《2017年度高考物理（第9讲 电磁感应现象及其规律的应用）二轮真题训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年度高考物理（第9讲 电磁感应现象及其规律的应用）二轮真题训练（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9讲 电磁感应现象及其规律的应用1.(2012安徽期末)如图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感线垂直于导轨所在平面若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内()A有自下而上的恒定电流B产生自上而下的恒定电流C电流方向周期性变化D没有感应电流解析：导体棒匀速向右运动，M中产生稳定的电流，则通过N中的磁通量保持不变，故N中无感应电流产生，选项D正确答案：D2.如图所示，回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下
2、滑设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有()A导体下落过程中，机械能守恒B导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能大于回路中增加的内能解析：由于安培力的作用，机械能不守恒，A错误；导体加速下落过程中，除增加回路的内能之外，还有动能产生，B错误，C正确；稳定后，导体减少的重力势能等于回路中增加的内能，D错误答案：C3.(2012河北衡水中学下学期一调考试)如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R
3、相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是()A金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1B金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为12C从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为11D从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为11解析：由v22ax可知，金属棒通过b、c两位置时，金属棒速度之比为1，产生的感应
4、电流之比为1，所受安培力之比为1，由牛顿第二定律可知，外力F的大小之比不是1，选项A错误；由电功率公式PI2R可知，金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为12，选项B正确；由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义可得，q/R，从a到b和从b到c的两个过程中，相等，所以通过金属棒横截面的电荷量之比为11，选项C正确；由焦耳定律，QI2RtqIR，从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1，选项D错误答案：BC4.(2013天津卷3)如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁
5、场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2则()AQ1Q2，q1q2BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2DQ1Q2，q1q2解析：根据法拉第电磁感应定律EBlv、欧姆定律I和焦耳定律QI2Rt，得线圈进入磁场产生的热量Q，因为lablbc，所以Q1Q2.根据，及qt得q，故q1q2.选项A正确，选项B、C、D错误答案：A5.(2013山东潍坊重点中学联考)如图所示，边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，
6、中途穿过垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下it关系图象，可能正确的是()解析：边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，若进入磁场时所受安培力与重力沿斜面方向的分力平衡，则线框做匀速直线运动，感应电流为一恒定值；完全进入后磁通量不变，感应电流为零，线框做匀加速直线运动；从磁场中出来时，感应电流方向相反，所受安培力大于重力沿斜面方向的分力，线框做减速运动，感应电流减小所以选项B正确答案：B6如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒A
7、B垂直于导轨放置，电阻R1、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R(不计灯泡电阻随温度的变化)，虚线MN右侧有垂直导轨平面的磁场，当导体棒AB从MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是()A11B12C13D14解析：导体棒AB在穿越磁场前的等效电路如图甲所示，有：P前2RR；导体棒AB在穿越磁场后的等效电路如图乙所示，有：P后I2R，所以D正确答案：D7.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相
8、反，且不随时间变化一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为.t0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是()解析：从导体杆转动切割磁感线产生感应电动势的角度考虑当导体杆顺时针转动切割圆形区域中的磁感线时，由右手定则判断电动势由O指向A，为正，选项D错误；切割过程中产生的感应电动势EBLBL2，其中L2Rsin t，即E2BR2sin2t，可排除选项A、B，选项C正确答案：C8磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动
9、势，其Et关系如图所示如果只将刷卡速度改为，线圈中的Et关系图可能是()解析：由公式EBlv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故本题正确选项为D.答案：D9.(2013福建卷18)如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()解析：根据导体线框进入磁场的速度的不同分析线框的受力情况、运动情况，从而判断
10、可能的vt图象线框先做自由落体运动，因线框下落高度不同，故线框ab边刚进磁场时，其所受安培力F安与重力mg的大小关系可分以下三种情况：当F安mg时，线框匀速进入磁场，其速度v，选项D有可能；当F安mg时，线框加速进入磁场，又因F安，因此a，即ag，速度v增大，a减小，线框做加速度逐渐减小的加速运动，选项C有可能；当F安mg时，线框减速进入磁场，ag，v减小，a减小，线框做加速度逐渐减小的减速运动，当线框未完全进入磁场而a减为零时，即此时F安mg，线框开始做匀速运动，当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动，选项B有可能故不可能的只有选项A.答案：A10(2013重庆卷7)小明在研究性学习中设计了一
11、种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G2，铜条在磁场中的长度为L.(1)判断铜条所受安培力的方向，并说明G1和G2哪个大；(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小解析：(1)铜条匀速向下运动，由楞次定律可知，其所受安培力竖直向下根据牛顿第三定律，铜条对磁铁的作用力竖直向下，故G2G1.(2)由题意知：G1G
12、2F，FG2G1，由安培力公式FBILIEBlv联立以上各式，解得B.答案：(1)安培力的方向竖直向上，G2G1(2)安培力的大小FG2G1磁感应强度的大小B11如图所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨MN、MN固定在竖直方向，导轨间距d0.8 m，下端NN间接一阻值R1.5 的电阻，磁感应强度B1.0 T的匀强磁场垂直于导轨平面距下端h1.5 m高处有一金属棒ab与轨道垂直且接触良好，其质量m0.2 kg，电阻r0.5 ，由静止释放到下落至底端NN的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR1.05 Jg10 m/s2.求：(1)金属棒在此过程中克服安培力所做的功WA；(2)金属棒下滑速度为2 m/s时
13、的加速度a；(3)金属棒下滑的最大速度vm.解析：(1)设棒ab产生的热量为Qr，由于金属棒与电阻的电流相等，由QI2Rt，得QrQR0.35 J金属棒克服安培力做的功等于回路中产生的热量，故WAQrQR1.4 J.(2)当金属棒的速度v2 m/s时，EBdv，I，F安BId再由牛顿第二定律，mgF安ma解得a6.8 m/s2.(3)在最低位置金属棒的速度最大，由能量守恒定律，得mghWAmv代入数据，得vm4 m/s.答案：(1)1.4 J(2)6.8 m/s2(3)4 m/s12如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成
14、30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止取g10 m/s2，问：(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力为：FcdIlB棒cd在共点力作用下平衡，则：Fcdmgsin 30由式，代入数据解得：I1 A根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c.(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：FabFcd对棒ab，由共点力平衡知：Fmgsin 30IlB代入数据解得：F0.2 N(3)设在时间t内棒cd产生Q0.1 J热量，由焦耳定律知：QI2Rt设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为：EBlv由闭合电路欧姆定律知：I由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为：xvt力F做的功为：WFx综合上述各式，代入数据解得：W0.4 J答案：(1)1 A电流方向由d至c(2)0.2 N(3)0.4 J内容总结
