高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第12章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用

高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第12章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用内容摘要：

1、用均匀导线做成的正方形线框边长为 0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图 1 所示当磁场以 10 T/s 的变化率增强时，线框中 a、b 两点间的电势差是() 图 1AU BU CU DU 解析：题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为 E，内电阻为 ，画出等效电路如图所示a、b 两点间的电势差即为电源的路端电压，设 l 是边长，且依题意知 10 T/s. 由 E 得 10 VR V，由于 ，即 B 选项正确2(2009宁夏高考)如图 2 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 2、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 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 M 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，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 变化的图象是图 3 中的 ()图 2：依据右手定则，可知在 0 内，电流方向为由 ，在电阻 R 内则是由 b到 a，为负值，且大小2I 为一定值； 内没有感应电流； 内电流的方向相反，即沿正方向； 2 内没有感应122 32 32电流，故 C 对答案：根足够长的光滑导 3、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，导轨所在平面与磁应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图 4 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 4A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 a属棒的速度为 v 时，所受的安培力大小为 F阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析：金属棒刚释放时，弹簧处于原长，此时弹力为零，又因此时速度为零，因此也不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故 A 对；金属棒向下运动时 4、，由右手定则可知，在金属，则电阻等效为外电路，其电流方向为 ba，故 B 错；金属棒速度为 培力大小为 F ，由以上两式得：F ，故 C 对；金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属2属棒速度不为零时的动能以及电阻 R 上产生的热量，因此 案：图 5 所示，电阻为 R，其他电阻均可忽略，一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为 m，棒的两端分别与 ab、持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在 图 5与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒 静止下滑经一段时间后闭合开关 S，则 S 闭合后 ()A导体棒 加速度一定大于 体棒 加速度一定小于 体棒 终速度随 S 闭合时刻的不同而不同D导体棒 机械能 5、与回路内产生的电能之和一定守恒解析：开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑闭合开关时有一定的初速度 此时 F 安 F 安mg 安 1 沿逆时针方向， 顺时针方向BE 1 1 沿逆时针方向，I 2 沿顺时针方向CE 1 2 沿顺时针方向， 逆时针方向DE 2E 3，I 2 沿顺时针方向，I 3 沿顺时针方向解析：中，B 为正，表示其方向向里，B 逐渐增大，表示穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，中，磁场方向向里且穿过线圈的磁通量减小，因此 中，B 为负值即向外且增大，磁场方向向外，同样由楞次定律可知 Bt 图象可以看出， 同一段直线，其斜率相同，即磁感应强度的变化率相同，因此， a 线的斜率较小 6、，反映出这段时间磁场变化较慢，即穿过线圈的磁通量变化慢，说明 项 B、D 正确答案：图 7 所示，一个边长为 L 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为 L 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线 导线框的一条边垂直，延长线 图 7平分导线框在 t0 时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 向移动，直到整个导线框离开磁场区域以 i 表示导线框中感应电流的大小，取逆时针方向为正图 8 所示的 it 关系图示中，可能正确的是 ()：分析线圈运动过程，由导体切割磁感线产生感应电动势 EBL 得 I，导线切割长度均匀增大，产生电流均匀增大，故 A 错误；从图 1 到图 2 7、，导线切割长度L 不变化，故电流保持不变，故 B 错误；从图 2 到图 3，导线切割长度减小，且变化情况与从开始到图 1 情况一样，故在电流随时间的变化的图象中斜率一样，故 D 错误；从图 3 到图 4，由右手定则判断出 与切割产生的电流相抵消，电流减小得更快，以后与前面过程对称，故 C 正确答案：图 9 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 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 图 9方向与导轨平面垂直，用水平恒力 F 把 从静止起向右拉动的过程中 ()A恒力 F 做的功等于电路产生的电能B 8、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：在此运动过程中做功的力有拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒 中安培，故选项 C、D 是正确答案：图 10 所示是磁悬浮列车运行原理模型两根平行直导轨间距为 L，磁场磁感应强度 2，方向相反，同时以速度 v 沿直导轨向右匀速运动导轨上金属框电阻为 R，运动时受到的阻力为 ()图 10Av m Bv mv m Dv m4金属棒受到的安培力和阻力平衡时速度最大，根据 Evv m)，I ，F 安 F 安 F f，2，故 C 正确49(2 9、010十堰模拟)如图 11 甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角 60斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间的变化规律如图乙所示 (规定斜向下为正方向)，导体棒 直导轨放置，除电阻 余电阻不计，导体棒 水平外力作用下始终处于静止状态规定 ab 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在 0t 时间内，图 12 中能正确反映流过导体棒 电流 i 和导体棒 受水平外力 F 随时间 t 变化的图象是 ()图 11：由楞次定律可判定回路中的电流始终为 ba，由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定，故A 错 B 对；由 F 安 得 F 安 随 B 的变化而变化，在 0 10、t 0时间内，F 安 方向向右，故外力 F 与 F 安 等值反向，方向向左为负值；在 t0t 时间内，F 安 方向改变，故外力 F 方向也改变为正值综上所述，D 项正确答案：图 13 所示，两根竖直的平行光滑导轨 Q，相距为 与 P 之间接有定值电阻 质量为 m，水平搭在导轨上，且与导轨接触良好整个装置放在水平匀强磁场中，磁感应强度为 图 13导轨足够长若开始就给 直向下的拉力 F，使其由静止开始向下做加速度为 a(ag) 的匀加速运动，试求出拉力 F 与时间 t 的关系式解析：经过时间 t，速度为 v刻的安培力 F 安 L 2 安 m(ag) m(ag) 图 14(a)所示，面积 S0.2 线圈，匝数 n630 匝，总电阻 r，线圈处在变化的磁场中，磁(b)所示规律变化，方向垂直线圈平面图(a)中的传感器可看成一个纯电阻 R，并标有“3 V,” ，滑动变阻器 标有“10 ，1 A。