【步步高】屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破訓(xùn)練 專題六 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)問(wèn)題的綜合分析 新人教版

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1、 專題六 電磁感應(yīng)和電路 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)問(wèn)題的綜合分析 (限時(shí):45分鐘) 一、單項(xiàng)選擇題 1.如圖1所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長(zhǎng)為a的正方形均勻銅線框abcd,其一條對(duì)角線ac與y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行,下邊界足夠遠(yuǎn).t=0時(shí)刻,線圈以恒定的速度v(平動(dòng))沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的 (  ) 圖1 2.三根導(dǎo)體

2、棒A、B、C連接方式如圖2,虛線框內(nèi)存在磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律為Bt=B0+kt.三根導(dǎo)體棒A、B、C的電阻大小之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3,其它電阻不計(jì).當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開(kāi)時(shí),電路穩(wěn)定后閉合回路中的感應(yīng)電流為I;當(dāng)S2、S3閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電路穩(wěn)定后閉合回路中的感應(yīng)電流為5I;當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電路穩(wěn)定后閉合回路中的感應(yīng)電流為 (  ) 圖2 A.0 B.3I C.6I D.7I 3.如圖3所示,P、Q是兩根豎直且足夠長(zhǎng)的金屬桿(電阻忽略不計(jì)),處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,MN是一個(gè)螺線管,它的繞線方

3、法沒(méi)有畫出,P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連,A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán).現(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放,在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無(wú)摩擦.在金屬棒釋放后下列說(shuō)法正確的是 (  ) 圖3 A.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流 B.A環(huán)中有越來(lái)越大的感應(yīng)電流 C.A環(huán)對(duì)地面的壓力先減小后增大至恒定值 D.A環(huán)對(duì)地面的壓力先增大后減小至恒定值 4.如圖4所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與兩阻值相同的固定電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.有一質(zhì)量為m,電阻為R=R1的導(dǎo)體棒ab,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,

4、導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng).當(dāng)上滑的速度為v時(shí),固定電阻R1消耗的熱功率為P,此時(shí) (  ) 圖4 A.導(dǎo)體棒受到的安培力大小為 B.導(dǎo)體棒受到的安培力大小為 C.整個(gè)裝置總的發(fā)熱功率為μmgvcos θ D.導(dǎo)體棒ab的發(fā)熱功率為μmgvcos θ 5.一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框在傾角為θ的光滑固定斜面上由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,隨后進(jìn)入虛線下方的方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.如圖5所示,磁場(chǎng)的上邊界線水平,線框的下邊ab邊始終水平,斜面以及下方的磁場(chǎng)往下方延伸到足夠遠(yuǎn).下列判斷正確的是 (  ) 圖5 A.線框進(jìn)入

5、磁場(chǎng)過(guò)程b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高 B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程一定做減速運(yùn)動(dòng) C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于線框減少的機(jī)械能 D.線框從不同高度下滑時(shí),進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量不同 二、雙項(xiàng)選擇題 6.如圖6,兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′、QQ′傾斜放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連,板間距離足夠大,板間有一帶電微粒,金屬棒ab水平跨放在導(dǎo)軌上,下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)同時(shí)由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab,則 (  ) 圖6 A.金屬棒ab最終可能勻速下滑 B.金屬棒ab一直加速下滑 C.金屬棒ab下

6、滑過(guò)程中M板電勢(shì)高于N板電勢(shì) D.帶電微粒不可能先向N板運(yùn)動(dòng)后向M運(yùn)動(dòng) 7.如圖7所示,豎直放置的兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌相距L,導(dǎo)軌間接有一定電阻R,質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸,且無(wú)摩擦,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒下落高度為h時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中 (  ) 圖7 A.導(dǎo)體棒的最大速度為 B.通過(guò)電阻R的電荷量為 C.導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量 D.重力和安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功的代數(shù)和等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增加量 8.如圖8所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1

7、kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1 kg,邊長(zhǎng)為1 m,電阻為 Ω,與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.OO ′為AD、BC的中線.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng),OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖9(a)所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖(b)所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)(g=10 m/s2).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則金屬框從靜止釋放后 (  ) 圖8 圖9 A.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為3 m/

8、s2 B.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為7 m/s2 C.若金屬框不固定,金屬框的加速度為4 m/s2,絕緣板仍靜止 D.若金屬框不固定,金屬框的加速度為4 m/s2,絕緣板的加速度為2 m/s2 三、非選擇題 9.(18分)如圖10所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力,使桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v,之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,假

9、定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力.求: 圖10 (1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小f. (2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向. (3)導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R. 10.(20分)如圖11所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接為θ=37的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng)=1 m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好.金屬桿a、b質(zhì)量均為m=0.1 kg,電阻Ra=2 Ω、Rb=3 Ω,其余電阻不計(jì).在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2,且B1=B2=0.5 T.已知從

10、t=0時(shí)刻起,桿a在外力F1作用下由靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng),桿b在水平向右的外力F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2=0.75+0.2t (N).(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2) 圖11 (1)通過(guò)計(jì)算判斷桿a的運(yùn)動(dòng)情況; (2)從t=0時(shí)刻起,求1 s內(nèi)通過(guò)桿b的電荷量; (3)若t=0時(shí)刻起,2 s內(nèi)作用在a桿上外力F1做功為13.2 J,則這段時(shí)間內(nèi)b桿上產(chǎn)生的熱量為多少? 答案 1.B 2.D 3.D 4.A 5.C 6.BC 7.BD 8.AD  9.(1)F- (2),方向由a流向b (3)-r 10.(1)以4 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng) (2)0.2 C (3)6 J 6

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