2014屆高三物理一輪復習練習曲 第9章 第3單元 電磁感應規(guī)律的綜合應用限時規(guī)范特訓

1、2014屆高三物理一輪復習練習曲：限時規(guī)范特訓 第9章 第3單元 電磁感應規(guī)律的綜合應用(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題7分，共70分)12013·南京質檢如圖所示是兩個互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域當磁感應強度隨時間均勻變化時，在大環(huán)內產生的感應電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為()A. EB. EC. E D. E解析：a、b間的電勢差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的，故UabE，B正確答案：B2. 2013·金鄉(xiāng)高三月考如圖所示，正方形閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速

2、拉出勻強磁場若第一次用0.3 s時間拉出，外力所做的功為W1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，則()A. W1W2B. W1W2C. W13W2 D. W19W2解析：因為是勻速拉出，外力做的功等于感應電流做的功(根據動能定理或能量的轉化與守恒判斷)，設導線框的邊長為l，拉出時的速度為v，則EBlv，Wt·v，本題中，v13v2，所以W13W2.本題答案為C.答案：C3光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程為yx2，其下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示)，一個小金屬塊從拋物線yb(b>a)處以速度v沿拋

3、物線下滑，假設拋物線足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產生的焦耳熱總量是()Amgb B.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv2解析：金屬塊在進入磁場或離開磁場的過程中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，產生電流，進而產生熱量最后，金屬塊在高為a的曲面上往復運動減少的機械能為mg(ba)mv2.答案：D4. 2012·遼寧省丹東市四校協(xié)作體高三摸底理綜卷如圖所示，平行導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中(方向向里)，間距為L，左端電阻為R，其余電阻不計，導軌右端接一電容為C的電容器現有一長2L的金屬棒ab放在導軌上，ab以a為軸順時針以轉過90°的過程中，通過R的電量為()A

4、. Q B. Q2BL2CC. Q D. QBL2(2C)解析：在金屬棒從開始轉過60°的過程中，金屬棒、導軌和電阻R組成閉合回路，轉動的金屬棒相當于一個電源，此過程中流過R的電量q1Itt；該過程中，電容器充電，金屬棒轉過60°時，金屬棒上產生的感應電動勢為EB·2L·×2L2BL2，電容器兩極板上的帶電量q2CE2CBL2；在金屬棒轉過60°至90°的過程中，原來由金屬棒、導軌和電阻R組成閉合回路斷路，感應電流消失，但是電容器開始通過R放電，放電量為q22CBL2；所以整個過程中，通過R的電量為qq1q2BL2(2C)答

5、案：D5兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數均為，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動重力加速度為g.以下說法正確的是()Aab桿所受拉力F的大小為mgBcd桿所受摩擦力為零C回路中的電流為D與v1大小的關系為解析：ab、cd金屬桿受力分析如圖甲、乙所示，ab、cd桿都做勻速直線運動，由平衡條件，對ab桿，

6、FFf1F安FNmg，Ff1FNab切割磁感線產生感應電動勢E，cd不切割磁感線無感應電動勢，故EBLv1IF安BIL聯立得Fmg，故A正確對cd桿，有Ff2mgFf2F安得，故D正確答案：AD6如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，感應電流通過焊縫產生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少以下說法正確的是()A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻小D工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻大解析：在互感現象中產生的

7、互感電動勢的大小與電流的變化率成正比，電流變化的頻率越高，感應電動勢越大，由歐姆定律I知產生的渦流越大，又PI2R，R越大P越大，焊縫處的溫度升高得越快答案：AD72013·唐山月考如圖所示，固定放置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場中一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為.當桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重

8、力加速度大小為g.則此過程()A桿的速度最大值為B流過電阻R的電荷量為C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量解析：當桿的速度達到最大時，安培力F安，桿受力平衡，故FmgF安0，所以v，A錯；流過電阻R的電荷量為q，B對；根據動能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代數和等于桿動能的變化量，由于摩擦力做負功，所以恒力F、安培力做功的代數和大于桿動能的變化量，C錯，D對答案：BD8如圖所示，豎直平面內放置的兩根平行金屬導軌，電阻不計，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度B0.5 T，導體棒ab、cd長度均為0.2 m，電阻均為0.1 ，重

9、力均為0.1 N，現用力F向上拉動導體棒ab，使之勻速上升(導體棒ab、cd與導軌接觸良好)，此時cd靜止不動，則ab上升時，下列說法正確的是()Aab受到的拉力大小為2 NBab向上運動的速度為2 m/sC在2 s內，拉力做功，有0.4 J的機械能轉化為電能D在2 s內，拉力做功為0.6 J解析：F2G0.2 N，又FF安G得F安0.1 N，其中F安，v2 m/s,2 s內上升高度hvt4 m，所以E電FhGhGh0.1×4 J0.4 J.答案：BC9. 如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸一導線折成邊長為l的正方

10、形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO對稱的位置時()A. 穿過回路的磁通量為零B. 回路中感應電動勢大小為2Blv0C. 回路中感應電流的方向為順時針方向D. 回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同解析：由于兩磁場的磁感應強度大小相等，方向相反，且回路此時關于OO對稱，因而此時穿過回路的磁通量為零，A項正確；ab、cd均切割磁感線，相當于兩個電源，由右手定則知，回路中感應電流方向為逆時針，兩電源串聯，感應電動勢為2Blv0，B項正確，C項錯誤；由左手定則知ab、cd所受安培力方向均向左，D項正確答案：ABD10如圖所示，有一用鋁板制成的U型框，將一質量為m的

11、帶電小球用絕緣細線懸掛在框中，使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動，懸掛拉力為FT，則()A懸線豎直，FTmgB懸線豎直，FT>mgC懸線豎直，FT<mgD無法確定FT的大小和方向解析：設兩板間的距離為L，由于向左運動的過程中豎直板切割磁感線，產生動生電動勢，由右手定則判斷下板電勢高于上板，動生電動勢大小EBLv，即帶電小球處于電勢差為BLv的電場中，所受電場力F電qE電qqqvB.設小球帶正電，則所受電場力方向向上. 同時小球所受洛倫茲力F洛qvB，方向由左手定則判斷豎直向下，即F電F洛，所以FTmg.同理分析可知當小球帶負電時，FTmg.故無論小球帶什么電，F

12、Tmg. 選項A正確答案：A二、非選擇題(共30分) 11. (14分)如圖所示，質量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導體棒ab橫放在U形金屬框架上框架質量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數0.2. 相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM、NN保持良好接觸當ab運動到某處時，框架開始運動設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運動時ab

13、速度v的大??；(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移x的大小解析：(1)ab對框架的壓力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依題意，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力F2FNab中的感應電動勢EBlvMN中電流IMN受到的安培力F安IlB框架開始運動時F安F2由上述各式代入數據解得v6 m/s.(2)閉合回路中產生的總熱量Q總Q由能量守恒定律，得Fxm1v2Q總代入數據解得x1.1 m.答案：(1)6 m/s(2)1.1 m12(16分)2013·長沙高三模擬如圖甲所示，空間存在一寬度為2L的有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里在光滑絕緣水平面內有一邊長為L的正方形金屬線框，其質量m1 kg、電阻R4 ，在水平向左的外力F作用下，以初速度v04 m/s勻減速進入磁場，線框平面與磁場垂直，外力F的大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示以線框右邊剛進入磁場時開始計時，求：(1)勻強磁場的磁感應強度B；(2)線框進入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；(3)判斷線框能否從右側離開磁場？說明理由解析：(1)由Ft圖象可知，線框加速度a2 m/s2線框的邊長Lv0tat24×1 m&#