2019年高考物理總復習第十章電磁感應專題講座九電磁感應的綜合應用(二)課時訓練教科版

1、B.2B2LVS1T得到 W2=2W.故選專題講座九 電磁感應的綜合應用（二）基礎(chǔ)題組1.（2018 西安模擬）如圖所示，在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)，不計 空氣阻力，以下判斷正確的是（B ）9A. 釋放圓環(huán),環(huán)下落時產(chǎn)生感應電流B. 釋放圓環(huán),環(huán)下落時無感應電流C. 釋放圓環(huán),環(huán)下落時環(huán)的機械能不守恒D. 以上說法都不正確解析：圓環(huán)豎直向下運動時，通過圓環(huán)的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應電流，故 A,D 錯誤,B 正確；由于沒有感應電流，沒有安培力做功，只有重力做功，故環(huán)的機械能守恒，故 C 錯誤2. （2018 景德鎮(zhèn)模擬）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈以一定的初

2、速度進入勻強磁場區(qū)域，線圈全部進入勻強磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設(shè)磁場區(qū)域?qū)挾却笥诰€圈寬度，則（C ） 即； v !A. 線圈恰好在完全離開磁場時停下B. 線圈在未完全離開磁場時即已停下C. 線圈能通過場區(qū)不會停下D. 線圈在磁場中某個位置停下解析:線圈進入或出磁場，安培力做負功，則出磁場時的速度小于進磁場時的速度，所受的安培力小于進磁場時所受的安培力，根據(jù)動能定理，出磁場時動能的變化量小于進磁場時動能的變化量，而進磁場時其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，由于出磁場后，動能不為零，線圈將繼續(xù)運動，故 C 正確,A,B,D 錯誤.3. （2017 南充二模）如圖所示，虛線

3、框 a b c d內(nèi)為一矩形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂 直于紙面，實線框 abcd 是一長方形導線框，ab=2bc,a b 邊與 ab 平行,若將導線框勻速地拉 離磁場區(qū)域，以 W 表示沿平行于 ab 的方向拉出過程中外力所做的功 ,W2 表示以同樣速率沿平 行于 bc 的方向拉出過程中外力所做的功，則（B ）A. W1=W B. W2=2WC. W=2W D. W2=4W解析：設(shè) bc=L,ab=2L,回路總電阻為 R,面積為 S;根據(jù)外力所做的功等于克服安培力做的功可;X X舊 鶯K；得 W=BI 丄 2L=Bl1S,其中 I1=,所以24.（2018 成都模擬）如圖所示，水平固定放置的足夠

4、長的U 形金屬導軌處于豎直向上的勻強磁場中,導軌上的金屬棒 ab 與導軌接觸良好.讓 ab 棒以水平初速度 vo向右運動,最后靜止在 導軌上比較棒與導軌間無摩擦和有摩擦的兩種情況，對該過程，說法正確的是（C ）A. 安培力對 ab 棒所做的功相等B. 電流所做的功相等C. 轉(zhuǎn)化的總內(nèi)能相等D. 通過 ab 棒的電荷量相等解析：當導軌光滑時，金屬棒克服安培力做功，動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，產(chǎn)生的內(nèi)能等于金屬 棒的初動能；當導軌粗糙時，金屬棒在導軌上滑動，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部 分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能與克服安培力做

5、功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的和等于金屬棒的初動能；所以，導軌粗糙時，安培力做的功少，故 A 錯誤；電流所做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)功能關(guān)系可知導軌光滑時,金屬棒克服安培力做功多，產(chǎn)生的焦耳熱多，電流做功多，故 B 錯誤；兩種情況下，產(chǎn)生棒滑行的位移大小，導軌光滑時 x 較大，則感應電荷量較大，故 D 錯誤.5.（2017 豐臺區(qū)一模）如圖所示，一水平面內(nèi)固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌上面橫放著兩根完全相同的銅棒ab 和 cd，構(gòu)成矩形回路，在整個導軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場 B.開始時，棒 cd 靜止，棒 ab 有一個向左的初速度 vo,則關(guān)于兩棒以后的運動，下列說 法正確的是（B ）A

6、. ab 棒做勻減速直線運動，cd 棒做勻加速直線運動B. ab 棒減小的動量等于 cd 棒增加的動量C. ab 棒減小的動能等于 cd 棒增加的動能D. 兩棒一直運動，機械能不斷轉(zhuǎn)化為電能解析:初始時 ab 棒向左運動受到向右的安培力，cd 棒加速，設(shè) ab 棒速度為 V1,cd 棒速度為 V2,開始時逐漸減小至 0,兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為電流逐漸減小到 0,安培力逐漸減到 0,所以 ab 棒做加速度逐漸減小的變減速直線運動 做加速度逐漸減小的變加速直線運動，故 A 錯誤;兩棒組成的系統(tǒng)受安培力的合力為零的總內(nèi)能相等，都等于金屬棒的初動能，故 C 正確；根據(jù)感應電荷量公式q=w，x

7、 是 ab棒受到向左的安培力，所以 ab 棒減速,cdV1V2,隨著運動兩棒的相對速度 V=Vi-V2E=BL V,E 也逐漸減小最終為0,感應，cd棒，故系3統(tǒng)的動量守恒，所以 ab 棒減小的動量等于 cd 棒增加的動量，故 B 正確；回路中有感應電流時，電流做功產(chǎn)生電熱，所以根據(jù)能量守恒可知，ab 棒減小的動能等于cd 棒增加的動能與兩棒產(chǎn)生電熱之和，所以 ab 棒減小的動能大于 cd 棒增加的動能，故 C 錯誤；當 V1V2時，機械能轉(zhuǎn)化 為電能，之后兩棒以共同的速度做勻速直線運動，機械能守恒，不再產(chǎn)生電能，故 D 錯誤.6.（2017 濟源二模）如圖所示，一個總電阻為 R 的導線彎成寬

8、度和高度均為 d 的“半正弦波” 形閉合線框，豎直虛線之間有寬度為 d、磁感應強度為 B 的勻強磁場，方向垂直于線框所在的 平面向里線框以速度 v 向右勻速通過磁場;ab 邊始終與磁場邊界垂直，從 b 點到達邊界開始 到 a 點離開磁場為止，在這個過程中（A ）4A.線框中的感應電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B.ab 段直導線始終不受安培力的作用D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為解析：線框進入磁場時穿過線框的磁通量先向里增加，離開磁場時線框的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流先逆時針方向后順時針方向，故 A 正確；線框穿過磁場時回路中有感應電流，則 ab 段導線受到安培力作用，故 B 錯誤;根

9、據(jù)題意知穿過磁場過程中產(chǎn)生的交變電 流的最大電動勢為 Bdv,最小值為 0，其平均值不等于最大值與最小值之和的”，故 C 錯誤；因為線框是“半正弦波”形閉合線框，故在穿過磁場過程中感應電流為正弦式交變電流，該電流7.（2017 宜昌一模）（多選）如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌MN，PC 平行放置，且都傾斜著與水平面成夾角0.在導軌的最上端 M，P 之間接有電阻 R，不計其他電阻.導體棒 ab 從導軌的 最底端沖上導軌，當沒有磁場時，ab 上升的最大高度為 H;若存在垂直導軌平面的勻強磁場時，ab 上升的最大高度為 h.在兩次運動過程中 ab 都與導軌保持垂直，且初速度都相等關(guān)于 上述情景，下列

10、說法正確的是（BD ）A. 兩次上升的最大高度相比較為HhB. 有磁場時導體棒所受合力的功等于無磁場時合力的功C.有磁場時，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為|jm_iD.有磁場時,ab 上升過程的最小加速度為gsin0解析：無磁場時，根據(jù)能量守恒，知動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能.有磁場時，動能一部分轉(zhuǎn)化為重 力勢能，還有一部分轉(zhuǎn)化為整個回路的內(nèi)能.則有磁場時的重力勢能小于無磁場時的重力勢產(chǎn)生的焦耳熱匸一時間內(nèi)線框v2dB2d3vVRB .XXX：IXXX：C.平均感應電動勢為的最大值為，則其有效值12Q=I Rt=(故 D 錯誤.Q5能，所以 hH,故 A 錯誤.由動能定理知，合力的功等于導體棒動能的變化量，有

11、、無磁場時，棒的初速度相等，末速度都為零，即導體棒動能的變化量相等，則知導體棒所受合力的功相等，6故 B 正確.設(shè)電阻 R 產(chǎn)生的焦耳熱為 Q.根據(jù)能量守恒知”m =Q+mgh 則,故 C 錯誤.有磁場時,導體棒上升時沿斜面方向的合力為mgs in0+F安mgsin0,根據(jù)牛頓第二定律,知加速度 a 大于 gsin0.到達最高點時加速度最小,其值為 gsin0.故 D 正確.8.（2018 江西校級模擬）（多選）如圖所示，相距為 d 的兩水平線 Li和 L2分別是水平向里的勻 強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B,正方形線框 abed 邊長為 L（Ld）、質(zhì)量為 m.將線框在磁場上方高 h 處由

12、靜止開始釋放,當 ab 邊進入磁場時速度為 v0,cd 邊剛穿出磁場時速度也為 V0,從 ab 邊剛進入磁場到 cd 邊剛穿出磁場的整個過程中（CD ）A. 線框一直都有感應電流B. 線框一直做勻速運動C. 線框產(chǎn)生的熱量為 mg（d+L）D. 線框做減速運動解析:線框進入和穿出磁場過程中全在磁場中運動時，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，故 A 錯誤.線框完全在磁場中運動時 框不受安培力，只受重力，加速度為 g,故 B 錯誤.ab 邊進入磁場到 cd 邊剛穿出磁場的過程，動能不變，根據(jù)能量守恒定律得，線框產(chǎn)生的熱量 Q=mg（d+L）,故 C 正確.當 ab 邊進入磁場時 速度為 V0,cd 邊

13、剛穿出磁場時速度也為 V0,而線框完全進入磁場后做加速運動，說明線框進入磁場時做減速運動，完全進入磁場后速度小于V0,故 D 正確.9.（2017 寧德一模）（多選）如圖所示，固定在傾角為0=30。的斜面內(nèi)的兩根平行長直光滑 金屬導軌的間距為 d=1 m,其底端接有阻值為 R=2Q的電阻，整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應強度大小為 B=2 T 的勻強磁場中.一質(zhì)量為 m=1 kg（質(zhì)量分布均勻）的導體桿 ab 垂直于.現(xiàn)桿在沿斜面向上、垂直于桿的恒力F=10 N 作用下從L=6 m 時,速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂 r=2Q,導軌電阻不計，重力加速度大小為 g=10 m/s2

14、.則此過程A. 桿的速度最大值為 5 m/sB. 流過電阻 R 的電荷量為 6 CC. 在這一過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為17.5 JD. 流過電阻 R 電流方向為由 c 到 d解析：由題意知當桿的速度達到最大時，桿所受合力為零，以桿為研究對象受力如圖所示,穿過線框的磁通量發(fā)生變化,有感應電流產(chǎn)生.當線框完,線導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸靜止開始沿導軌向上運動距離 直）.設(shè)桿接入電路的電阻為（AC ）7N810.導學號 58826227（2018 泰州校級模擬） （多選）一質(zhì)量為 m 電阻為 r 的金屬桿 AB，以一 定的初速度 V。從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行,導軌平面與水平面成

15、30角，兩導軌上端用一電阻 R 相連，如圖所示,磁場垂直斜面向上，導軌的電阻不計，金屬桿向上滑行到某一 高度之后又返回到底端時的速度大小為v,則金屬桿在滑行過程中正確的是（ABC ）A. 向上滑行的時間小于向下滑行的時間B. 在向上滑行時電阻 R 上產(chǎn)生的熱量大于向下滑行時電阻R 上產(chǎn)生的熱量C. 向上滑行時與向下滑行時通過電阻R 的電荷量相等D. 金屬桿從開始上滑至返回出發(fā)點,電阻 R 上產(chǎn)生的熱量為”m（-v2）解析：因為上滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度，而上滑階段的位移與下滑階段的位移大小相等，所以上滑過程的時間比下滑過程短，故 A 正確；由 E=BLv 可知上滑階段的平均感應電

16、動勢 Ei大于下滑階段的平均感應電動勢Ez,上滑階段和下滑階段金屬桿掃過面積相等正確；由公式 W電=qE電動勢，可知上滑階段回路電流做功即電阻R 產(chǎn)生的熱量比下滑階段多所以 B 正確;金屬桿從開始上滑至返回出發(fā)點的過程中，只有安培力做功，動能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻 R 與金屬桿電阻產(chǎn)生的總熱量就是金屬桿減小的動能，D 錯誤.11.導學號 588262藥如圖所示,光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，在距弧形軌道較遠處的水平軌道上方有一足夠長的金屬桿,桿上掛有一光滑螺線管，在弧形軌道上高為H 的地方無初速度釋放一磁鐵（可視為質(zhì)點）,下滑至水平軌道時恰好沿螺線管的軸心運動，根據(jù)平衡可知 F=

17、mgs in 30 +F安=mgs in 30 +B()d代入數(shù)據(jù)可解得 vm=5 m/s,故 A 正確;在桿運動 L=6 m 的過程中，通過電阻 R 電荷量BLd2X6X1R -hrf? + r2 + 2C=3 C,故 B 錯誤；在整個過程中根據(jù)功能關(guān)系，可知 F 做的功等于桿機械能的增加和回路中產(chǎn)生的焦耳熱之和，即 FL=mgLsin0仆+Q,由此可得回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL-|Jm =10X6mgLsin0-J-X1X52J=17.5 J,故 C 正確；根據(jù)楞次定律可電荷量 q=I t=t=BASitt=,故上滑階段和下滑階段通過R 的電荷量相同，所以 CQ309設(shè)螺線管和磁鐵的質(zhì)量分

18、別為M,m,求：1012.導學號 58826229(pO17 新余一模)如圖所示，PQMN 與 CDEF 為兩根足夠長的固定平行金屬導軌，導軌間距為 L.PQ,MN,CD,EF 為相同的弧形導軌；QM,DE 為足夠長的水平導軌導軌的 水平部分 QM 和 DE 處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為 B.a,b 為材料相同、長都為 L 的導體棒，跨接在導軌上已知 a 棒的質(zhì)量為 m 電阻為 R,a 棒的橫截面是 b 的 3 倍金屬棒 a 和 b 都從距水平面高度為 h 的弧形導軌上由靜止釋放，分別通過 DQ,EM 同時進入勻強磁場中,a,b 棒在水平導軌上運動時不會相碰若金屬棒 a,b 與導軌接

19、觸良好，且不計導軌的電阻和棒與導軌的摩擦.L力IFhh1rDE(1)金屬棒 a,b 剛進入磁場時，回路中感應電流的方向如何(2)通過分析計算說明，從金屬棒 a,b 進入磁場至某金屬棒第一次離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱 解析:(1)金屬棒 a,b 剛進入磁場時，閉合電路的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可判斷出，回路中 感應電流的方向為 QDEMQ.(2)金屬棒從弧形軌道下滑過程，機械能守恒由 mghj 呢,解得 vi=匣因，金屬棒 a,b 同時進入磁場區(qū)域后，產(chǎn)生感應電流，受到安培力作用，速度發(fā)生變化,當 a,b 棒同 速時，回路中磁通量不再發(fā)生變化 ,則不產(chǎn)生感應電流，不受安培力作用，金屬棒

20、 a,b 將共同 勻速運動.由于 a,b 棒在水平方向所受合外力為零，故動量守恒，且由題可知 m=3m(1) 螺線管獲得的最大速度；(2) 全過程中整個電路所消耗的電能解析:(1)當磁鐵在光滑弧形軌道上運動時,可認為還沒有與螺線管發(fā)生相互作用，根據(jù)機械能守恒可求出磁鐵進入水平軌道時的速度當磁鐵在水平軌道上靠近螺線管時，由于電磁感應現(xiàn)象使磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相互作用力最終當兩者速度相等時，電磁感應現(xiàn)象消失，一起做勻速直線運動，此時,螺線管速度達到最大，設(shè)為 V,由動量守恒定律得mv=(M+m)v所以，v=-.(2)根據(jù)能量守恒定律有 E=mgH 解得 E(M+m)v2,m .答案:(1)=211有 mavi-mbVi=(ma+nm)v2解得v=_,方向水平向右從金屬棒 a,b 進入磁場開始,到金屬棒 b 第一次離開磁場的過程中答案:(1)QDEMQ (2)mgh13.導學號 58826230(2017 許