2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)章末滾動驗收10電磁感應(yīng)含解析新人教版

1、章末滾動驗收(十)(時間：45分鐘)一、單項選擇題1.(2020安陽月考)如圖所示，同種材料的、均勻的金屬絲做成邊長之比為12的甲、乙兩單匝正方形線圈，已知兩線圈的質(zhì)量相同?，F(xiàn)分別把甲、乙線圈以相同的速率勻速拉出磁場，則下列說法正確的是()a甲、乙兩線圈的熱量之比為12b甲、乙兩線圈的電荷量之比為14c甲、乙兩線圈的電流之比為12d甲、乙兩線圈的熱功率之比為21a設(shè)線圈的邊長為l，金屬絲的橫截面積為s，密度為1，電阻率為2。則根據(jù)題意有：質(zhì)量為m41ls，電阻為r2，由于l甲l乙12，m甲m乙，可得s甲s乙21，r甲r乙14，根據(jù)i可知甲、乙兩線圈的電流之比i甲i乙21，故c錯誤；根據(jù)qi2r

2、ti2r，可知甲、乙兩線圈的熱量之比q甲q乙12，故a正確；通過線圈的電荷量qit，可知甲、乙兩線圈的電荷量之比q甲q乙11，故b錯誤；由pi2r知甲、乙兩線圈的熱功率之比p甲p乙11，故d錯誤。2.(2020宿遷模擬)如圖所示，光滑水平桿上套一導(dǎo)體圓環(huán)，條形磁鐵平行于水平桿固定放置，t0時刻，導(dǎo)體環(huán)在磁鐵左側(cè)o點獲得一個向右的初速度，經(jīng)過時間t0停在磁鐵右側(cè)o1點，o、o1兩點間距離為x0，且兩點關(guān)于磁鐵左右對稱。上述過程中，下列描述穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量、導(dǎo)體環(huán)所受安培力f隨位移x變化的關(guān)系圖線，以及速度v、電流i隨時間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是()abcdd根據(jù)條形磁鐵磁場的對稱性，導(dǎo)體環(huán)

3、在o和o1的磁通量是一樣的，等大同向，故a錯誤；根據(jù)楞次定律，導(dǎo)體環(huán)受到的阻力一直與速度方向相反，故受力一直向左，不存在力反向的情況，故b錯誤；導(dǎo)體環(huán)在oo1中點的磁通量變化率為0，故在該點受安培力大小為0，圖中速度無斜率為0點，故c錯誤；開始導(dǎo)體環(huán)靠近磁極磁通量增加，磁通量變化率可能會增加，故電流增大，之后磁通量變化率會變小故電流會減??；過了oo1中點磁通量減少，因此產(chǎn)生電流反向，磁通量變化率可能繼續(xù)增加，故電流反向增大，靠近o1時隨著速度減小磁通量變化率逐漸減至0，電流也逐漸減小到0，故d正確。3(2020日照調(diào)研)如圖所示的甲、乙、丙圖中，mn、pq是固定在同一水平面內(nèi)足夠長的平行金屬導(dǎo)

4、軌。導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌都處于垂直水平面向下的勻強磁場中。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間接觸良好且摩擦不計，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器c原來不帶電。今給導(dǎo)體棒ab一個向右的初速度v0，在甲、乙、丙圖中導(dǎo)體棒ab在磁場中的最終運動狀態(tài)是()甲乙丙a甲、丙中，棒ab最終將以相同速度做勻速運動；乙中ab棒最終靜止b甲、丙中，棒ab最終將以不同速度做勻速運動；乙中ab棒最終靜止c甲、乙、丙中，棒ab最終均做勻速運動d甲、乙、丙中，棒ab最終都靜止b圖甲中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當(dāng)電容器c極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒不

5、受安培力，向右做勻速運動；圖乙中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻r轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒速度減小，當(dāng)ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；圖丙中，導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動，故b正確。4如圖甲所示，圓形的剛性金屬線圈與一平行板電容器連接，線圈內(nèi)存在垂直于線圈平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度b隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示(以圖甲所示方向為正方向)，t0時刻，平行板電容器間一帶正電的粒子(重力不計)由靜止釋放，假設(shè)粒子運動過程中未碰到極板，不計線

6、圈內(nèi)部磁場變化對外部空間的影響，下列粒子在板間運動的速度圖象和位移圖象(以向上為正方向)中，正確的是()甲乙abcdc在0t內(nèi)，磁場均勻增大，由楞次定律可知，電容器的下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，粒子所受電場力方向向上，大小不變，故粒子向上做勻加速直線運動，即vat，xat2；在tt內(nèi)，電容器的下極板帶負(fù)電，上極板帶正電，粒子所受電場力方向向下，大小不變，故粒子向上做勻減速直線運動至速度為零，再反向做勻加速直線運動；在tt內(nèi)，電容器的下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，粒子所受電場力方向向上，大小不變，故粒子向下做勻減速直線運動，直到速度變?yōu)榱?，回到初始位置，故選項c正確，a、b、d錯誤。5.如圖所示，

7、m點是位于圓形勻強磁場邊界的一個粒子源，可以沿紙面向磁場內(nèi)各個方向射出帶電荷量為q、質(zhì)量為m、速度大小相同的粒子。已知磁場的方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為b，所有粒子射出磁場邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的。不計粒子的重力及粒子間的相互作用，則粒子速度的大小和在磁場中運動最長的時間分別為()av，tbv，tcv，tdv，tc所有粒子的速度大小相同，因此在磁場中做圓周運動的半徑大小相同，由于所有粒子射出邊界的位置均處于磁場邊界的某一段圓弧上，這段圓弧的弧長是圓形磁場周長的，則最遠(yuǎn)出射點離m點的距離為粒子做圓周運動軌跡的直徑2r，由幾何關(guān)系可知，rrcos 30r，

8、由qvbm，解得v，因為粒子是從m點沿紙面向磁場內(nèi)各個方向射入，取最靠近切線方向的粒子，在磁場中近似做完整一個圓周，其運動的時間最長，即t，故c正確，a、b、d錯誤。二、多項選擇題6.如圖所示，電路中a和b是兩個完全相同的小燈泡，l是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為零的電感線圈，c是電容很大的電容器。當(dāng)s閉合與斷開時，對a、b的發(fā)光情況判斷正確的是()as閉合時，a立即亮，然后逐漸熄滅bs閉合時，b立即亮，然后逐漸熄滅cs閉合足夠長時間后，b發(fā)光而a不發(fā)光ds閉合足夠長時間后再斷開，b立即熄滅而a逐漸熄滅ac當(dāng)開關(guān)剛閉合時，電容器對電流的阻礙作用小，線圈對電流的阻礙作用大，c和b組成的電路分壓作用

9、小，a、l組成的電路分壓作用大，a燈較亮。當(dāng)開關(guān)閉合足夠長的時間后，電容器充電完成，線圈中電流為直流電，而其直流電阻很小，b燈較亮，a燈被短路，不發(fā)光；開關(guān)斷開瞬間，電容器和b組成的回路中，電容器放電，b燈逐漸變暗，a燈和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源，a燈變亮，然后逐漸熄滅，選項a、c正確。7.(2020湖北省部分重點中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的金屬棒ab、ac和mn，其中ab、ac在a點接觸，構(gòu)成“v”字形導(dǎo)軌。導(dǎo)軌所在空間存在垂直于紙面的勻強磁場。用力使mn從a點由靜止開始做勻加速直線運動，運動中mn始終與bac的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸，mn與ab、ac的

10、交點分別為p、q。關(guān)于回路中的電流i及p、q間的電壓絕對值u與時間t的關(guān)系圖線，下列可能正確的是()abcdac設(shè)bac2，導(dǎo)體單位長度的電阻為r，金屬棒的加速度為a，則經(jīng)時間t，導(dǎo)體切割磁感線的有效長度l2at2tan at2tan ，電動勢eblatba2t3tan ；回路的電流：itt，故選項a正確，b錯誤；p、q間的電壓絕對值uirt3，故選項c正確，d錯誤。8.如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角30，導(dǎo)軌電阻不計。正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為b，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿位于磁場上邊界

11、ab處，乙位于甲的上方，與甲間距也為l?，F(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，從此刻起，對甲金屬桿施加沿導(dǎo)軌的拉力，使其始終以大小為ag的加速度向下勻加速運動。已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時做勻速運動，重力加速度為g，則下列說法正確的是()a每根金屬桿的電阻rb甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱c乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，安培力的功率是pmgd從乙金屬桿進(jìn)入磁場直至其離開磁場過程中，回路中通過的電荷量為qab乙金屬桿進(jìn)入磁場前的加速度為agsin 30g，可見其加速度與甲的加速度相同，甲、乙兩桿均做勻加速運動，運動情況完全相同，所以當(dāng)乙進(jìn)入磁場時，甲剛出磁場，乙進(jìn)入

12、磁場時：v，由于乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時做勻速運動，受力平衡有：mgsin ，故r，故a正確；甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，根據(jù)動能定理得：wfw安mglsin mv2；對于乙桿，由動能定理得：mglsin mv2；由兩式對比可得：wfw安，即外力做功等于甲桿克服安培力做功，而甲桿克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故b正確；乙金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動，安培力的功率大小等于重力的功率，為pmgsin vmg，故c錯誤；乙金屬桿進(jìn)入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電荷量為qit，由上知：r，聯(lián)立得：q，故d錯誤。三、非選擇題9(2020河南名校聯(lián)盟

13、質(zhì)檢)相距l(xiāng)1.5 m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m11 kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m20.27 kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.75，兩棒總電阻為1.8 ，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上，大小按圖所示規(guī)律變化的外力f作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。(g10 m/s2)甲乙丙(1)求出磁感應(yīng)強度b的大小和ab棒加速度大??；(2)已知在2 s內(nèi)外力f做功40 j，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；(3

14、)判斷cd棒將做怎樣的運動，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0，并在圖中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象。解析(1)經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率為：vat此時，回路中的感應(yīng)電流為i對金屬棒ab，由牛頓第二定律得fbilm1gm1a由以上各式整理得：fm1am1g在圖線上取兩點：t10，f111 n；t22 s，f214.6 n代入上式得：a1 m/s2b1.2 t。(2)在2 s末金屬棒ab的速率為vtat所發(fā)生的位移為sat2由動能定理得wfm1gsw安m1v又qw安聯(lián)立以上方程，解得qwfm1gsm1v18 j。(3)cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)cd棒所受重力與滑

15、動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大；后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動。當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時，有m2gfn又fnf安，f安bil，i，vmat0整理并代入數(shù)據(jù)解得t02 sfcd隨時間變化的圖象如圖所示。答案(1)1.2 t1 m/s2(2)18 j(3)見解析10.(2020四川內(nèi)江二診)如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌abcd、dcba，aa之間接一阻值為r的定值電阻，dd之間處于斷開狀態(tài)，abba部分為處于水平面內(nèi)，且abbbbaaal，bcdbcd部分為處于傾角為的斜面內(nèi)，bccddddccbbbl。abba區(qū)域存在一豎直向下的磁場b1，其大小隨時間的變化規(guī)律為b1kt(k為大于零的常數(shù))；cddc區(qū)域存在一垂直于斜面向上的大小恒為b2的磁場。一阻值為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒mn垂直于導(dǎo)軌從bb處由靜止釋放。不計導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g。求：(1)導(dǎo)體棒mn到達(dá)cc前瞬間，電阻r上消耗的電功率；(2)導(dǎo)體棒mn從bb到達(dá)cc的過程中，通過電阻r的電荷量；(3)若導(dǎo)體棒mn到達(dá)cc立即減速，到達(dá)dd時合力恰好為零，求導(dǎo)體棒mn從cc到dd運動的時間。解析(1)因磁場b1隨時間的變化規(guī)律為b1kt，所以k，abba所組成回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為el