《2011届高三物理一轮复习优化测控试题 电磁感应定律的应用（38套）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高三物理一轮复习优化测控试题 电磁感应定律的应用（38套）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用心 爱心 专心2011 届高三物理一轮复习同步优化测控试题第 61 讲电磁感应定律的综合应用体验成功1.如图甲所示，有一矩形线框位于匀强磁场中 ，且磁场垂直于线框所在的平面向里.现用拉力将线框匀速拉出，第一次速度为v1，第二次速度为 v2，且 v1 v2，则()A.两次拉力做的功相等B.第一次拉力做的功较多C.第二次拉力做的功较多D.无法比较两次拉力 做功的多少解析：如图乙所示，两次拉力的位移均为 s L2，又因为匀速拉出，故 F 外 F 安 BIL1 B L1BL1vR所以 W Fs B L1L2BL1vR L2，与 v 成正比.B2L21vR答案：C2.如图甲所示，闭合金属线框从一定高度
2、自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab 边开始进入磁场到 cd 边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度时间图象可能是乙图中的()乙解析：当 ab 边刚进入磁场时，若线框所 受的安培力等于重力，则线框在从 ab 边开始进入磁场到 cd 边刚进入磁场前做匀速运动，故选项 A 正确；当 ab 边刚进入磁场时，线框不可能做匀加速运动，故选项 B 错误；当 ab 边刚进入磁场时，若线框所受的安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，最后可能做匀速运动，故选项 C 正确；当 ab 边刚进入磁场时，若线框所受的安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，最后可能做匀速运动，故选项 D 正
3、确.答案：ACD3.如图所示， a 是一正方形小金属片，用一根绝缘细杆将其挂在固定点 O，使其绕 O 点来回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域.已知磁感线 方向跟线框平面垂直，若悬 点摩擦和空气阻力均不计，则()A.金属片进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流方向相反B.金属片进入磁场区域后越靠近 OO时速度越大，因 而产生的感应电流也越大C.金属片开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减用心 爱心 专心小D.金属片在摆动过程中，机械能会完全转化为金属片的电能解析：金属片进出磁场时会产生感应电流，由能量的转化和守恒定律知，这一过程机械能逐渐减小，故金属片的摆角会越来越小，小至
4、金属片整体只在磁场区域内摆动时摆角不再变化.答案：AC4.如图所示，有两根与水平方向成 角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，轨道足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为 B，一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大值 vm，则()A.如果 B 增大， vm将增大B.如果 增大， vm将增大C.如果 R 增大， vm将增大D.如果 m 减小， vm将增大解析：当金属杆匀速下滑时，有： mgsin B2L2vmR解得： vm ，故 增大， R 增大， m 增大， B 减小，都能mgRsin B2L2使 vm增大.答案：BC5.
5、如图所示，光滑平行的 金属轨道平面与水平面成 角，两轨道上端用一电阻 R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上.一质量为 m 的金属杆 ab 以初速度 v0从轨道的底端向上滑行，滑行到某一高度 h 后又返回到底端.若在运动过程中，金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好，已知轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则()A.整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为 2mv0B.上滑到最高点的过程中，金属杆克服安培力与重力所做功之和等于 mv12 20C.上滑到最高点的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热等于mv mgh12 20D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻 R 的热功率相同解析：设金属杆
6、 返回底端时的速度大小为 v1，由能的转化和守恒定律得：mv mv E 电12 21 12 20E电 为电磁感应转化的电能，可知 v1 v0，故整个过程所受合外力的冲量为：I m(v1 v0)2 mv0，选项 A 错误；上滑过程中，对金属杆由动能定理得：mv WG W 安 ，选项 B 正确；12 20其中克服安培力做的功等于转化的电能，等于电流通过回路产生的焦耳热，即 Q mv12 mgh，选项 C 正确；20各时刻 R 上的热功率等于金属杆转化电能的功率，即 P ，因为金属杆向下通B2L2v2R过某一位置的速度小于向上通过该位置时的速度，故选项 D 错误.答案：BC6.如图甲所示，两根足够长
7、的光滑水平金属导轨相距 L0.40 m，导轨平面与水平面用心 爱心 专心成 30角，上端和下端通过导线分别连接阻值 R1 R21.2 的电阻，质量 m0.20 kg、阻值 r0.20 的金属棒 ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好的接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小 B1 T.现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0.5 s 时电动机达到额定功率，此后电动机的功率保持不变，经足够长的时间后，金属棒达到最大速度 vm5.0 m/s.在此过程中，金属棒运动的 v t 图象如图乙所示，试求：(取重力加速度 g10 m/s 2)(1)电动
8、机的额定功率 P.(2)金属棒做匀加速运动时的加速度 a 的大小.(3)在 00.5 s 时间内，电动机的牵引力 F 与速度 v 的关系.解析：(1)金属棒达到最大速度时，有：P F0vmF0 mgsin F 安 0R 并 0.6 R12F 安 B2L2vmR并 r联立解得： P10 W.(2)v at1， P F1vF1 mgsin maB2L2vR并 r联立解得： a m/s2.203(3)F mgsin F 安 maF 安 B2L2vR并 r联立解得： F .73 v5答案：(1)10 W(2) m/s2(3) F 203 73 v5用心 爱心 专心金典练习三十一电磁感应定律的综合应用选
9、择题部分共 10 小题，每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项 正确.1.北半球海洋某处地磁场的水平分量 B10.8 104 T，竖直分量 B20.510 4 T，海水向北流动.海洋工作者测量海水的流速时， 将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距 L20 m，如图所示.与两极板相连的电压表(可看做理想电压表)的示数 U2 mV， 则()A.西侧极板电势高，东侧极板电势低B.西侧极板电势低，东侧极板电势高C.海水的流速大小为 1.25 m/sD.海水的流速大小为 2 m/s解析：在北半球地磁场竖直分量向下，由右手定则
10、知，电磁感应使得西侧极板电势高，且有 E B2Lv，可得 v2 m/s.答案：AD2.如图甲所示，等腰直角三角形 OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框 ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度始终与 AB 边垂直且保持 AC 平行于 OQ.关于线框中的感应电流，下列说法正确的是()A.开始进入磁场时，感应电流最大B.开始穿出磁场时，感应电流最大C.开始进入磁场时，感应电流沿顺时针 方向D.开始穿出磁场时，感应电流沿顺时针方向解析：甲 乙进入时，感应电动势等效于图示乙中长度等于 BD 的导线垂直切割磁感线产生的感应电动 势，故知进入过程中感应电动势均匀减小，
11、电流为 逆 时针方向.同理可知，线框出来时感应电动势均匀增大，电流沿顺时针方向.答案：AD3.如图所示，空间有一方向垂直于纸面宽度为 h 的匀强磁场区域，一质量为 m 的长方形金属线框 abcd(bc 边长大于 h)从磁场的上方下落.已知线框的 ab 边在磁场区域运动的过程做匀速运动，穿过磁场区域所用的时间为 t.则线框的 cd 边在磁场区域运动的过程()A.做匀速运动B.所用时间比 t 短C.线框产生的热量大于 mghD.线框产生的热量等于 mgh解析： ab 在磁场中运动时有：mgB2L2vR感应电流产生的热量 Q mghab 从磁场中出来至 cd 进入磁场之前，线框以加速度 g 做匀加速
12、直线运动， cd 进入磁场的初速度 v v，此时 cd 受到向上的安培力 F mg，故线B2L2vR框将做减速运动(变减速运动且速度趋于 v)， cd 穿出磁场的时间小于 t，产生的热量大于mgh.答案：BC4.如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向下，金属棒 ab、 cd 与导轨构成闭合回 路且都可沿导轨无摩擦滑动，两棒 ab、 cd 的质量之比为用心 爱心 专心21 .用一沿导轨方向的恒力 F 水平向右拉棒 cd，经过足够长的时间以后()A.棒 ab、 cd 都做匀速运动B.棒 ab 上的电流方向是由 b 向 aC.棒 cd 所受到的安培力的大小等于2F3D
13、.两棒间的距离保持不变解析：因棒 ab、 cd 受到的安培力总是大小相等、方向相反的，故棒 ab、 cd 最终都将做匀加速运动，加速度大小 a ，选项 A 错误；此时棒 cdFmab mbc与棒 ab 保持一稳定的速度差，使得 ，由 ma b2 mc d可得 F 安 F B2L2 vRmbc B2L2 vRmab F，选项 B、C 正确.B2L2 vR 23答案：BC5.如图所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆 ab 放在导轨上并与导轨垂直.现用一平行于导轨的恒力 F 拉杆 ab，使它由静止开始向
14、右运动.杆 和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计，用 E 表示感应电动势， i 表示回路中的感应电流，在 i 随时间增大的过程中，电阻上消耗的功率等于2006 年高考全国理综卷()A.F 的功率B.安培力的功率的绝对值C.F 与安培力的 合力的功率D.iE解析：此题考查电磁感应、功能关系和瞬时功率. F 为恒力，杆做加速度变小的加速运动，最后趋于稳定速度，感应电流先逐渐增大后不变.由功能关系，外力做的功等于杆增加的动能和电阻上消耗的电能，电阻上消耗的电能等于杆克服安培力所做的功，因此电阻上消耗的功率等于安培力功率的绝对值，故选项 B 正确；又由于导轨及 ab 上的 电阻不计，故由 P UI
15、，在 i 随时间增大的过程中，电阻上消耗的功率 P Ei，故选项 D 正确.答案：BD6.如图所示，光滑 的“”形金属导体框竖直放置，质量为 m 的金属棒 MN 与框架接触良好.磁感应强度分别为 B1、 B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 abcd 和 cdef 区域.现从图示位置由静止释放金属棒 MN，当金属棒进入磁场 B1区域后，恰好做匀速运动.下列说法正确的有()A.若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后将加速下滑B.若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后仍将保持匀速下滑C.若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后可能先加速后匀速下滑D.若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后可能先减速后匀速下解析：金属棒 MN 在 B1区域和 B2区域受到的安培力方向都竖直向上，且有 F1 ，当 B2 B1时，金属棒进入 B2区域仍将匀速下滑；当 B2 B1时，B2L2vR金属棒进入 B2区域后将变加速下滑，速度加至 v2 时保持匀速；同理，当 B2 B1时，mgRB2L2金属棒进入 B2区域后将变减速下滑，速度减至 v2 时保持匀速.mgRB2L2答案：BCD用心 爱心 专心7.如图甲所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有固定的金属框架 AOC，已知 O
