2018山東科技版物理高考第二輪復(fù)習(xí)——電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 （同步練習(xí)）

1、.【模擬試題】答題時間：50分鐘1. 如下圖，一根長導(dǎo)線彎曲成“，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中，以下表達(dá)正確的選項是A. 金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B. 金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流C. 懸掛金屬環(huán)C的豎直線中拉力變大D. 金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)2. 如下圖，ab、cd為兩根程度放置且互相平行的金屬軌道，相距L，左右兩端各連接一個阻值均為R 的定值電阻，軌道中央有一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒 MN垂直放在兩軌道上，與兩軌道接觸良好，棒及軌道的電阻不計。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B. 棒MN在外驅(qū)動力作用下做簡諧運動

2、，其振動周期為T，振幅為A，通過中心位置時的速度為v0 .那么驅(qū)動力對棒做功的平均功率為A. B. C. D.3. 如下圖，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，間距為L，導(dǎo)軌平面與磁場方向垂直。ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒。棒cd用能承受最大拉力為T0的程度細(xì)線拉住，棒cd與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為f 。棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計，在程度拉力F的作用下以加速度a由靜止開場向右做勻加速直線運動，求：1線斷以前程度拉力F隨時間t的變化規(guī)律；2經(jīng)多長時間細(xì)線將被拉斷。4. 如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固

3、定在同一程度面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一外力F沿程度方向拉桿，使之由靜止開場運動，假設(shè)理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：金屬桿在5s末時的運動速度. 第4s末時外力F的瞬時功率。甲 乙 5. 如圖，光滑平行的程度金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強磁場，磁感強度為B。一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁

4、場左邊界相距d0?，F(xiàn)用一大小為F、程度向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開場運動，棒ab在分開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計。求：1棒ab在分開磁場右邊界時的速度；2棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能；3試分析討論ab棒在磁場中可能的運動情況。6. 一電阻為R的金屬圓環(huán)，放在勻強磁場中，磁場與圓環(huán)所在平面垂直，如圖a所示. 通過圓環(huán)的磁通量隨時間t的變化關(guān)系如圖b所示，圖中的最大磁通量0和變化周期T都是量，求 1在t= 0到的時間內(nèi)，通過金屬圓環(huán)某橫截面的電荷量q. 2在t= 0到t=2T的時間內(nèi)，金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱Q. 7. 如圖甲所示，一正方形

5、金屬線框放置在絕緣的光滑程度面上，并位于一豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，線框的右邊緊貼著磁場的邊界，從t0時開場，對線框施加一程度向右的外力F，使線框從靜止開場做勻加速直線運動，在時刻穿出磁場. 外力F隨時間變化的圖像如圖乙所示，且線框的質(zhì)量m、電阻R、圖乙中的、均為量. 試求出兩個與上述過程有關(guān)的電磁學(xué)物理量即由上述量表達(dá)的關(guān)系式. 8. 如圖1所示，一個足夠長的“U形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在程度面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬為L=0.50m. 一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個正方形. 該軌道平面處在磁感應(yīng)強度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強

6、磁場中. ab棒的電阻為R=0.10，其他各部分電阻均不計. 開場時，磁感應(yīng)強度B0=0.50T1假設(shè)保持磁感應(yīng)強度B0的大小不變，從t=0時刻開場，給ab棒施加一個程度向右的拉力，使它做勻加速直線運動. 此拉力T的大小隨時間t變化關(guān)系如圖2所示. 求勻加速運動的加速度及ab棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力. 2假設(shè)從某時刻t=0開場，調(diào)動磁感應(yīng)強度的大小使其以=0. 20 T/s的變化率均勻增加. 求經(jīng)過多長時間ab棒開場滑動?此時通過ab棒的電流大小和方向如何?ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。9. 如下圖，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端

7、通過導(dǎo)線接一對程度放置的平行金屬板，兩板間的間隔 為d，板長為l，t=0時，磁場的磁感應(yīng)強度B從B0開場均勻增大，同時，在板2的左端且非?？拷?的位置有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的液滴以初速度v0程度向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點。要使該液滴能從兩板間射出，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率K應(yīng)滿足什么條件？要使該液滴能從兩板間右端的中點射出，磁感應(yīng)強度B與時間t應(yīng)滿足什么關(guān)系？【試題答案】1、BCD 2、B 3、1在時刻t，棒的速度 va t棒中感應(yīng)電動勢為 EB L vB L a t 棒中的感應(yīng)電流為 I 由牛頓第二定律 FBILma 得 F= 2細(xì)線拉斷時滿足BIL=f +T0 +T0 t= 4

8、、電壓表的示數(shù)為 U5=0.2V 由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立以上三式得： v5=2.5m/s 由乙圖可知，R兩端電壓隨時間均勻變化，所以電路中的電流也隨時間均勻變化，由閉合電路歐姆定律知，棒上產(chǎn)生的電動勢也是隨時間均勻變化的。因此由E=BLv可知，金屬桿所做的運動為勻變速直線運動 由問中的式有 所以 所以4s末時的速度 所以4s末時電路中的電流為 因 5、1ab棒分開磁場右邊界前做勻速運動，速度為，那么有： 對ab棒 FBIl0 解得 2由能量守恒可得： 解得： 3設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時速度為v由： 可得： 棒在進(jìn)入磁場前做勻加速直線運動，在磁場中運動可分三種情況討論：假設(shè)或，那么棒做勻速直線運動；假

9、設(shè)或F，那么棒先加速后勻速；假設(shè)或F，那么棒先減速后勻速。6、1由磁通量隨時間變化的圖線可知在t=0到時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢E1= 在以上時段內(nèi)，環(huán)中的電流為 I 1= 那么在這段時間內(nèi)通過金屬環(huán)某橫截面的電量 q= I 1 t 聯(lián)立求解得 2在到和在到t =T時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢E 1= 0 在和在時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢 E 3= 由歐姆定律可知在以上時段內(nèi)，環(huán)中的電流為 I 3 = 在t=0到t=2T時間內(nèi)金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱Q=2I 12 R t 3+ I 32 R t 3 聯(lián)立求解得 Q= 7、據(jù)題意知，線框運動的加速度 線框分開磁場時的速度 線框的邊長 線框分開磁場時所受到的磁

10、場力 分開磁場時線框中的感應(yīng)電動勢 分開磁場時線框中的感應(yīng)電流 由牛頓定律知 聯(lián)立求解可得 分開磁場時線框中的感應(yīng)電動勢 分開磁場時線框中的感應(yīng)電流 在拉出過程中通過線框某截面的電量 8、1由圖像可得到拉力t的大小隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為當(dāng)ab棒勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有：T-f-B0Il=ma因為IB0lv/R v=at 聯(lián)立可解得將數(shù)據(jù)代入，可解得a=4m/s2 f=1N2以ab棒為研究對象，當(dāng)磁感應(yīng)強度均勻增大時，閉合電路中有恒定的感應(yīng)電流I，以ab棒為研究對象，它受到的安培力逐漸增大，靜摩擦力也隨之增大，當(dāng)磁感應(yīng)強度增大到ab所受安培力F與最大靜摩擦力fm相等時開場滑動.由以上各式求出，經(jīng)時間t=17.5s后ab棒開場滑動，此時通過ab棒的電流大小為I=0.5A 根據(jù)楞次定律可判斷出，電流的方向為從b到a. 9、參考答案：1由題意可知：板1為正極，板2為負(fù)極 兩板間的電壓U 而：Sr2 帶電液滴受的電場力：FqE= 故：Fmgmgmaa=g 討論：一. 假設(shè) a>0液滴向上偏轉(zhuǎn)，做類似平拋運動y 當(dāng)液滴剛好能射出時：有 lv0t t yd 故 d= 由得