2022高考物理總復(fù)習(xí)第九章第三節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān)新人教版選修3-2

1ab棒中產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢大小；知能操練加強(qiáng)闖關(guān)12022·高考廣東卷如圖9－3－11所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場地區(qū)，細(xì)金屬棒a，即F－錯(cuò)誤!＝ma，當(dāng)閉合開關(guān)瞬間，若F＝錯(cuò)誤!，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，A可能；若F錯(cuò)誤!，金屬桿做加快度減小的加快運(yùn)動(dòng)，B可能；此題D圖所示是不可能出現(xiàn)的．4．如圖9－3－16所示，位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的圓滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；擁有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿，使它由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)．桿ab和導(dǎo)軌的電阻、感覺電流產(chǎn)生的磁場均可不計(jì)．用E表示回路中的感覺電動(dòng)勢，i表示回路中的感覺電流，在i隨時(shí)間增大的過程中，電阻消耗的功率等于圖9－3－16A．F的功率B．安培力的功率的絕對值C．F與安培力的協(xié)力的功率D．iE解析：時(shí)，桿ab的速度漸漸增大，則拉力F做的功一部分戰(zhàn)勝安培力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，B、D正確，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闂Uab的動(dòng)能，所以A、C錯(cuò)．5．2022·泰安模擬如圖9－3－17所示，水平放置的導(dǎo)體框架，寬L＝m，接有電阻R＝Ω，勻強(qiáng)磁場垂直框架平面向里，磁感覺強(qiáng)度B＝T．一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架上滑動(dòng)，框架和導(dǎo)體棒ab的電阻均不計(jì)．當(dāng)ab以v＝m/的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：圖9－3－172維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大??；3若將外力F突然減小到F′，簡要闡述導(dǎo)體棒解析：1ab棒切割磁感線，故E＝BLv＝××V＝V2回路電流

ab此后的運(yùn)動(dòng)情況．故F安＝BIL＝×4×N＝N因?qū)w棒勻速運(yùn)動(dòng)，則F＝F安＝N3當(dāng)F突然減小為F′時(shí)，F(xiàn)安>F′，導(dǎo)體棒ab所受合外力方向向左，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)；由F合＝F安－F′＝錯(cuò)誤!－F′＝ma知，棒ab做加快度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)a＝0時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為答案：1V2N3看法析

v′＝錯(cuò)誤!一、選擇題1．粗細(xì)平均的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，圖9－3－18所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點(diǎn)間的電勢差絕對值最大的是

如圖9－3－18解析：選B在四個(gè)圖中線框電動(dòng)勢和電流相同，A、C、D圖中，ab兩頭的電壓U＝錯(cuò)誤!，ab在B圖中，Uab＝錯(cuò)誤!E，故B對．2．如圖9－3－19所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R指拉直時(shí)兩頭的電阻，磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連結(jié)長度為2a、電阻為錯(cuò)誤!的導(dǎo)體棒，由水平地點(diǎn)緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直地點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)的線速度ABAB為v，則這時(shí)AB兩頭的電壓大小為圖9－3－19D．Bav解析：選A擺到豎直地點(diǎn)時(shí)，AB切割磁感線的剎時(shí)感覺電動(dòng)勢E＝B·2a·錯(cuò)誤!＝Bav由閉合電路歐姆定律，UAB＝錯(cuò)誤!·錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!Bav，應(yīng)選A3．2022·合肥模擬如圖9－3－20所示，在一勻強(qiáng)磁場中有一U形導(dǎo)體框bacd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它能夠在、abcd上無摩擦地滑動(dòng)，桿ef及線框中導(dǎo)體的電阻都可不計(jì)．開始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，則圖9－3－20A．ef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速B．ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)C．ef將加快向右運(yùn)動(dòng)D．ef將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析：向右運(yùn)動(dòng)，所受安培力＝BI＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，方向向左，故桿ef做減速運(yùn)動(dòng)；vFB減小，F(xiàn)減小，桿做加快度漸漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，A正確．4．2022·寧夏銀川模擬如圖9－3－21所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場地區(qū)內(nèi)，有一位于紙面的、電阻平均的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的兩過程中圖9－3－21A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感覺電流方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C．導(dǎo)體框ab邊兩頭電勢差相同D．經(jīng)過導(dǎo)體框截面的電荷量相同解析：選AD由楞次定律可知導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感覺電流方向相同，A正確；，由電磁感覺定律可得Q＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，因此導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同，故B錯(cuò)誤；兩種情況下電源的電動(dòng)勢不相同，導(dǎo)體框ab邊兩頭電勢差不同，C錯(cuò)誤；由q＝錯(cuò)誤!知經(jīng)過導(dǎo)體框截面的電荷量與速度無關(guān)，D正確．5．2022·成都模擬如圖9－3－22所示，電阻R＝1Ω、半徑r1＝m的單匝圓形導(dǎo)線框．t＝0時(shí)刻，Q內(nèi)存在著垂直于圓面向里的磁場，磁感覺強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系是B＝2－tT．若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則線框gb2mvC．mgb－a2D．mgb－a＋錯(cuò)誤!mv解析：選D小金屬環(huán)進(jìn)入或走開磁場時(shí)，磁通量會(huì)發(fā)生變化，并產(chǎn)生感覺電流，產(chǎn)生焦耳熱；當(dāng)小金屬環(huán)全部進(jìn)入磁場后，不產(chǎn)生感覺電流，小金屬環(huán)最終在磁場中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由能量守恒可得產(chǎn)生的焦耳熱等于減少的機(jī)械能，即22Q＝錯(cuò)誤!mv＋mgb－mga＝mgb－a＋錯(cuò)誤!mv9．2022·高考江蘇卷如圖9－3－29所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌圓滑且電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直．阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀．t0時(shí)，將開關(guān)S由1擲到、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加快度．下列圖象正確的選項(xiàng)是圖9－3－29解析：選D此題綜合考察右手定則、安培力、電容器以及圖象問題．意在考察學(xué)生的剖析綜合能力．當(dāng)開關(guān)S由1擲到2時(shí)，電容器開始放電，此時(shí)電流最大，棒受到的安培力最大，加快度最大，今后棒開始運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢，棒相當(dāng)于電源，利用右手定則可判斷棒上端為正極，下端為負(fù)極，與電容器的極性相同，當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，電路中的電流漸漸減小，當(dāng)電容器電壓與棒兩頭電動(dòng)勢相等時(shí)，電容器不再放電，電路電流等于零，棒做勻速運(yùn)動(dòng)，加快度減為零，所以C錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，D正確；因電容器兩極板間有電壓，q＝不等CU于零，所以A錯(cuò)誤．10．2022·高考福建卷如圖9－3－30，足夠長的U型圓滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角0<θ<90°，其中MN與2Q＝mginθginθ＝Q＋錯(cuò)誤!mv，產(chǎn)生的焦耳熱－錯(cuò)誤!2＝錯(cuò)誤!inθ－錯(cuò)誤!2，C錯(cuò)誤；當(dāng)inθ＝錯(cuò)誤!時(shí)v最大，安培力最大，mvmgmvmg即F安m＝mginθ或錯(cuò)誤!，D錯(cuò)誤．二、非選擇題11．2022·高考綱領(lǐng)全國卷如圖

9－3－31，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌

ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為、電阻能夠忽略的金屬棒MN從圖示地點(diǎn)由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀．已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加快度為g求：圖9－3－31磁感覺強(qiáng)度的大小；燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率．解析：

1設(shè)小燈泡的額定電流為

I0，有g(shù)＝BLI③聯(lián)立①②③式得B＝錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!未定義書簽。⑦答案：1錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!未定義書簽。12．2022·高考上海卷改編電阻可忽略的圓滑平行金屬導(dǎo)軌長S＝m，兩導(dǎo)軌間距L＝m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝Ω的電阻，磁感覺強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上．阻值r＝Ω，質(zhì)量m＝g的金屬棒與軌道垂直且接觸優(yōu)秀，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱1＝J．取＝10m/2求：Qg圖9－3－321金屬棒在此過程中戰(zhàn)勝安培力的功W；安2金屬棒下滑速度＝2m/時(shí)的加快度a；v3金屬棒下滑的最大速度vm解析：1下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于＝3r，因此RQR＝3Qr＝J∴W安＝Q＝QR＋Qr