2019版高考物理一輪復習 專題九 電磁感應 第3講 電磁感應定律的綜合應用學案.doc

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第3講　電磁感應定律的綜合應用 一、單項選擇題 1．(2017年江西南昌十所省重點中學高三二模)如圖K931所示，由均勻導線制成的半徑為r的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應強度大小為B的勻強磁場．當圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90)時，a、b兩點的電勢差為(　　) 圖K931 A.Brv B.Brv C.Brv D.Brv 2．如圖K932所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于(　　) 圖K932 A．棒的機械能增加量 B．棒的動能增加量 C．棒的重力勢能增加量 D．電阻R上放出的熱量 3．如圖K933所示，固定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(shù)為μ.現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導軌運動，當運動距離為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，重力加速度大小為g.對于此過程，下列說法正確的是(　　) 圖K933 A．桿的速度最大值為 B．流過電阻R的電量為 C．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量 D．安培力做功的絕對值等于回路中產生的焦耳熱 4．如圖K934所示，兩根間距為l的光滑平行金屬導軌與水平面夾角為α，圖中虛線下方區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于斜面向上．兩金屬桿質量均為m，電阻均為R，垂直于導軌放置．開始時金屬桿ab處在距磁場上邊界一定距離處，金屬桿cd處在導軌的最下端，被與導軌垂直的兩根小柱擋?。F(xiàn)將金屬桿ab由靜止釋放，金屬桿ab剛進入磁場便開始做勻速直線運動．已知重力加速度為g，則(　　) 圖K934 A．金屬桿ab進入磁場時感應電流的方向為由a到b B．金屬桿ab進入磁場時速度大小為 C．金屬桿ab進入磁場后產生的感應電動勢為 D．金屬桿ab進入磁場后金屬桿cd對兩根小柱的壓力大小為零 5．(2017年遼寧實驗中學分校高三月考)如圖K935所示，間距為d的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度為B，正方形線圈abcd邊長為l(l3a)，在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場．此過程中vt圖象如圖乙所示，則(　　) 甲　 　乙 圖K937 A．t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0 B．在t0時刻線框的速度為v0－t0 C．線框完全離開磁場的瞬間(位置3)的速度一定比t0時刻線框的速度大 D．線框從進入磁場(位置1)到完全離開磁場(位置3)的過程中產生的電熱為2Fb 8．(2016年貴州黔南州三校大聯(lián)考)如圖K938所示，豎直光滑導軌上端接入一定值電阻R，C1和C2是半徑都為a的兩圓形磁場區(qū)域，其區(qū)域內的磁場方向都垂直于導軌平面向外，區(qū)域C1中磁場的磁感強度隨時間按B1＝B0＋kt(k>0)變化，C2中磁場的磁感強度恒為B2，一質量為m、電阻為r、長度為l的金屬桿AB穿過區(qū)域C2的圓心垂直地跨放在兩導軌上，且與導軌接觸良好，并恰能保持靜止．則(　　) 圖K938 A．通過金屬桿的電流大小為 B．通過金屬桿的電流方向為從B到A C．定值電阻的阻值為R＝－r D．整個電路中產生的熱功率P＝ 三、非選擇題 9．(2016年河北唐山模擬)在同一水平面上的光滑平行導軌P、Q間距為l＝1 m，導軌左端接有如圖K939所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距為d＝10 mm，定值電阻R1＝R2＝12 Ω，R3＝2 Ω，金屬棒ab的電阻r＝2 Ω，其他電阻不計．磁感應強度B＝0.5 T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間的質量m＝110－14 kg、電荷量q＝－110－14 C的微粒恰好靜止不動．g取10 m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好，且速度保持恒定．試求： (1)勻強磁場的方向． (2)ab兩端的路端電壓． (3)金屬棒ab運動的速度． 圖K939 10．如圖K9310所示，空間分布著水平方向的勻強磁場，磁場區(qū)域的水平寬度d＝0.4 m，豎直方向足夠長，磁感應強度B＝0.5 T．正方形線框PQMN邊長l＝0.4 m，質量m＝0.2 kg，電阻R＝0.1 Ω，開始時放在光滑絕緣水平板上“Ⅰ”位置，現(xiàn)用一水平向右的恒力F＝0.8 N拉線框，使其向右穿過磁場區(qū)，最后到達“Ⅱ”位置(MN邊恰好出磁場)．設線框平面在運動中始終保持在豎直平面內，PQ邊剛進入磁場后線框恰好做勻速運動，g取10 m/s2.試求： (1)線框進入磁場前運動的距離s. (2)上述整個過程中線框內產生的焦耳熱． (3)線框進入磁場過程中通過的電量． 圖K9310 11．(2017年黑龍江哈爾濱第六中學高三期末)如圖K9311所示，光滑的定滑輪上繞有輕質柔軟的細線，線的一端系一質量為3m的重物，另一端系一質量為m、電阻為r的金屬桿．在豎直平面內有間距為l的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF，在QF之間接有阻值為R的電阻，其余電阻不計．磁感應強度為B0的勻強磁場與導軌平面垂直．開始時金屬桿置于導軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當重物下降h時恰好達到穩(wěn)定速度而勻速下降．運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好(忽略摩擦，重力加速度為g)，求： (1)重物勻速下降的速度v. (2)重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產生的焦耳熱QR. (3)若將重物下降h時的時刻記為t＝0，速度記為v0，從此時刻起，磁感應強度逐漸減小，金屬桿中恰好不產生感應電流，試寫出磁感應強度B隨時間t變化的關系式． 圖K9311