《2020物理高考新素养大一轮复习讲练(课件+精练)：第十章电磁感应第10章第30讲(20200329235418)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020物理高考新素养大一轮复习讲练(课件+精练)：第十章电磁感应第10章第30讲(20200329235418)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时达标第 30 讲 解密考纲 主要考查电磁感应问题中涉及安培力的动态分析和平衡问题 会分析电磁感 应中电路问题和能量转化问题 会进行相关计算 1 2019 宿州高三质检 多选 如图所示 在方向垂直纸面向里 磁感应强度为B 的匀 强磁场区域中 有一由均匀导线制成的边长为L 的单匝正方形线框abcd 线框以恒定的速 度 v 沿垂直磁场方向向右运动 运动中线框cd 边始终与磁场右边界平行 线框导线的总电 阻为 R 在线框离开磁场的过程中 A a b 之间的电压为 BLv 4 B 线框受到安培力大小为 B 2L2v R C 通过线框某处截面的电量为 BL 2 R D 线框中的电流在ad 边产生的热量
2、为 B 2L3v 2R BC解析在线框离开磁场的过程中 ab 边产生的感应电动势为E BLv 线框中的感 应电流为I E R BLv R 此时 a b 之间的电压为路端电压U I 3 4R 3BLv 4 故选项 A 错误 由左手定则判断知 ad 与 bc 所受的安培力大小相等 方向相反 合力为零 则线框所受安 培力的合力等于ab 边所受的安培力 为F BIL B 2L2v R 故选项B 正确 流过线框截面的 电量为 q It BLv R L v BL 2 R 故选项 C 正确 线框中的电流在ad 边产生的热量为Q I 2 R 4 t BLv R 2 R 4 L v B 2L3v 4R 故选项
3、D 错误 2 2019 广东肇庆中学高三滚动复习 在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场 将一 个不变形的单匝金属圆线圈如图甲所示放入磁场中 当磁场的磁感应强度B 随时间 t 的变化 规律如图乙所示时 下图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是 规定线圈中感 应电流的正方向为如图甲所示 B解析在 0 1 s 内 根据法拉第电磁感应定律 E n t n BS t 根据楞次定律 感应电动势的方向与图示箭头方向相同 为正值 在1 2 s 内 磁感应强度不变 感应电 动势为零 在2 4 s 内 根据法拉第电磁感应定律 E n t n BS t E 2 根据楞次定 律 感应电动势的方向与图示方向相反
4、 为负值 故选项B 正确 A C D 错误 3 如图所示 闭合导线框向右匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域 磁场区域宽度 大于线框尺寸 规定线框中逆时针方向的电流为正 则线框中电流i 随时间 t 变化的图象可 能正确的是 B解析线圈刚进入磁场时 产生逆时针方向的电流 线圈一半进入磁场后有效长度 减半 故感应电动势减半 感应电流减半 线圈出离磁场时产生顺时针方向的电流 刚出离 磁场时 有效长度为L 一半出离磁场时有效长度减半 则感应电流减半 由以上分析可知 线框中电流i 随时间变化的图线应该为B 4 2019 烟台高三诊断 多选 如图所示 空间直角坐标系的xOz 平面是光滑水平面 空间中有沿z
5、轴正方向的匀强磁场 磁感应强度大小为B 现有两块平行的薄金属板 彼此 间距为 d 构成一个电容为C 的电容器 电容器的下极板放在xOz 平面上 在两板之间焊接 一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN 已知两板和杆MN 的总质量为m 若对杆 MN 施 加一个沿x 轴正方向的恒力F 两金属板和杆开始运动后 则 A 金属杆MN 中存在沿M 到 N 方向的感应电流 B 两金属板间的电压始终保持不变 C 两金属板和杆做加速度大小为 F B 2d2C的匀加速直线运动 D 单位时间内电容器增加的电荷量为 CBdF m B 2 d 2 C AD解析由右手定则可知 充电电流方向为由M 流向 N 故选项A 正确 设
6、此装置 匀加速平移的加速度为a 则时间 t 后速度 v at MN 切割磁感线产生电动势E BLv Bdat 即电容器两板电压U E Bdat U 随时间增大而增大 电容器所带电量Q CU CBdat MN 间此时有稳定的充电电流I Q t CBda 方向向下 根据左手定则可知 MN 受到向左 的安培力 F安 BIL CB 2d2a 以整个装置为研究对象 由牛顿第二定律得 F F安 ma 即 F CB 2d2a ma 解得 a F m B 2 d 2 C 方向沿 x 方向 则单位时间内电容器增加的电荷量 为 Q t CBda CBdF m B 2d2C 故选项 B C 错误 D 正确 5 20
7、19 漳州高三模拟 多选 如图所示 质量为m 电阻为R 的单匝矩形线框静止于 粗糙斜面上 线框边长ab L ad 2L 虚线 MN 过 ad bc 边中点 斜面倾角为 线框与 斜面间的动摩擦因数为 tan 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 从某时刻起 在MN 右侧加一方向垂直斜面向上的匀强磁场 磁感应强度大小按B kt k 0 的规律均匀变化 一 段时间后 线框沿斜面向下运动 ab 边刚好匀速穿出磁场时的速度为v 重力加速度为g 则 A 线框刚开始运动时 感应电流的方向为abcda B 线框刚开始运动时 线框中的电功率为P 2k 2 L 4 R C 线框离开磁场的过程中安培力所做的功W 1 2mv
8、 2 D 线框从开始运动到穿出磁场过程中通过导线截面的电量q mgcos mgsin kL AD解析磁场均匀增加 根据楞次定律 感应电流方向为abcda 选项 A 正确 线框 刚要运动时 感应电流为I E R BL 2 tR kL 2 R 则线框中的电功率为P I 2R k 2L4 R 选项 B 错 误 线框下滑过程中有重力 摩擦力 安培力三力做功 且重力小于摩擦力 根据动能定理 安培力做功大于动能变化量 选项 C错误 当 ab 开始运动时 由平衡条件得mgsin B IL mg cos 运 动 过 程 中 通 过 的 电 荷 量 为q R B L 2 R 联 立 上 式 解 得q mg co
9、s mgsin kL 选项 D 正确 6 2019 合肥一中高考冲刺卷 多选 如图甲所示 在倾角为 的光滑斜面上分布着垂 直于斜面的匀强磁场 以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向 其磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示 一质量为m 电阻为R 的矩形金属框从t 0 时刻由静止释放 t3 时刻的速度为v 移动的距离为L 重力加速度为g 线框面积为S t1 t0 t2 2t0 t3 3t0 在金属框下滑的过程中 下列说法正确的是 A t1 t3时间内金属框中的电流方向不变 B 0 t3时间内金属框做匀加速直线运动 C 0 t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动 D 0 t3时间内金属框中产
10、生的焦耳热为 2B 2 0S 2 Rt0 ABD解析根据 B t 图象可知 t1 t3时间内 B t 线的斜率不变 则金属框中的感应电 动势大小方向不变 则电流方向不变 选项A 正确 0 t3时间内金属框所受安培力的合力 为零 则向下做匀加速直线运动 选项 B 正确 C 错误 线圈中的感应电动势E B t S B 0S t0 则 0 t3时间内金属框中产生的焦耳热为Q E 2 R 2t0 2B 2 0S 2 Rt0 选项 D 正确 7 2019 西宁高三一模 多选 如图所示 匀强磁场竖直向上 磁感应强度为B 足够长 的光滑倾斜导轨固定于磁场中 导轨宽度为L 倾角为 电阻不计 其下端与电阻R 连
11、接 电 阻为 r 的导体棒 ab 从导轨顶端由静止释放 ab 棒始终与导轨垂直 则ab 棒 A 所受安培力方向沿导轨斜向上 B 下滑的最大速度vm mg R r sin B 2L2 C 下滑的最大速度vm mg R r sin B 2L2cos2 D 在达到最大速度之前 减少的重力势能大于回路中产生的电能 CD解析导体棒 ab 从顶端静止释放 下滑过程中 切割磁感线 产生感应电动势 回路产生感应电流 由楞次定律知ab 棒中感应电流由b 到 a 由左手定则知ab 棒受到的安 培力水平向右 故选项 A 错误 下滑速度最大时 加速度等于零 感应电动势为E BLvmcos 感应电流I E R r BL
12、vm R r cos 安培力F安 BIL B 2L2v m R r cos 根据平衡条件 沿斜面 合力为零 则mgsin F安cos 即 mgsin B 2 L 2v m R r cos 2 解得 v m mg R r sin B 2 L 2 cos 2 故选 项 B 错误 C 正确 根据能量守恒 在达到最大速度之前 减少的重力势能等于增加的动 能和回路中产生的电能 所以减少的重力势能大于回路中产生的电能 故选项D 正确 8 2019 南平高三质检 多选 如图所示 一匝数为n 边长为L 质量为m 电阻为R 的正方形导体线框abcd 与一质量为3m 的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连 在导体线
13、框上方某一高处有一宽度为L 的上 下边界水平的匀强磁场 磁感应强度大小为B 方向垂 直纸面向里 现将物块由静止释放 当ad 边从磁场下边缘进入磁场时 线框恰好做匀速直 线运动 不计 切摩擦 重力加速度为g 则 A 线框 ad 边进入磁场之前线框加速度a 2g B 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中 通过线框的电荷量q BL 2 R C 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q 4mgL D 线框进入磁场时的速度大小v 2mgR n 2B2L2 CD解析在线框 ad 边进入磁场之前 有3mg T 3ma T mg ma 解得 a 1 2g 选项 A 错误 根据 q n R 可得从线框全部进入磁场到
14、完全离开磁场的过程中 通过线框的 电荷量为q nBL 2 R 选项 B 错误 线圈进入磁场过程中和穿出磁场过程中的总热量等于过程 中的重力势能减小量 故Q 2 3mgL mgL 4mgL 选项 C 正确 ab 边刚进入磁场时 导体做匀速直线运动 所以有T 3mg T mg F安 F安 nBIL I nBLv R 联立解得v 2mgR n 2B2L2 选项 D 正确 9 2019 上饶高三模拟 空间存在着如图所示的匀强磁场 MN 为磁场理想边界 光滑 水平面上有一个边长为a 质量为m 电阻为R 的金属正方形线框 从图中 位置以速度 2v 沿垂直于磁场方向开始运动 当线框运动到分别有一半面积在两个
15、磁场中的如图 位置 时 线框的速度为v 则下列说法错误的是 A 在图中位置 时线框中的电功率为 4B 2a2v2 R B 此过程中回路产生的电能为 3 2mv 2 C 在图中位置 时线框的加速度为 B 2a2v2 2mR D 此过程中通过线框截面的电荷量为 Ba 2 R C解析在图中位置 时线框中产生的感应电动势为E 2Bav 线框中的电功率为P E 2 R 4B 2a2v2 R 选项 A 正确 根据能量守恒定律可得线框中产生的电能为Q 1 2m 2v 2 1 2mv 2 3 2mv 2 选项 B 正确 在图中位置 时线框所受的安培力的合力 F 2BIa 2Ba 2Bav R 4B 2a2v
16、R 由牛顿第二定律得a F m 4B 2a2v mR 选项 C 错误 此过程中通过线框截面的电量为q R Ba 2 R 选项 D 正确 10 2019 郑州高三质检 多选 如图所示 MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨 其 间距为 L 导轨弯曲部分光滑 平直部分粗糙 固定在水平面上 右端接一个阻值为R 的定 值电阻 平直部分导轨左边区域有宽度为d 方向竖直向上 磁感应强度大小为B 的匀强磁 场 质量为 m 电阻也为R 的金属棒从高为h 处由静止释放 到达磁场右边界处恰好停止 已 知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 金属棒与导轨间接触良好 则金属棒穿过磁 场区域的过程中 重力加速度为g A 金属棒中的最大电流为 Bd2gh 2R B 金属棒克服安培力做的功为mgh C 通过金属棒的电荷量为 BdL 2R D 金属棒产生的电热为 1 2mg h d CD解析金属棒下滑过程中 根据动能定理得mgh 1 2mv 2 金属棒到达水平面时的速 度为 v 2gh 金属棒到达水平面后做减速运动 刚到达水平面时的速度最大 最大感应电 动势 E BLv 则最大感应电流为I E R R BL2gh
