重難強化訓練2　電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用

1、.重難強化訓練二電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用時間：40分鐘分值：90分一、選擇題此題共10小題，每題6分，17題為單項選擇，810題為多項選擇1.穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖8所示，在以下幾段時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢最小的是圖8A02 sB24 sC45 sD510 sD圖線斜率的絕對值越小，說明磁通量的變化率越小，感應(yīng)電動勢也就越小2如圖9甲所示，平面上的光滑平行導軌MN、PQ上放著光滑導體棒ab、cd，兩棒用細線系住，細線拉直但沒有張力開場時勻強磁場的方向如圖甲所示，而磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如圖乙所示，不計ab、cd間電流的互相作用，那么細線中的張力大小隨時間變化的情況為選項圖中的 【

2、導學號：97752051】甲乙圖9ABCDD0到t0時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，但因磁場均勻變?nèi)?，故兩導體棒上的安培力均勻變小，根據(jù)左手定那么和平衡知識知細線上有拉力，大小等于每個棒受到的安培力，當t0時刻磁場為零，安培力為零大于t0時刻后，磁場反向變強，兩棒間距變小，線上無力故只有D圖正確3.如圖10所示，閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場假設(shè)第一次用0.3 s 時間拉出，外力所做的功為W1，通過導線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導線截面的電荷量為q2，那么圖10AW1W2，q1q2 BW

3、1W2，q1q2DW1W2，q1q2C設(shè)拉出磁場的位移為x，因勻速拉出，F(xiàn)F安，外力做功WFxF安xBIlxxv通過導線截面電荷量qItt.因為v1v2，所以W1W2，q1q2.4.如圖11所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B一個電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸勻速轉(zhuǎn)動O軸位于磁場邊界，周期為T.t0時刻，線框置于如下圖位置，那么線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖象為規(guī)定電流順時針方向為正圖11ABCDA由于扇形導線框勻速轉(zhuǎn)動，因此導線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都是恒定的，選項C、D錯誤；線框在進入磁場和分開磁場時，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當

4、完全進入時，由于磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生由楞次定律可知剛進入磁場時電流為逆時針方向，分開磁場時產(chǎn)生順時針方向的電流，故A正確5在豎直方向的勻強磁場中，程度放置一圓形導體環(huán)規(guī)定導體環(huán)中電流的正方向如圖12甲所示，磁場向上為正當磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖12乙變化時，以下能正確表示導體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是【導學號：97752052】甲乙圖12ABCDC根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有EnnS，因此在面積、匝數(shù)不變的情況下，感應(yīng)電動勢與磁場的變化率成正比，即與Bt圖象中的斜率成正比，由圖象可知02 s，斜率不變，故形成的感應(yīng)電流不變，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向順時針即為正值，24 s斜率不變，電流方

5、向為逆時針，整個過程中的斜率大小不變，所以感應(yīng)電流大小不變，故A、B、D錯誤，C正確6如圖13所示，間距為L、電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導軌程度放置，導軌左端用一阻值為R的電阻連接，導軌上橫跨一根質(zhì)量為m、有效電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導軌接觸良好整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中現(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導軌向右運動，假設(shè)金屬棒在整個運動過程中通過的電荷量為q.以下說法正確的選項是圖13A金屬棒在導軌上做勻減速運動B整個過程中金屬棒在導軌上發(fā)生的位移為C整個過程中金屬棒抑制安培力做功為mv2D整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2C因為金屬棒向右運動時受到向左的安培力作用，且

6、安培力隨速度的減小而減小，所以金屬棒向右做加速度減小的減速運動；根據(jù)E，qItt，解得x；整個過程中金屬棒抑制安培力做功等于金屬棒動能的減少量mv2；整個過程中電路中產(chǎn)生的熱量等于機械能的減少量mv2，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2.7如圖14所示，足夠長的平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37，寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 .一導體棒MN垂直于導軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電路的電阻為1 ，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.8 T將導體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導體棒

7、MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6【導學號：97752053】圖14A2.5 m/s1 WB5 m/s1 WC7.5 m/s9 WD15 m/s9 WB小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時，導體棒MN的運動速度穩(wěn)定，所受合力為零，在沿斜面方向上：mgsin 37mgcos 37ILB，又I，其中R總2 ，代入數(shù)據(jù)可得v5 m/s，閉合回路的總功率P2 W，小燈泡和導體棒MN的電阻相等，消耗的電功率相等，都為1 W8如圖15所示，將一個與勻強磁場垂直的正方形多匝線圈從磁場中勻速拉出的過程中，拉力做功的功率圖15A與線圈匝數(shù)成正比B與線圈邊長的平方成正比C與導線

8、的電阻率成正比D與導線橫截面積成正比AD磁感應(yīng)強度為B，導線的橫截面積為S，電阻率為，拉出磁場時的速度為v，設(shè)線圈邊長為L，勻速拉出時EnBLv，I，R，l4nL，F(xiàn)F安nBIL，所以PFvnBILv，所以A、D正確9.如圖16所示，電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌程度放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的程度外力F的作用由靜止開場運動，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是FF0kvF0、k是常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流

9、的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有圖16ABCDBC當金屬棒MN的速度為v時，MN受到的安培力FABIl，根據(jù)牛頓第二定律得金屬棒MN的加速度a v，且i，URBlv，P.假設(shè)k，金屬棒做勻加速直線運動，此時，it圖象為直線，F(xiàn)At圖象為直線，URt圖象為直線，Pt圖象為拋物線假設(shè)k，那么金屬棒做加速度增大的加速運動那么it圖象、FAt圖象、URt圖象、Pt圖象為曲線，斜率越來越大，此時選項B正確；假設(shè)k，那么金屬棒做加速度減小的加速運動，加速度減為零后做勻速運動，此時it圖象、FAt圖象、URt圖象、Pt圖象為曲線，斜率越來越小，此時選項C正確10.法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖17

10、所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，以下說法正確的選項是【導學號：97752054】圖17A假設(shè)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，那么電流大小恒定B假設(shè)從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，那么電流沿a到b的方向流動C假設(shè)圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，那么電流方向可能發(fā)生變化D假設(shè)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，那么電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍AB由右手定那么知，圓盤按如題圖所示的方向轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流沿a到b的方向流動，選項B正確；由感應(yīng)電動勢EBl2知，角速度恒定，那么感應(yīng)電動勢恒定，電流大小恒定，選

11、項A正確；角速度大小變化，感應(yīng)電動勢大小變化，但感應(yīng)電流方向不變，選項C錯誤；假設(shè)變?yōu)樵瓉淼?倍，那么感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，由PI2R知，電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，選項D錯誤二、非選擇題此題共2小題，共30分11. 12分如圖18所示，有一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度B0.1 T的程度勻強磁場，垂直于勻強磁場放置一很長的U型金屬框架，框架上有一導體ab保持與框架垂直接觸，且由靜止開場下滑ab長1 m，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為0.1 ，框架光滑且電阻不計，取g10 m/s2，求：圖181導體ab下落的最大加速度大??；2導體ab下落的最大速度大?。?導體ab到達最大

12、速度時產(chǎn)生的電功率【解析】1對導體ab受力分析可知，其開場運動時所受的合力最大，即為重力由牛頓第二定律可知，最大加速度為ag10 m/s2.2導體ab下落的速度最大時，加速度為零，此時有mgF安F安BILIEBLvmax聯(lián)立以上各式得：vmax m/s10 m/s.3導體ab到達最大速度時其電功率為PIE由以上各式得PW10 W.【答案】110 m/s2210 m/s310 W1218分如圖19甲所示，程度面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d0.5 m，電阻不計，左端通過導線與阻值R2 的電阻連接，右端通過導線與阻值RL4 的小燈泡L連接在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長l2 m，有一阻值r2 的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律如圖19乙所示在t0至t4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t4 s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動從t0開場到金屬棒運動到磁場邊界