高考物理一輪復習第10章電磁感應（課件練習）（打包10套）.ZIP

高考物理一輪復習第10章電磁感應（課件練習）（打包10套）.ZIP,高考,物理,一輪,復習,10,電磁感應,課件,練習,打包 第10章 電磁感應 章末過關檢測(十)　 (建議用時：60分鐘　滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1．(2018·河南信陽質檢)如圖所示，一邊長為L、質量為m、電阻為R的正方形金屬線框豎直放置在磁場中，磁場方向垂直方框平面向里，磁感應強度B的大小沿y軸的變化規(guī)律為B＝B0＋ky(k為常數且大于零)，在x軸方向上的磁感應強度相同．現將線框從圖示位置水平向右拋出，已知重力加速度為g，磁場區(qū)域足夠大，不計空氣阻力，則(　　) A．線框將一直做曲線運動 B．線框最終將做直線運動 C．線框最終的速度等于 D．線框中產生的感應電流沿順時針方向 解析：選B.由楞次定律得，線框中感應電流方向為逆時針方向，D錯誤；線框中產生的電動勢為： E＝B下Lvy－B上Lvy＝(B下－B上)Lvy 線框中的電流為：I＝， 又據題有：B下－B上＝kΔy＝kL 解得：I＝， 根據對稱性可知，線框在水平方向所受合力為0，沿水平方向做勻速運動，設線框在豎直方向的最大速度為vym，線框中最大的感應電流為Im，則有： mg＝(B下－B上)LIm， Im＝， 解得vym＝，即最終豎直方向上做勻速直線運動，根據平行四邊形定則知，最終線框做勻速直線運動，速度v＝＞，故A、C錯誤，B正確． 2．(2018·貴州七校聯考)如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內)．現對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　) A．U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由b到d B．U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由d到b C．U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由b到d D．U＝Blv，流過定值電阻R的感應電流由d到b 解析：選A.由右手定則可知，通過MN的電流方向為N→M，電路閉合，流過電阻R的電流方向由b到d，B、D項錯誤；導體桿切割磁感線產生的感應電動勢E＝Blv，導體桿為等效電源，其電阻為等效電源內電阻，由閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律可知，U＝IR＝·R＝Blv，A項正確，C項錯誤． 3．(2018·安徽蚌埠檢測)如圖甲所示，bacd為導體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質量為m的導體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示，PQ始終靜止，則0～t2內(t＝0時刻，安培力大于mgsin θ)，PQ受到的摩擦力Ff的分析情況正確的是(　　) A．Ff先減小后增大，且在t1時刻為零 B．Ff先減小后增大，且在t1時刻Ff＝mgsin θ C．Ff先增大后減小，且在t1時刻為最大值 D．Ff先增大后減小，且在t1時刻Ff＝mgsin θ 解析：選B.0～t1，PQ平衡，無論磁感應強度的方向向哪，都有F安＝mgsin θ＋Ff，隨著磁感應強度的減小，安培力減小，靜摩擦力向下先減小后反向增大，t1時刻，安培力為零，靜摩擦力沿框架向上，Ff＝mgsin θ；t1以后，安培力方向向下，mgsin θ＋F安＝Ff，安培力增大，靜摩擦力沿框架向上增大，A、C、D錯誤，B正確． 4. (2018·浙江杭州五校聯盟檢測)如圖所示，在置于勻強磁場中的平行導軌上，橫跨在兩導軌間的導體桿PQ以速度v向右勻速移動，已知磁場的磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面(紙面)向外，導軌間距為l，閉合回路acQP中除電阻R外，其他部分的電阻忽略不計，則(　　) A．回路中的感應電動勢E＝IlB B．回路中的感應電流I＝ C．通過電阻R的電流方向是由a流向c D．通過PQ桿的電流方向是由Q流向P 解析：選B.導體桿垂直切割磁感線，產生的感應電動勢E＝Blv，故A錯誤；電路中的感應電流I＝＝，故B正確；由右手定則可知，PQ中產生的感應電流從P流向Q，通過R的電流方向從c流向a，故C、D錯誤． 5. (2018·安徽省江淮十校第三次聯考)寬為L的兩光滑豎直裸導軌間接有固定電阻R，導軌(電阻忽略不計)間Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中有垂直紙面向里、寬為d、磁感應強度為B的勻強磁場，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域間距為h，如圖，有一質量為m、長為L電阻不計的金屬桿與豎直導軌緊密接觸，從距區(qū)域Ⅰ上端H處桿由靜止釋放．若桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中運動情況完全相同，現以桿由靜止釋放為計時起點，則桿中電流I隨時間t變化的圖象可能正確的是(　　) 解析：選B.金屬桿進入上方磁場時，若速度較大，則進入磁場時所受安培力大于重力，根據F安－mg＝ma可知，金屬桿做加速度減小的減速運動，則感應電流I＝＝，其中v0為桿進入上方磁場時的速度大小，所以圖線切線的斜率減?。灰蚪饘贄U在兩個磁場區(qū)域內的運動情況相同；故圖線B正確． 二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 6．在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導軌，導軌間的距離為l.金屬棒ab和cd垂直放在導軌上，兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連，棒ab右側有一直角三角形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長均為l，整個裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū)，則金屬棒ab中感應電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖象，可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)(　　) 解析：選AC.在ab棒通過磁場的時間內，ab棒切割磁感線的有效長度均勻增大，由E＝Blv分析可知，ab產生的感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，由楞次定律知感應電流的方向由b到a，為負值．根據cd棒受力平衡知，細線上的張力F為0；在cd棒通過磁場的時間內，cd棒切割磁感線的有效長度均勻增大，由E＝Blv分析可知，cd產生的感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，由楞次定律知感應電流的方向由a到b，為正值．根據cd棒受力平衡知，細線上的張力F＝BIl＝，l均勻增大，則F與l2成正比，故B、D錯誤，A、C正確． 7.現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備．如圖所示，上面為側視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖．現有一電子在真空室中做圓周運動，從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動．則下列判斷正確的是(　　) A．通入螺線管的電流在增強 B．通入螺線管的電流在減弱 C．電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力 D．電子在軌道中加速的驅動力是電場力 解析：選AD.從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動，表明感應電流沿順時針方向．圖示電磁鐵螺線管電流產生的磁場方向豎直向上，根據楞次定律和右手定則，當磁場正在增強時，產生的感應電場沿順時針方向，故選項A正確，B錯誤；電子所受感應電場力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅動的，選項C錯誤，D正確． 8．(2018·鄭州市質量檢測)鐵路運輸中設計的多種裝置都運用了電磁感應原理．有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和運動狀態(tài)，裝置的原理是：將能產生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)，當它經過安放在兩鐵軌間的矩形線圈時，線圈便產生一個電信號傳輸給控制中心．線圈長為l1，寬為l2，匝數為n.若勻強磁場只分布在一個矩形區(qū)域內，當火車首節(jié)車廂通過線圈時，控制中心接收到線圈兩端電壓u與時間t的關系如圖乙所示(ab、cd均為直線)，則在t1～t2時間內(　　) A．火車做勻速直線運動 B．M點電勢低于N點電勢 C．火車加速度大小為 D．火車平均速度大小為 解析：選BD.由E＝BLv可知，動生電動勢與速度成正比，而在題圖乙中ab段的電壓與時間成線性關系，因此可知在t1到t2這段時間內，火車的速度隨時間均勻增加，所以火車在這段時間內做的是勻加速直線運動，故A錯誤；根據右手定則，線圈中的感應電流是逆時針的，M點電勢低于N點電勢，B正確；由題圖知t1時刻對應的速度為：v1＝，t2時刻對應的速度為：v2＝，故這段時間內的加速度為：a＝＝，故C錯誤；由C可知這段時間內的平均速度為：v＝＝，D正確． 三、非選擇題(本題共3小題，共52分，按題目要求作答．計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位) 9．(14 分)(2018·廣東深圳調研)一根阻值12 Ω的金屬導線繞成如圖甲形狀的閉合回路，大正方形邊長0.4 m，小正方形邊長0.2 m，共10匝．放在粗糙的水平桌面上，兩正方形對角線間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，整個過程中線框始終未動．求閉合回路： (1)產生的感應電動勢； (2)電功率； (3)第1 s末受到的摩擦力大小． 解析：(1)根據法拉第電磁感應定律有： E＝N＝N 得：E＝N＝10×××(0.42－0.22)V＝1.2 V. (2)電功率為：P＝＝ W＝0.12 W. (3)線框中的電流為：I＝＝ A＝0.1 A 在磁場中的兩條邊受到的力垂直于線框，大小相等，互成90°，每條邊受到的力為：F＝NBIL＝10×2×0.1×(0.4＋0.2)N＝1.2 N 安培力的合力為：F′＝F＝×1.2 N≈1.7 N 摩擦力大小為：f＝F′＝1.70 N. 答案：(1)1.2 V　(2)0.12 W　(3)1.70 N 10．(18分)如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成α角，導軌下端接有阻值為R的電阻．質量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質彈簧相連靜止在導軌上，彈簧勁度系數為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.現給桿一沿導軌向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿導軌平面向上運動達最大速度v1，然后減速為零，再沿導軌平面向下運動，一直往復運動到靜止(金屬細桿的電阻為r，導軌電阻忽略不計)．試求： (1)細桿獲得初速度的瞬間，通過R的電流大小； (2)當桿速度為v1時，離最初靜止位置的距離L1； (3)桿由v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產生的焦耳熱Q. 解析：(1)由E＝BLv0；I0＝，解得：I0＝. (2)設桿最初靜止不動時彈簧伸長x0，則 kx0＝mgsin α 當桿的速度為v1時桿受力平衡，彈簧伸長x1 kx1＝mgsin α＋BI1L 此時I1＝，L1＝x1－x0 得L1＝. (3)桿最后靜止時，桿在初始位置，由能量守恒可得 Q總＝mv 所以：Q＝. 答案：(1)　(2)　(3) 11．(20分)如圖所示，兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為30°的斜面上，導軌寬度為L，導軌下端接有電阻R，兩導軌間存在一方向垂直于斜面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，輕繩一端平行于斜面系在質量為m的金屬棒上，另一端通過定滑輪豎直懸吊質量為m0的小木塊．第一次金屬棒從PQ位置由靜止釋放，發(fā)現金屬棒沿導軌下滑，第二次去掉輕繩，讓金屬棒從PQ位置由靜止釋放．已知兩次下滑過程中金屬棒始終與導軌接觸良好，且在金屬棒下滑至底端MN前，都已經達到了平衡狀態(tài)．導軌和金屬棒的電阻都忽略不計，已知＝4，＝(h為PQ位置與MN位置的高度差)．求： (1)金屬棒兩次運動到MN時的速度大小之比； (2)金屬棒兩次運動到MN過程中，電阻R產生的熱量之比． 解析：(1)金屬棒勻速運動時，根據平衡條件得： 第一種情況有：mgsin 30°－m0g＝BI1L＝ 第二種情況有：mgsin 30°＝BI2L＝ 又由題 ＝4 聯立以上三式得：＝. (2)第一次下滑至MN位置的過程中，根據動能定理可得mgh－m0g－W1＝(m＋m0)v 第二次下滑至MN位置的過程中，根據動能定理可得mgh－W2＝mv 兩次運動過程中，電阻R產生的熱量之比為 ＝＝. 答案：見解析 7