2023版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點(diǎn)十二電磁感應(yīng)第98練STSE問題利用電磁感應(yīng)規(guī)律解決實(shí)際問題

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！第98練(STSE問題)利用電磁感應(yīng)規(guī)律解決實(shí)際問題（時(shí)間25分鐘）一、選擇題1．掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示．無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()2．(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音．下列說法正確的有()A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B．取走磁體，電吉他將不能正常工作C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化3.(多選)[2022·廣東廣州市調(diào)研]如圖所示為游樂場(chǎng)中過山車的“磁力剎車裝置”．在過山車兩側(cè)安裝銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，銅片與強(qiáng)力磁鐵的相互作用使過山車能很快地停下，下列說法中正確的是()A．過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能B．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果D．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速4．[2021·北京卷，11]某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止．按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止，下列說法正確的是()A．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用C．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用二、非選擇題5．[2022·天津?yàn)I海七校聯(lián)考]隨著電磁技術(shù)的日趨成熟，新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù)，它的原理是飛機(jī)著艦時(shí)利用電磁作用力使它快速停止．為研究問題的方便，我們將其簡(jiǎn)化為如圖所示的模型．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．軌道端點(diǎn)M、P間接有阻值為R的電阻．一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、阻值為r的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好．飛機(jī)著艦時(shí)質(zhì)量為M的飛機(jī)迅速鉤住導(dǎo)體棒ab，鉤住之后關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)并立即與導(dǎo)體棒ab獲得共同的速度v，忽略摩擦阻力等次要因素，飛機(jī)和導(dǎo)體棒ab組成的系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來．求：(1)飛機(jī)在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值；(2)從飛機(jī)與導(dǎo)體棒ab共速到它們停下來的整個(gè)過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱QR；(3)從飛機(jī)與導(dǎo)體棒ab共速到它們停下來的整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的距離x.第98練（STSE問題）利用電磁感應(yīng)規(guī)律解決實(shí)際問題1．答案：A解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化．在A圖中，系統(tǒng)震動(dòng)時(shí)，紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng)，在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的震動(dòng)；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無電流產(chǎn)生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．2．答案：BCD解析：銅質(zhì)弦無法被磁化，不能產(chǎn)生磁場(chǎng)引起線圈中磁通量的變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以銅質(zhì)弦不能使電吉他正常工作，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；取走磁體，金屬弦無法被磁化，線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B項(xiàng)正確；由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，C項(xiàng)正確；金屬弦來回振動(dòng)，線圈中磁通量不斷增加或減小，電流方向不斷變化，D項(xiàng)正確．3．答案：ABD解析：本題考查對(duì)磁力剎車原理的理解．磁力剎車制動(dòng)器是由一個(gè)或兩個(gè)磁力很強(qiáng)的磁鐵長(zhǎng)條組成，當(dāng)金屬片（通常是銅或銅鋁合金）切割磁感線時(shí)，會(huì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這將生成一個(gè)磁場(chǎng)來反抗運(yùn)動(dòng)．由此產(chǎn)生的制動(dòng)力是與速度成正比的．金屬片在磁場(chǎng)中移動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生電能．C選項(xiàng)中玻璃片不是金屬，達(dá)不到同樣的剎車效果，故C錯(cuò)誤，A、B、D均正確．4．答案：D解析：未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但不構(gòu)成閉合回路，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，AB錯(cuò)誤；接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力的作用，是電磁阻尼的表現(xiàn)，C錯(cuò)誤，D正確．5．答案：（1）eq\f(B2L2v,（R＋r）（M＋m）)（2）eq\f(R（M＋m）v2,2（R＋r）)（3）eq\f(（M＋m）（R＋r）v,B2L2)解析：本題考查電磁感應(yīng)中的能量和動(dòng)量問題．（1）飛機(jī)與導(dǎo)體棒速度最大時(shí)，受到的安培力最大，加速度最大，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R＋r)，安培力F安＝BIL＝（M＋m）a，解得a＝eq\f(B2L2v,（R＋r）（M＋m）).（2）由能量守恒定律可得eq\f(1,2)（M＋m）v2＝Q，又QR＝eq\f(R,R＋r)Q，解得QR＝eq\f(R（M＋m）v2,2（R＋r）).（3）由動(dòng)量定理可得－Beq\o(I,\s\up6(－))L·Δt＝－BLq＝0－（M＋m）v，解得q＝eq\f(（M＋m）v,BL)，又q＝eq\o(I,\s\up6(－))·Δt，eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)，eq\o(E,\s\up6(－))