2022屆福建魯科版新課標高三（第1輪）物理第3電磁感應現(xiàn)象的綜合應用訓練

電磁感應3電磁感應現(xiàn)象的綜合應用第十章基礎(chǔ)訓練

1.如圖10-3-7所示，一個很長的光滑導體框傾斜放置，頂端接有一個小燈泡，勻強磁場垂直于線框所在平面，當跨放在導軌上的金屬棒ab下滑達穩(wěn)定速度后，小燈泡獲得一個穩(wěn)定的電功率，除小燈泡外其他電阻均不計，則若使小燈泡的電功率提高一倍，下列措施可行的是()圖10-3-7基礎(chǔ)訓練A．換用一個電阻為原來2倍的小燈泡B．將金屬棒質(zhì)量增大為原來的2倍C．將導體框?qū)挾葴p小為原來的一半D．將磁感應強度增大為原來的2倍基礎(chǔ)訓練答案：A基礎(chǔ)訓練

2.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖10-3-8所示，拋物線的方程是y=x2，下半部分處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是y=a的直線(圖中的虛線所示)．一個小金屬塊從拋物線上y=b(b＞a)處以初速度v沿拋物線下滑．假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖10-3-8基礎(chǔ)訓練答案：D基礎(chǔ)訓練

3.如圖10-3-9所示，用一根長為L質(zhì)量不計的細桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點聯(lián)結(jié)并懸掛于O點，懸點正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強磁場，且d0?L.先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進入磁場，忽略空氣阻力和摩擦．下列說法正確的是()圖10-3-9基礎(chǔ)訓練A．金屬線框進入磁場時感應電流的方向為a→b→c→d→aB．金屬線框離開磁場時感應電流的方向為a→d→c→b→aC．金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D．金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運動基礎(chǔ)訓練

解析：金屬線框進入磁場時，由于電磁感應，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向為a→d→c→b→a.金屬線框離開磁場時由于電磁感應，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向為a→b→c→d→a.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，可知，金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等．如此往復擺動，最終金屬線框在勻強磁場內(nèi)擺動，由于d0?L，單擺做簡諧運動的條件是擺角小于等于5°，故最終在磁場內(nèi)做簡諧運動．答案：D基礎(chǔ)訓練

4.如圖10-3-10所示，固定放置在同一水平面內(nèi)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磁感應強度大小為B的勻強磁場中．一質(zhì)量為m(質(zhì)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(shù)為μ.現(xiàn)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(shè)桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g.基礎(chǔ)訓練圖10-3-10基礎(chǔ)訓練基礎(chǔ)訓練

在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有：WF+Wf+W安=DEk，其中Wf=-μmgl，W安=-Q，恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，C錯；恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量與克服摩擦力做的功之和，D錯．

答案：B基礎(chǔ)訓練

5.如圖10-3-11所示，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導軌aOb(在紙面內(nèi))，磁場方向垂直于紙面朝里，另有兩根金屬導軌c、d分別平行于Oa、Ob放置．保持導軌之間接觸良好，金屬導軌的電阻不計．

圖10-3-11基礎(chǔ)訓練現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：①以速率v移動d，使它與Ob的距離增大一倍；②再以速率v移動c，使它與Oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動c，使它回到原處；④最后以速率2v移動d，使它也回到原處．設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電荷量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則()A．Q1=Q2=Q3=Q4B．Q1=Q2=2Q3=2Q4C．2Q1=2Q2=Q3=Q4D．Q1=Q2=Q31Q4基礎(chǔ)訓練基礎(chǔ)訓練基礎(chǔ)訓練

6.均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m.將其置于磁感應強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖10-3-12所示．線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行．當cd邊剛進入磁場時，圖10-3-12基礎(chǔ)訓練(1)求線框中產(chǎn)生的感應電動勢大??；

(2)求cd兩點間的電勢差大??；

(3)若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件．基礎(chǔ)訓練提升訓練

7.如圖10-3-13所示，接有燈泡L的平行金屬導軌水平放置在勻強磁場中，一導體桿與兩導軌良好接觸并做往復運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同．圖中O位置對應于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對應于彈簧振子的最大位移處．若兩導軌的電阻不計，則()圖10-3-13提升訓練A．桿由O到P的過程中，電路中電流變大

B．桿由P到Q的過程中，電路中電流一直變大

C．桿通過O處時，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變

D．桿通過O處時，電路中電流最大提升訓練提升訓練

8.如圖10-3-14所示，電動機通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為l=2m、質(zhì)量為m=4kg的導體棒貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=0.4Ω.磁感應強度B=0.5T的勻強磁場方向垂直金屬框架所在平面．當導體棒在電動機牽引下獲得穩(wěn)定速度時，電動機電路上的電壓表、電流表的讀數(shù)分別為220V、1A，電動機線圈電阻為20Ω，不計摩擦，g取10m/s2，求：(1)導體棒的穩(wěn)定速度是多少？(2)穩(wěn)定后ab兩端的電勢差Uab為多大？圖10-3-14提升訓練拓展訓練

9.如圖10-3-15所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s.一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運動速度)的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已