2020年高考物理一輪專題： 第42講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

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1、2020年高考物理一輪專題： 第42講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________ 一、 單選題 (共9題；共18分) 1. （2分） (2015高二下龍巖期中) 如圖所示，等腰梯形內(nèi)分布著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長為3L，高為L，底角為45．有一邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)刻恰好位于如圖所示的位置．若以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流正方向，在下面四幅圖中能正確表示導(dǎo)線框中電流和位移關(guān)系的是（ ） A . B .

2、C . D . 2. （2分） (2019高二下長春月考) 如圖所示，用一阻值為2R的均勻細(xì)導(dǎo)線圍成的金屬環(huán)直徑為a，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直穿過金屬環(huán)所在平面．電阻為R的導(dǎo)體桿AB，沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時(shí)，桿的端電壓為（ ） A . Bav B . C . D . 3. （2分） 如圖所示,PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距L=1m．PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E=6V,內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=0.2kg,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0.3kg．棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=

3、0.5(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì),g取10m/s2),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,方向豎直向下,為了使物體保持靜止,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能的是（ ） A . 2Ω B . 4Ω C . 5Ω D . 6Ω 4. （2分） 如圖所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab．在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下面情況可能的是（ ） A . 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) B . 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向左移動(dòng) C . 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)

4、度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) D . 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) 5. （2分） 用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示．在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是（ ） A . Ua＜Ub＜Uc＜Ud B . Ub＜Ua＜Ud＜Uc C . Ua＝Ub＜Uc＝Ud D . Ua＜Ub＜Ud＜Uc 6. （2分） 如圖所示，甲圖中的電容器C原來不帶電，除電阻R外，其余部分電阻均不計(jì)，光滑且足夠長的導(dǎo)軌水平放置，現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab水平向右的

5、初速度v（V>E/BL），則甲、乙、丙三種情形下ab棒最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ） A . 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均作勻速運(yùn)動(dòng) B . 甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以不同的速度作勻速運(yùn)動(dòng)，乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止 C . 甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以相同的速度作勻速運(yùn)動(dòng)，乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止 D . 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止 7. （2分） 在下圖所示的四種磁場(chǎng)情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場(chǎng)的是（ ） A . B . C . D . 8. （2分） (2017長沙模擬) 如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距為L，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的

6、勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌的上端M與P間接有電容為C的電容器，金屬棒開始靜止．對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右、大小為F的恒力作用，不計(jì)一切摩擦，一切電阻都不計(jì)，則經(jīng)過時(shí)間t的過程中（ ） A . 金屬棒可能做變加速運(yùn)動(dòng) B . 金屬棒中的電流恒定 C . 電容器所帶電荷量 D . 電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為 9. （2分） (2017高二下莆田期中) 如圖所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止．當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)（ ） A . 向右勻速運(yùn)動(dòng) B . 向右加速運(yùn)動(dòng) C . 向左加速運(yùn)動(dòng) D . 向左勻速運(yùn)動(dòng) 二、 多選題 (共4題；共12

7、分) 10. （3分） (2018高二上湛江月考) 法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．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(qiáng)磁場(chǎng)B中．圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（ ） A . 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定 B . 若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng) C . 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D . 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍 11. （3分） 下面例子中，哪些例子是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（ ）

8、 A . 小孩從滑梯上滑下，屁股會(huì)發(fā)熱 B . 冬天在太陽的照射下，人感到暖烘烘的 C . 冷天里喝一杯熱水，馬上感到暖和 D . 鉆木取火 12. （3分） (2017高二下重慶期中) 如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框a、b的邊長均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m．它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直豎直面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．開始時(shí)，線框b的上邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界重合，線框a的下邊到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界的距離為l．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)線框b全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，a、b兩個(gè)線框開始做勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦和空氣阻力，則（

9、） A . a、b兩個(gè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為 B . 線框a從下邊進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊離開磁場(chǎng)所用時(shí)間為 C . 從開始運(yùn)動(dòng)到線框a全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框a所產(chǎn)生的焦耳熱為mgl D . 從開始運(yùn)動(dòng)到線框a全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，兩線框共克服安培力做功為2mgl 13. （3分） (2017高二上九江期末) 如圖，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻，線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界OO′平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，設(shè)OO′下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象可能反映線框下落過程

10、中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（ ） A . B . C . D . 三、 綜合題 (共6題；共80分) 14. （15分） (2017高三上玄武開學(xué)考) 如圖為俯視圖，虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電阻為R，質(zhì)量為m，邊長為L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，ab邊在磁場(chǎng)外側(cè)緊靠MN虛線邊界．當(dāng)線框以初速度v0穿出磁場(chǎng)過程中，安培力對(duì)線框所做的功為W，求： （1） 初速度v0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流I的大小和方向； （2） 線框cd邊穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v； （3） 線框穿出磁場(chǎng)一半過程中，通過線框截面的電量q． 15.

11、 （10分） (2017高二上泰州期末) 如圖1所示，MN、PQ兩條平行的固定光滑金屬軌道與水平面夾角為θ=30，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的阻值r=2Ω，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg．已知軌道間距L=2m，取重力加速度g=10m/s2 ， 軌道足夠長且電阻不計(jì)．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，則： （1） 當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時(shí)，求桿ab勻速下滑時(shí)的速度大小； （2） 若不斷改變電阻箱的阻值R，試在圖2中畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的

12、圖象； （3） 若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)，ab棒消耗的電功率多大． 16. （15分） 如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=1m，金屬導(dǎo)軌由傾斜與水平兩部分組成，傾斜部分與水平方向的夾角為θ=37，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬棒EF和MN的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=2Ω．EF置于水平導(dǎo)軌上，MN置于傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．現(xiàn)在外力作用下使EF棒以速度v0=4m/s向左勻速運(yùn)動(dòng)，MN棒恰能在傾斜導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)．傾斜導(dǎo)軌上端接一阻值也為R的定值電阻．重力加速度g=10m/s2 ． （1） 求磁感

13、應(yīng)強(qiáng)度B的大?。? （2） 若將EF棒固定不動(dòng)，將MN棒由靜止釋放，MN棒沿斜面下滑距離d=5m時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，求此過程中通過MN棒的電荷量； （3） 在（2）過程中，整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱． 17. （15分） (2019高二下延邊月考) 如圖 ，平行長直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，兩導(dǎo)軌間距 ，導(dǎo)軌左端MP間接有一阻值為 的定值電阻，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量 ，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放在距離左端 處，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻均忽略不計(jì) 整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 時(shí)刻，磁場(chǎng)方向豎直向下，此后，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖 所示，不計(jì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響

14、當(dāng) 時(shí)，突然使ab棒獲得向右的速度 ，同時(shí)在棒上施加一方向水平、大小可變化的外力F，保持ab棒具有大小為恒為 、方向向左的加速度，取 ． （1） 求 時(shí)棒所受到的安培力 ； （2） 分析前3s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況并求前3s內(nèi)棒所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系式； （3） 從 時(shí)刻開始，當(dāng)通過電阻R的電量 時(shí)，ab棒正在向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)撤去外力F，此后ab棒又運(yùn)動(dòng)了 后靜止 求撤去外力F后電阻R上產(chǎn)生的熱量Q． 18. （10分） (2017高二上遵義期末) 如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌寬L．勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．金屬桿長也為L，質(zhì)量為m，水平

15、放在導(dǎo)軌上．當(dāng)回路總電流為I1時(shí)，金屬桿正好能靜止．求： （1） 當(dāng)B的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上時(shí)B的大小； （2） 若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？ 19. （15分） (2017高二下淮北期中) 如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m且足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37，NQ間連接一個(gè)R=4Ω的電阻．一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．將一根質(zhì)量m=0.05kg、電阻R=1Ω的金屬棒ab，緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．現(xiàn)靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)

16、動(dòng)過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度．（g取l0m/s2 ， sin37=0.6，cos37=0.8．）問： （1） 當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大？ （2） 金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定時(shí)，速度多大？ 第 15 頁 共 15 頁 參考答案 一、 單選題 (共9題；共18分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 二、 多選題 (共4題；共12分) 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 三、 綜合題 (共6題；共80分) 14-1、 14-2、 14-3、 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 16-3、 17-1、 17-2、 17-3、 18-1、 18-2、 19-1、 19-2、