(shí)，感應(yīng)電流方向相反，所受安培力大于重力沿斜面方向的分力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流減小。所以選項(xiàng)B正確。8B解析：0時(shí)，桿在CD位置，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EB·2av2Bav，通過桿的電流為I，桿受到的安培力為FBI2a，正確，錯(cuò)誤；時(shí)，桿切割的有效長(zhǎng)度為a，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBav，電路的總電阻為R（2）aR0aR0aR0aR0，通過桿的電流為I，桿受到的安培力為FBIa，錯(cuò)誤、正確。9答案：（1）2 N（2）0.4 C（3）1 J解析：（1）導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv感應(yīng)電流I安培力F安BIl由平衡條件得：FF安聯(lián)立上式得：F2 N。（2）由（1）問知，感應(yīng)電流I，與導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度l無關(guān)感應(yīng)電流大小I2 A故0.2 s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量qIt0.4 C。（3）設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向右運(yùn)動(dòng)的位移為x，則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度lxl2x由（1）問知，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力F安BIlx（l2x）因安培力的大小F安與位移x成線性關(guān)系，故通過導(dǎo)軌過程中導(dǎo)體棒所受安培力的平均值安N1 N產(chǎn)生的焦耳熱Q安·1