2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練15 電磁感應(yīng)與電路的基本問題

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練15　電磁感應(yīng)與電路的基本問題 1．等腰三角形內(nèi)存在如圖1所示的勻強磁場，其底邊在x軸上且長為2 L，高為L．一矩形導(dǎo)線框abcd(ab＝1．5 L，bc＝L)在紙面內(nèi)以速度v沿x軸正方向做勻速直線運動，直至穿過勻強磁場區(qū)域，在t＝0時刻導(dǎo)線框恰好位于圖示位置．下列說法正確的是(　　) 圖1 A．感應(yīng)電流的方向始終不變 B．a(chǎn)d邊始終不受安培力的作用 C．感應(yīng)電動勢最大值E＝BLv D．穿過導(dǎo)線框的最大磁通量為BL2 2．如圖2所示，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道于平面

2、向上．質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．若運動過程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計．則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．金屬桿ab上滑過程與下滑過程通過電阻R的電量一樣多 B．金屬桿ab上滑過程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于mv C．金屬桿ab上滑過程與下滑過程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能不一定相等 D．金屬桿ab在整個過程中損失的機械能等于裝置產(chǎn)生的熱量 3．如圖3所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾斜角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L．M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為

3、m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦，則(　　) 圖3 A．通過電阻R的電流的方向由M到P B．在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，電流的大小為 C．在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，桿加速度的大小為 D．在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到速度的最大值為 4．如圖4所示，在矩形有界勻強磁場區(qū)域ABCD內(nèi)有一質(zhì)量可以忽略不計、電阻為R的閉合導(dǎo)線框abcd．線框在外力F的作用下，從圖示位置勻速向右離開

4、磁場．若第一次用0.3 s時間拉出，電路中的電流為I1、cd邊受的安培力為F1、外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用0．9 s時間拉出，電路中的電流為I2、cd邊受的安培力為F2、外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則(　　) 圖4 A．I1∶I2＝3∶1 B．F1∶F2＝1∶1 C．W1∶W2＝3∶1 D．q1∶q2＝1∶3 5．(2020·寧夏理綜·19)如圖5所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心．環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場，兩磁場磁感應(yīng)強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直．導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸

5、點與圓環(huán)良好接觸．在圓心和圓環(huán)間連有電阻R．桿OM以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，t＝0 時恰好在圖示位置．規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向為正， 圖5 圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計，則桿從t＝0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨ωt變化的圖象是(　　) 6．如圖6所示，豎直平面內(nèi)有一足夠長的寬度為L的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地上下滑動，且導(dǎo)體棒ab與金屬導(dǎo)軌接觸良好，ab電阻為R，其他電阻不計，導(dǎo)體棒ab由靜止開始下落，過一段時間后閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab立刻做變速運動，則在此后導(dǎo)體棒ab的運動過程中，下列說法中正確的是(　　) A．導(dǎo)體棒ab

6、做變速運動期間加速度一定減小 圖6 B．單位時間內(nèi)克服安培力做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．導(dǎo)體棒減小的機械能轉(zhuǎn)化為閉合電路中的電能和電熱之和，符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 D．導(dǎo)體棒ab最后做勻速運動時，速度大小為v＝ 7．(2020·四川卷·20)如圖7所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩個相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點，使其向上運動．若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能(　　)

7、 圖7 A．變?yōu)? B．先減小后不變 C．等于F D．先增大再減小 8．如圖8所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)線與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，長度為L，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值相等，都等于R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，有(　　) 圖8 A．棒中感應(yīng)電流的方向由a到b B．棒所受安培力的大小為 C．棒兩端的電壓為 D．棒動能的減小量等于其重力勢能的增加量與電路上產(chǎn)生的電熱之和 9．如圖9所示，由粗細(xì)均勻的導(dǎo)電材料做成的單

8、匝矩形線框abcd的電阻為R，線框的質(zhì)量為m，高度為L、寬度為2L．若線框無初速度地從高處落下，下邊保持水平向下平動．在線框的下方，有一個上、下界面都是水平的勻強磁場區(qū)，磁場區(qū)高度為2L，磁場方向與線框平面垂直．閉合線圈下落后，可勻速進(jìn)入磁場區(qū)．對此，下列說法中正確的是(　　) A．線圈ab邊剛進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→a 圖9 B．線圈ab邊剛進(jìn)入磁場時，a、b兩點間的電壓為 C．線圈在磁場以上，下落的高度為 D．線圈從開始下落到ab邊剛好離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的電能為2mgL 10．(海南高考)在如圖10所示的電路中，a、b為兩個完全相同

9、的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)，關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是(　　) A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 B．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅 圖10 C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 D．合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅 11．如圖11所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運動的過程中(　　) 圖11 A．隨

10、著ab運動速度的增大，其加速度也增大 B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能 C．外力F做功的功率始終等于電路中的電功率 D．克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 12．如圖12所示，水平面內(nèi)兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，其上垂直于導(dǎo)軌，放置質(zhì)量一定的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面．現(xiàn)對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從位置a由靜止開 圖12 始向右做勻加速運動并依次通過位置b和c，從a到b與從b到c所用的時間相等．則在金屬棒的運動過程中，下列說法正確的是(　　)

11、A．通過電阻R的電流方向從下到上 B．金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R兩端的電壓之比為1∶2 C．金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1∶2 D．在金屬棒從a到b與從b到c的兩個過程中，通過電阻R的電量之比為1∶3 13．如圖13甲所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，相距為L，一理想電流表和電阻R與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、有效電阻為r．t＝0時對金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運動，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．下列關(guān)于穿過回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電壓U和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖象中正確的是(設(shè)整個運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻)(　　) 　 　　　　　　 甲　　　　　　　　乙 圖13 答案 1．BC　2．ABD　3．BD　4．AC　5．C　6．ABD　7．AB　8．AC　9．AC　10．C　11．D　12．BD　13．BC