第二輪物理-專題四-電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題四 電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合一、選擇題(本題共10小題每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1彈簧上端固定，下端掛一只條形磁鐵，使磁鐵上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若在振動(dòng)過(guò)程中把線圈靠近磁鐵，如圖429所示，觀察磁鐵的振幅，將會(huì)發(fā)現(xiàn) ( ) AS閉合時(shí)振幅逐漸減小，S斷開(kāi)時(shí)振幅不變 BS閉合時(shí)振幅逐漸增大，S斷開(kāi)時(shí)振幅不變 CS閉合或斷開(kāi)時(shí)，振幅的變化相同 DS閉合或斷開(kāi)時(shí)，振幅不會(huì)改變2平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN，PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab，cd，兩棒用細(xì)線系住，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

2、面方向如圖430(甲)所示，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖430(乙)所示，不計(jì)ab,cd間電流的相互作用，則細(xì)線中的張力 ( )A0到t0時(shí)間內(nèi)沒(méi)有張力Ct0到t時(shí)間內(nèi)沒(méi)有張力C0到t0時(shí)間內(nèi)張力變大 Dt0到t時(shí)間內(nèi)張力變大3如圖431所示，一塊薄的長(zhǎng)方形鋁板水平放置在桌面上，鋁板右端拼接一根等厚的條形磁鐵，一閉合鋁環(huán)以初速度v從板的左端沿中線向右滾動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是鋁環(huán)的滾動(dòng)動(dòng)能越來(lái)越??；鋁環(huán)的滾動(dòng)動(dòng)能保持不變；鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向偏向條形磁鐵的N極或S極；鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉话l(fā)生改變A B C D4如圖432所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面，分布在虛線所示的矩形abcd內(nèi)，用超導(dǎo)材料制成的

3、矩形線圈1和固定導(dǎo)線圈2處在同一平面內(nèi)，超導(dǎo)線圈1正在向右平動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)靠近線圈2，線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向如圖所示，依據(jù)這些條件 A可以確定超導(dǎo)線圈1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向B可以確定abcd范圍內(nèi)有界磁場(chǎng)的方向C可以確定超導(dǎo)線圈1受到線圈2對(duì)它的安培力 合力方向D無(wú)法做出以上判斷，因?yàn)椴恢莱瑢?dǎo)線圈1的運(yùn)動(dòng)情況 5如圖433所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab，cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中問(wèn)用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R；回路上其余部分的電阻不計(jì)在導(dǎo)線平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開(kāi)始

4、時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B兩根導(dǎo)體棒所受安培力自嘮向相同 C兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。機(jī)械能守恒 D兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 6如圖434所示，MN,PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M，P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等，設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當(dāng)金屬環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí) A有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R，大小為型掣 B在感應(yīng)電流通過(guò)電阻R，大小為警 C有感應(yīng)電流通過(guò)電

5、阻R，大小為壟孕 D沒(méi)有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R7如圖435所示，相距為d，足夠長(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計(jì))固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌上放置一金屬棒，。棒上串接著一尺寸大小不計(jì)的理想電壓表，導(dǎo)軌左端接有電容為C的電容器，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且滑動(dòng)摩擦力為F，現(xiàn)用水平拉力使金屬棒向右運(yùn)動(dòng)，拉力的功率恒為P，則棒在達(dá)到最大速度之前，下列敘述中正確的是 A棒做勻加速運(yùn)動(dòng)B電壓表示數(shù)不斷變大C電容器所帶電荷量在C不斷增加D作用于棒的摩擦力功率恒為P8如圖436所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R

6、，ab邊質(zhì)量為m，其他三邊質(zhì)量不計(jì)，現(xiàn)將abcd拉至水平位置，并由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)豎直位置，產(chǎn)生熱量為Q，若重力加速度為g，則ab邊在最低位置所受安培力大小等于 9如圖437所示，單匝矩形線，圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO'與磁場(chǎng)邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(ab向紙外cd向紙內(nèi))若從圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，并規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的哪一個(gè)10如圖438所示，A是長(zhǎng)直密繞通電螺線管，小線圈B與電流表連接，并沿A的軸線Ox從O點(diǎn)自左向右勻速穿過(guò)螺線管A，能正確反映通過(guò)電流表中電流I隨x的變化規(guī)律的是 二、實(shí)驗(yàn)題

7、(本題共2小題，共16分將正確答案填在題中橫線上或按要求作圖)11(8分)如圖439所示器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向 (1)(4分)在給出的實(shí)物圖中，用實(shí)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成實(shí)驗(yàn)電路 (2)(4分)將線圈L1插入L2中，合上開(kāi)關(guān)，能使感應(yīng)電流與原電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是 A插入軟鐵棒 B拔出線圈L。 C使變阻器阻值變大D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)12(8分)要測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材： 待測(cè)線圈L，阻值約為5 Q 電流表A1：量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 電流表A2：量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約為6 k 電壓表V2：量程

8、15 V，內(nèi)阻約為30 k 變阻器R1：阻值為010 變阻器R2：阻值為01 k 電池E：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻很小 開(kāi)關(guān)S兩個(gè)，導(dǎo)線若干 上面是測(cè)定線圈L直流電阻RL的可供選擇的兩個(gè)電路圖，為了使測(cè)量的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確 (1)在圖440給出的兩種設(shè)計(jì)電路圖中，由題意可知應(yīng)選 圖進(jìn)行測(cè)量，電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 (填代號(hào)) (2)某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下： 按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材 合上開(kāi)關(guān)S2，Sl，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到適當(dāng)位囂，讀出電流表A和電壓表V的讀數(shù)I1，U1 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到適當(dāng)位置，讀出電流表A和電壓表V的讀數(shù)I1，U2重復(fù)三次 先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，拆除實(shí)

9、驗(yàn)裝置，整理好器材 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟有錯(cuò)，指出什么錯(cuò)誤答： 三、計(jì)算題(本題共6小題，共64分解題時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位) 13(8分)如圖441所示，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌ab，cd的間距L1=0.5 m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端cd的距離L2=0.8 m，整個(gè)閉合回路的電阻為R=0.2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下穿過(guò)整個(gè)回路ad桿通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪接一個(gè)質(zhì)量m=0.04 kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開(kāi)始以0.2T/s的變化率均勻地增大，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物體m剛好能離開(kāi)地面?(g取10

10、m/s2)14(10分)如圖442所示，一根電阻為R=0.6的導(dǎo)線彎成一個(gè)圓形線圈，圓半徑r=1 m，圓形線圈質(zhì)量m=1 kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直于線圈平面B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)若線圈以初動(dòng)能E0=5 J沿X軸方向滑進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)0.5 m時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電能為Ee=3 J，求：(1)此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)速度；(2)此時(shí)線圈與磁場(chǎng)左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓；(3)此時(shí)線圈加速度的大小15(10分)如圖443所示，矩形剛性導(dǎo)線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框所在的平面，線框的ef邊與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界線OO平行已知線框的ab邊，cd邊和ef邊的長(zhǎng)

11、度都是l1=0.5 m，它們的電阻分別是R1=3，R2=3和R3=6；ac，ce，bd和df邊的長(zhǎng)度都是l2=0.6 m，它們的電阻都可忽略不計(jì)開(kāi)始時(shí)整個(gè)線框都處在磁場(chǎng)之中并以恒定的速度v=10 m/s向磁場(chǎng)區(qū)域外移動(dòng)，速度方向垂直于OO' 求:(1)ef邊移出磁場(chǎng)而cd邊尚未移出磁場(chǎng)的過(guò)程中ab邊中的感應(yīng)電流I0； (2)cd邊移出磁而ab邊尚未移出磁場(chǎng)的過(guò)程中ab邊中的感應(yīng)電流I0'； (3)整個(gè)線框從磁場(chǎng)內(nèi)移到磁場(chǎng)外的過(guò)程中，作用于線框的ab邊的安培力所做的功W16(10分)兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌與水平面的夾角=30°，寬度L=0.2 m，導(dǎo)軌間有與導(dǎo)軌平面垂

12、直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T，如圖444所示，在導(dǎo)軌間接有R=0.2的電阻，一質(zhì)量m=0.01 kg，電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，與導(dǎo)軌垂直放置，無(wú)初速釋放后與導(dǎo)軌保持良好接觸并能沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)(g取l0 m/s2) I(1)求AB棒的最大速度(2)若將電阻R換成平行板電容器，其他條件不變，試判定棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，若電容C=1F，求棒釋放后4 s內(nèi)系統(tǒng)損失的機(jī)械能17(12分)如圖445所示，半徑為r，電阻不計(jì)的兩個(gè)半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放只置，在軌道左上方端M，N間接有阻值為R的小電珠，整個(gè)軌道處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻也足R的金屬棒ab從MN處由靜

13、止釋放，經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)導(dǎo)軌上最低點(diǎn)OO，此時(shí)速度為v(1)指出金屬棒ab從MN到OO的過(guò)程中，通過(guò)小電珠的電流方向和金屬棒ab的速度大小變化情況(2)求金屬棒ab到達(dá)OO時(shí)，整個(gè)電路的瞬時(shí)電功率；(3)求金屬棒ab從MN到OO的過(guò)程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量18.（14分）如圖4-46所示，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過(guò)導(dǎo)線接一水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d。板長(zhǎng)為l。t=0時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從B0開(kāi)始均勻增大，同時(shí)，在板的左端且非常靠近2的位置有一質(zhì)量為m，帶電量為一q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn) (1)

14、要使該液滴能從兩板問(wèn)射出；磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率K應(yīng)滿足什么條件? (2)要使該液滴能從兩板問(wèn)右端的中點(diǎn)射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t應(yīng)滿足什么關(guān)系?專題四 電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合1A 2B3B 4ABC 5AD 6B 7C 8D 9A 10C 11(1)如圖448所示 (2)BCD12(1)甲 A1 V1 R1 (2)第四步有錯(cuò)誤，應(yīng)該是先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)S113物體剛要離開(kāi)地面時(shí)，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒ad所受的安培力，即mg=BILl 其中 感應(yīng)電流由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生所以由上述兩式可得14(1)由能量守恒： (2)進(jìn)入磁場(chǎng)0.5 m時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在磁

15、場(chǎng)內(nèi)的圓弧長(zhǎng)度為線圈總長(zhǎng)的內(nèi)電阻外電路電阻(3)F安=BIL 15(1)ef邊移出磁場(chǎng)而cd邊尚未移出磁場(chǎng)過(guò)程中電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生僅由回路cdfe的磁通量變化而產(chǎn)生，故等效電路如圖449，由電磁感應(yīng)定律得： 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab與cd并聯(lián)電阻干路中電流(2)cd邊剛移出磁場(chǎng)而ab邊尚未移出磁場(chǎng)的過(guò)程中等效電路如圖450，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)cd與ef并聯(lián)電阻ab中的電流即為干路電流A=0.5A (3)如圖449，ab邊受安培力Fa=BIall 此安培力對(duì)ab做功W1=Fal1 如圖450，ab邊受安培力Fa=BIal 2 此安培力對(duì)ab做功W2=Fal2 而W=W1+W2 故W=Blll2(I

16、a+Ia)=0.5×0.5×0.6×(0.167 +0.5)J=0.10 J16(1)設(shè)某時(shí)刻ab的速度為v 則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 電流強(qiáng)度 棒受安培力 則由牛頓第二定律得 當(dāng)a=0時(shí)，有 (2)設(shè)t時(shí)刻棒的加速度為a，速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，(t+t)(t0)時(shí)刻，棒的速度為 (v+v)，電動(dòng)勢(shì)為E，則E=Blv，E=BL(v+v) t內(nèi)流過(guò)棒截面的電荷量q=C(EE)=CBLv 電流強(qiáng)度， 棒受的安培力 由牛頓第二定律，t時(shí)刻對(duì)棒有 即 故，故棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)t=4 s時(shí)， 曲能量守恒：17(1)由右手定則可以判定ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流

17、的方向從a到b，通過(guò)燈泡的電流方向從N到M，ab棒運(yùn)動(dòng)之初，由于曲棒切割速度較小，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流較小，ab受到安培力較小而重力沿軌道切線的分力較大，故曲棒所受合力(切線方向)較大，切向加速度較大，速度大小變化較快隨ab棒下滑速度的增加，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，曲所受安培力逐漸增大，而重力沿軌道切線方向的分力逐漸減小，ab棒沿軌道切線方向的合力減小，切向加速度減小，速度增大較慢特別當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)至接近軌道最低點(diǎn)時(shí)，重力沿軌道切線方向的分力趨近于零，肯定小于安培力，故其切線方向的合力必和速度方向相反，即ab棒運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)前肯定存在減速過(guò)程可見(jiàn)ab棒從釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的過(guò)程中，速度大小應(yīng)先增大后減小(2)(3)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量 ，所