《高三物理二轮复习 专题限时集训 第1部分 专题突破篇 专题11 电磁感应规律及其应用-人教版高三物理试题》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三物理二轮复习 专题限时集训 第1部分 专题突破篇 专题11 电磁感应规律及其应用-人教版高三物理试题(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题限时集训(十一)电磁感应规律及其应用一、选择题(本题共8小题,每小题6分在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表
2、的变化D将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意2如图20所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la3lb,图
3、示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()图20A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31B根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;因磁感应强度随时间均匀增大,设k,根据法拉第电磁感应定律可得Ennl2,则()2,选项B正确;根据I可知,Il,故a、b线圈中感应电流之比为31,选项C错误;电功率PIEnl2,则Pl3,故a、b线圈中电功率之比为271,选项D错误3(2016咸阳二模)如图21所示,一呈半正弦形状的闭合线框abc,a
4、cl,匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域,整个过程线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()【导学号:37162070】图21B线框从左边磁场进入右边磁场的过程中,两边都切割磁感线,磁通量变化得更快,感应电动势更大,感应电流方向沿逆时针,为负,选项B正确4在如图22甲所示的电路中,电阻R1R22R,圆形金属线圈半径为r1,线圈导线的电阻为R,半径为r2(r20)变化,C2中磁场的磁感应强度恒为B2,一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止则()图26A通过金属杆的电流大小为B通过金属杆的电
5、流方向为从B到AC定值电阻的阻值为RrD整个电路的热功率PBCD根据题述金属杆恰能保持静止,由平衡条件可得:mgB2I2a,通过金属杆的电流大小为I,选项A错误由楞次定律可知,通过金属杆的电流方向为从B到A,选项B正确根据区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1bkt(k0)变化,可知k,C1中磁场变化产生的感应电动势Ea2ka2,由闭合电路欧姆定律,EI(rR),联立解得定值电阻的阻值为Rr,选项C正确整个电路的热功率PEIka2,选项D正确二、计算题(共2小题,32分)9(14分)(2016湖南益阳调研)如图27所示,两条足够长的平行金属导轨倾斜放置(导轨电阻不计),倾角为30,导轨间距为0
6、.5 m,匀强磁场垂直导轨平面向下,B0.2 T,两根材料相同的金属棒a、b与导轨构成闭合回路,a、b金属棒的质量分别为3 kg、2 kg,两金属棒的电阻均为R1 ,刚开始两根金属棒都恰好静止,假设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力现对a棒施加一平行导轨向上的恒力F60 N,经过足够长的时间后,两金属棒都达到了稳定状态求:图27(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数;(2)当两金属棒都达到稳定状态时,b棒所受的安培力大小(3)设当a金属棒从开始受力到向上运动5 m时,b金属棒向上运动了2 m,且此时a的速度为4 m/s,b的速度为1 m/s,则求此过程中回路中产生的电热及通过a金属棒的电荷量【解析】(1
7、)a棒恰好静止时,有magsin 30magcos 30.解得.(2)两棒稳定时以相同的加速度向上匀加速运动,此时两棒有恒定的速度差对a棒:Fmagsin 30magcos 30F安maa对b棒:F安mbgsin 30mbgcos 30mba解得F安24 N.(3)此过程对a、b棒整体根据功能关系,有QFxa(magsin 30magcos 30)xa(mbgsin 30mbgcos 30)xbmavmbv解得Q85 J.qt解得q0.15 C.【答案】(1)(2)24 N(3)85 J0.15 C10(18分)(2016河南三门峡三模)如图28甲所示,两平行导轨是由倾斜导轨(倾角为)与水平导
8、轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的,并处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,两导轨间距为L,上端与阻值为R的电阻连接一质量为m的金属杆AB在t0时由静止开始在沿P1P2方向的拉力(图中未画出)作用下沿导轨下滑当杆AB运动到P2Q2处时撤去拉力,杆AB在水平导轨上继续运动,其速率v随时间t的变化图象如图乙所示,图中vmax和t1为已知量若全过程中电阻R产生的总热量为Q,杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,导轨和杆AB的电阻以及一切摩擦均不计,求:图28(1)杆AB中的最大感应电流Imax的大小和方向;(2)杆AB下滑的全过程通过电阻R的电荷量q;(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上运动的路程s.【导学号:37162072】【解析】(1)由题图乙知杆AB运动到水平轨道P2Q2处时的速率为vmax,则回路中的最大感应电动势EmaxBLvmax杆AB运动到水平轨道的P2Q2处时,回路中的感应电流最大,回路中的最大感应电流Imax得Imax根据右手定则知Imax的方向由A流向B.(2)根据法拉第电磁感应定律得,杆AB下滑全过程平均感应电动势平均感应电流又qt1解得q而BLs1cos 由题图乙知杆AB下滑的距离s1vmaxt1解得q.(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上做减速运动,感应电流I根据牛顿第二定律有BILma若t趋近于零,则a由以上三式可得vtmv则v1t1mv1