《南方新高考高考物理大一轮复习专题九电磁感应第3讲电磁感应定律的综合应用课时作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南方新高考高考物理大一轮复习专题九电磁感应第3讲电磁感应定律的综合应用课时作业（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲电磁感应定律的综合应用一、单项选择题1如图K931所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)则()图K931A电路中感应电动势的大小为B电路中感应电流的大小为C金属杆所受安培力的大小为D金属杆的发热功率为2(2015年广东深圳联考)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应
2、强度为B的匀强磁场垂直，如图K932所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则()图K932A释放瞬间金属棒的加速度不等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量3如图K933所示，水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R，有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F随时间t变化规律的图象是()图K933 ABCD4(2016年湖南十三校联考)如图K934所示，螺线管与电阻R相连，
3、磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是()图K934A磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度B通过电阻的电流先由a到b，后由b到aC磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量Da的电势始终高于b的电势5(2015年安徽合肥二模)如图K935甲所示，一个匝数n100的圆形导体线圈，面积S10.4 m2 ，电阻r1 .在线圈中存在面积S20.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示有一个R2 的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是()图K935A圆形线圈中产生的感应电动势E6 VB在04 s时
4、间内通过电阻R的电荷量q8 CC设b端电势为零，则a端的电势a3 VD在04 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q18 J6(2015年北京朝阳期末)如图K936所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域()图K936A若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动D若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动7如图K937所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯
5、泡，电阻为1 .一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 ，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6)()图K937A2.5 m/s，1 W B5 m/s，1 WC7.5 m/s，9 W D15 m/s，9 W二、多项选择题8(2015年浙江绍兴模拟)两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直将一金属棒与
6、下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图K938所示现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()A金属棒在最低点的加速度小于gB回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大D金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度图K938图K9399两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图K939所示在这个过程中()A作用于
7、金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C金属棒克服安培力做的功等于电阻R上发出的焦耳热D恒力F所做的功等于电阻R上发出的焦耳热10(2016年河北保定高三调研)如图K9310所示，在倾角为30的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与斜面垂直(图中未画出)质量为m、阻值大小也为R的金属棒ab与固定在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终
8、与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，在上述过程中()图K9310A开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为B通过电阻R的最大电流一定是C通过电阻R的总电荷量为D回路产生的总热量小于mv三、非选择题11如图K9311所示，光滑斜面的倾角30，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l11 m，bc边的边长l20.6 m，线框的质量m1 kg，电阻R0.1 ，线框通过绝缘细线与重物相连，重物质量M2 kg，斜面上ef(efgh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，且线框的ab边始终平行于底边，
9、ef和gh的距离s11.4 m，g10 m/s2，求：(1)线框进入磁场前重物的加速度(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v.(3)ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t.(4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热图K931112如图K9312所示，两条平行的金属导轨相距L1 m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中金属棒MN和PQ的质量均为m0.2 kg，电阻分别为RMN1 和RPQ2 .MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t0时刻
10、起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态t3 s时，PQ棒消耗的电功率为8 W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动求：图K9312(1)磁感应强度B的大小(2)t03 s时间内通过MN棒的电荷量(3)求t6 s时F2的大小和方向(4)若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：v0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上求MN棒从静止开始到x5 m的过程中，系统产生的热量第3讲电磁感应定律的综合应用1B解析：电路中的感应电动势EBlv，感应电流I，故A错误，B正确；金
11、属杆所受安培力大小FBI，故C错误；金属杆的发热功率PI2RI2r，故D错误2C解析：释放瞬间金属棒的速度为零，没有感应电流产生，不受安培力，金属棒只受重力，所以金属棒的加速度为g，故A错误金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为ba，故B错误金属棒的速度为v时，回路中产生的感应电流为I，金属棒所受的安培力大小为FBILBL，故C正确由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，系统的机械能不断减少，最终金属棒停止运动，此时弹簧具有一定的弹性势能，所以导体棒的重力势能转化为内能和弹簧的弹性势能，则根据能量守恒定律可知，在金属棒运动的过程中，电阻R上产生的总热量等于棒
12、的重力势能减少量与弹簧弹性势能之差，故D错误3B解析：根据法拉第电磁感应定律得EBLv，回路中的电流I，安培力向左，大小为F安BIL.由牛顿第二定律得FF安ma，又vat，可得Fmaat，由此可知外力F随时间t变化规律的图象是不过原点且随时间逐渐增大的图线4A解析：通过电阻的电流先由b到a，后由a到b，故B错误；a的电势先低于b的电势，后高于b的电势，故D错误；磁铁刚离开螺线管时受到螺线管的吸引，其加速度小于重力加速度，故A正确；磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量与磁铁增加的动能之和，故C错误5D解析：由法拉第电磁感应定律可得En，由图乙结合数学知识可得kT/s0.15 T/s，将其代入可求
13、得E4.5 V，A错误设平均电流强度为，由qttntn，在04 s穿过圆形导体线圈的磁通量的变化量为0.60.3 Wb00.18 Wb，代入可解得q6 C，B错误.04 s内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合右手定则可得b点电势高，a点电势低，故C错误由于磁感应强度均匀变化，产生的电动势与电流均恒定，可得I1.5 A，由焦耳定律可得QI2Rt18 J，D正确6D7B解析：小灯泡稳定发光说明导体棒做匀速直线运动此时：F安，对棒满足：mgsin mgcos 0因为R灯R棒，则：P灯P棒再依据功能关系：mgsin vmgcos vP灯P棒联立解得v5 m/s，P灯1 W.图D119
14、8AD解析：如果不受安培力，杆和弹簧组成了一个弹簧振子，由简谐运动的对称性可知其在最低点的加速度大小为g，但由于金属棒在运动过程中受到与速度方向相反的安培力作用，金属棒在最低点时的弹性势能一定比没有安培力做功时小，弹性形变量一定变小，故加速度小于g，选项A正确；回路中产生的总热量等于金属棒机械能的减少量，选项B错误；当弹簧弹力与安培力之和等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大，选项C错误；由于金属棒运动过程中产生电能，金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度，选项D正确9AC10ACD解析：开始时金属棒切割磁感线产生电动势EBLv0，则金属棒与导轨接触点间电压为U0.5E，选项A正确；金属棒释放时，受到沿斜面向上的安培力与沿斜面向下的重力分力，因不知二力大小关系，则不能确定通过R的最大电流，选项B错误；由于金属棒在运动过程中受到安培力作用，最终金属棒静止，则金属棒沿斜面下滑距离为d，应用电流定义式和法拉第电磁感应定律可知通过R的电荷量q，选项C正确；从开始到停止，设
