《2011高三物理一轮复习 12.3电磁感应定律的综合应用练习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011高三物理一轮复习 12.3电磁感应定律的综合应用练习题（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1某部小说中描述一种窃听电话：窃贼将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，如下图所示下列说法正确的是()A不能窃听到电话，因为电话线中电流太小B不能窃听到电话，因为电话线与耳机没有接通C可以窃听到电话，因为电话中的电流是恒定电流，在耳机电路中引起感应电流D可以窃听到电话，因为电话中的电流是交变电流，在耳机电路中引起感应电流【解析】电话线与耳机线相互绝缘，故电话线中的电流不可能进入耳机内，由于电话线中电流是音频电流(即交变电流)，不断变化，耳机、导线组成的闭合电路中有不断变化的磁
2、通量，故耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流，人可以窃听到谈话内容【答案】D2两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强度为B的匀强磁场垂直，如右图所示除电阻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()A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度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【解析】由牛顿第二定律，金属棒下落过程的加速度a，因释放瞬间x0，v0，则金属棒的加速度ag，故A
3、正确；由右手定则知金属棒向下运动时棒中电流向右，故流过电阻的电流为ba，则B错误；因EBLv，I，则F，故C正确；金属棒上下振动最终静止时，处于平衡状态，且kxmg，弹簧具有弹性势能，由能量转化守恒定律金属棒减少的重力势能转化成两部分，一部分为弹簧弹性势能，另一部分为电阻R上产生的热量，故D错误【答案】AC3两根相距为L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水
4、平导轨的拉力FT作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g.以下说法正确的是()Aab杆所受拉力FT的大小为mgBcd杆所受摩擦力为零C回路中的电流强度为D与v1大小的关系为【解析】因两杆均处于平衡状态，故每杆所受的合力为零cd杆的速度方向与磁感线方向平行，只有ab杆运动时才使回路内的磁通量发生变化回路中的感应电动势：EBLv1根据闭合电路的欧姆定律：Iab杆所受安培力：FBILab杆匀速运动：FTFFf1又：Ff1mg由得：FTmgcd杆匀速运动：mgFf20又：Ff2F由得：.故A、D正确【答案】AD4如右图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定
5、电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F.此时()A电阻R1消耗的热功率为Fv/3B电阻R2消耗的热功率为Fv/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos D整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos )v【解析】ab棒切割磁感线产生感应电动势，ab为电源，再应用闭合电路欧姆定律和功率等计算公式即可解答设导体棒电阻阻值为R，长为L，由EBLv，I，R总RRR，FBIL，P1IR12R1，得P1Fv/6，同理P2Fv/6，A错，B
6、正确而摩擦力Ffmgcos ，PFfvmgvcos ，C正确，消耗机械功率P总F合v(FFf)v(Fmgcos )v，D正确【答案】BCD5如右图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是()A恒力F做的功等于电路产生的电能B恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C克服安培力做的功等于电路中产生的电能D恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和【解析】物体
7、克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，且功的数值等于电路中产生的电能，C正确；由动能定理知，恒力F、安培力和摩擦力三者的合力做的功等于物体动能的增加量，故A、B错误，D正确，也可从能量守恒角度进行判定，即恒力F做的功等于电路中产生的电能、因摩擦而产生的内能及棒动能的增加【答案】CD6(2009年高考天津卷)如右图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于() A棒的机械能
8、增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻R上放出的热量【解析】对金属棒受力分析可知，设金属棒重为G、上升高度h，则根据能量守恒可得：FhW安GhE，即拉力及安培力所做的功的代数和等于金属棒机械能的增加量，选项A正确【答案】A7如右图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B.有一宽度为b(bh)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘由静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，线圈恰好开始做匀速运动设线圈进入磁场过程中产生的热量为Q1，通过导体截面的电荷量为q1；线圈离开磁场过程中产生的热量为Q2，通过导体截面的电荷量
9、为q2，则()AQ1Q2BQ1Q2Cq1q2 Dq1t2，根据上述表达式得：Q1Q2，q1q2，选B、C.【答案】BC8如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是下图中的()【解析】在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定
10、线框中电流方向为逆时针方向，即正方向D错误；t0时刻，ab边切割磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电动势和感应电流逐渐减小，C错误；当cd边与磁场边界重合后继续运动，cd边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为顺时针方向，即负方向，B错误，A正确【答案】A9(2009年高考宁夏理综)如右图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度逆时针转动，t0时恰好在图示位置规定从a到b流经电阻R的电流方向为正
11、，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t0开始转动一周的过程中，电流随t变化的图象是()【解析】导体杆OM在匀强磁场中垂直切割磁感线绕O逆时针方向转动，产生的感应电流大小为：i不变，转到没有磁场时，i0；并由右手定则可判断电流流经电阻R的电流方向【答案】C10(2009年浙江六校联考)导体棒的电阻R2 ，质量m0.1 kg，长L0.5 m，导体棒MN架在光滑的金属框架上，金属框架与水平面的夹角为30，如上图所示，它们处于磁感应强度B为1 T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直.1 s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3 m时，MN刚好获得稳定的速度，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为5 V、
12、1 A，电动机内阻r为1 ，不计框架电阻及一切摩擦，求：(1)导体棒能达到的稳定速度；(2)导体棒上产生的热量【解析】(1)电动机的机械功率PUIIr24 W导体棒在斜面上受力如右图所示，导体棒在拉力F的作用下做加速度越来越小的加速运动，当导体棒达到稳定速度时，受力平衡，则mgsin FAF即mgsin 解得v4 m/s.(2)在导体棒上升的过程中能量守恒Ptmgssin mv2QQ1.7 J.【答案】(1)4 m/s(2)1.7 J11如图甲所示，相距为L的两平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨足够长且电阻不计两根相同的金属棒c和d与
13、导轨垂直放置，它们的质量均为m，电阻均为R，间距为s0，与导轨间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等在t0时刻，对c棒施加一水平向右的力，使其从静止开始做匀加速直线运动在t0时刻，d棒开始运动，此后保持水平力不变，由速度传感器测得两金属棒的vt图象如图乙所示，从t1时刻开始两金属棒以相同的加速度做匀加速直线运动，此时两金属棒的间距为s，试求：(1)在0至t1时间内通过金属棒c的电荷量；(2)t0时刻回路的电功率和金属棒c的速度大小；(3)t1时刻两金属棒的加速度大小【解析】(1)在0至t1这段时间内I又I解得：q.(2)设在t0时刻回路的瞬时感应电流为I，则对金属棒d由平衡条件得：BILmgt0时刻回路的电功率PI22R解得：P由欧姆定律得：I解得：vc.(3)设在t0时刻，水平外力为F0，金属棒c的加速度为a0，由牛顿第二定律得：F0mgBILma0而a0从t1时刻起，对两金属棒组成的系统，由牛顿第二定律有F02mg2ma解得：a.【答案】(1)(2)(3)高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )
