2022年高考物理总复习专题.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -单元综合测试九 电磁感应 本试卷分第一卷 挑选题 和第二卷 非挑选题 两部分,试卷满分为100 分考试时间为90 分钟第一卷 挑选题,共40 分一、挑选题 此题共 10 小题, 每题 4 分,共 40 分 有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内512022 ·全国卷 某的的的磁场磁感应强度的竖直重量方向向下,大小为4.5 ×10T. 一灵敏电压表连接在当的入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水 视为导体 流过设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s. 以下说法正确选项A. 河北岸的电势较高B. 河南岸的电势较高C. 电压表记录的电压为9mVD. 电压表记录的电压为5mV图 15 3解析： 由 EBLv4.5 ×10×100×2 V 9×10V 9 mV,可知电压表记录的电压为9 mV,选项 C 正确、 D错误.从上往下看,画出水流切割磁感线示意图如图1 所示,据右手定就可知北岸电势高,选项A 正确、B 错误答案： AC图 222022 ·山东高考 如图 2 所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界, OO为其对称轴一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0 向右运动,当运动到关于OO对称的位置时A穿过回路的磁通量为零 B回路中感应电动势大小为2Blv 0 C回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中ab 边与 cd 边所受安培力方向相同可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -解析： 闭合回路关于 OO对称,穿过回路的磁感线的净条数为零,选项 A 正确.由右手定就可知, cd、 ab相当于电源,并且为串联关系,就回路中感应电流的方向为逆时针方向,感应电动势 E 2Blv 0,选项 B正确而 C 错误.由左手定就可知, ab 边、 cd 边受到安培力均向左,选项 D 正确答案： ABD图 332022 ·四川高考 如图 3 所示, 电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F 作用在 a的中点,使其向上运动如b 始终保持静止,就它所受摩擦力可能 A变为 0B先减小后不变C等于 FD先增大再减小解析： a 导体棒在恒力 F 作用下加速运动, 闭合回路中产生感应电流, 导体棒 b 受到安培力方向应沿斜面对上,且逐步增大最终不变,所以 b 导体棒受摩擦力可能先减小后不变,可能减小到 0 保持不变,也可能减小到 0 然后反向增大最终保持不变所以选项 A、B 正确, C、D 错误答案： AB图 442022 ·全国卷 如图4,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面对里,磁场上边界b 和下边界d 水平在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平线圈从水平面 a 开头下落已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b 之间的距离如线圈下边刚通过水平面b、c 位于磁场中 和 d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、 Fc 和 Fd,就 AFd>Fc >FbBFc <Fd<FbCFc>Fb>FdDFc <Fb<Fd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 由于线圈上下边的距离很短,线圈完全在磁场中运动的距离近似等于磁场高度,就在磁场中不受安培力作用向下运动距离大于ab 间距,可知线圈到达d 时的速度大于刚进磁场 即经过 b 点 时的速度,由 F可知线圈在d 点受磁场力最大,在经过c 处时不受磁场力,此题只有选项D正确答案： DB2L2v R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5如图 5 所示的电路中, 三个相同的灯泡a、b、c 和电感 L1、L2 与直流电源连接,电感的电阻忽视不计电键 K 从闭合状态突然断开时,以下判定正确的有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 5Aa 先变亮,然后逐步变暗Bb 先变亮,然后逐步变暗Cc 先变亮,然后逐步变暗Db、c 都逐步变暗解析： a、b、c 三个灯泡相同,设K 闭合时通过三个灯泡的电流均是I ,就 L1 上电流为2I , L2 上电流为I ,当 K 断开瞬时, a、b、c 三灯泡上原有电流立刻消逝L1 上的电流在原有2I 电流基础上逐步减小,L2 上的电流在原有 I 电流基础上逐步减小,L1、L2 上产生的感应电流方向相同所以在K 断开瞬时a 灯上瞬时有3I 的电流而后逐步减小,即a 灯先变亮后逐步变暗,就A 正确, B、 C错误 b、 c 两灯在原有I 的电流基础上逐步减小, 即 b、c 两灯逐步变暗,所以D 正确答案： AD图 66如图 6 所示,在一匀称磁场中有一U 形导线框 abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻, ef 为垂直于ab 的一根导体杆,它可在ab、cd 上无摩擦的滑动杆ef 及线框中导线的电阻都可不计开 始时,给ef 一个向右的初速度,就Aef 将减速向右运动,但不是匀减速Bef 将匀减速向右运动,最终停止Cef 将匀速向右运动Def 将来回运动解析： 给 ef 一个向右的初速度,就ef 产生感应电动势,回路形成电流同时,ef 受安培力而减速,随着ef 减速,回路电流减小,安培力减小因此,ef 将减速向右运动,但不是匀减速答案： A图 77始终升机停在南半球的的磁极上空,该处的磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B. 直升机螺旋桨叶片的长度为 l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着的磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为 a,远轴端为b,如图 7 所示假如忽视a 到转轴中心线的距离, 用 表示每个叶片中的感应电动势,就 A fl 2B,且 a 点电势低于b 点电势B 2fl 2B,且 a 点电势低于b 点电势C fl 2B,且 a 点电势高于b 点电势可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D 2fl 2B,且 a 点电势高于b 点电势解析：螺旋桨叶片环围着O点转动,产生的感应电动势为 Blv 由右手定就判定出b 点电势比 a 点电势高所以选项A 正确答案： A1Blv 0212Bl l 12B2 f l fl22B,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 88两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图8 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 杆在平行于水平导轨的拉力 F 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. 以下说法正确选项 1B2L2vAab 杆所受拉力F 的大小为mg2RBcd 杆所受摩擦力为零BLv1 v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C回路中的电流为2R2Rmg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D 与 v1 大小的关系为 B2L2v 1解析： ab 棒切割磁感线产生感应电动势,cd 棒不切割磁感线,整个回路中的感应电动势E 感 BLabv1 BLv1,2 2E感BLv1E感B L v1回路中感应电流I 2 2, C 选项错误 ab 棒受到的安培力为F 安 BIL BL2, ab 棒沿导轨匀速运RR2RR2 22 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_动,受力平稳ab 棒受到的拉力为F F摩 F 安mgB L v12R ,A 选项正确cd 棒所受摩擦力为f F安 BL v12R ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_,2 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B 选项错误 cd 棒做匀速直线运动,受力平稳,mg f ,mgB L v1 2RmgD选项正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22,2RB L v1答案： AD图 99如图 9 所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l 0、下弧长为d0 的金属线框的中点联结并 悬挂于 O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l 0. 下弧长为2d0 的方向垂直纸面对里的匀强磁场,且 d0. L. 先将线框拉开到如图9 所示位置,松手后让线框进入磁场,忽视空气阻力和摩擦,以下说法正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A金属线框进入磁场时感应电流的方向为a bc d a B金属线框离开磁场时感应电流的方向为a dc b a C金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等 D金属线框最终将在磁场内做简谐运动解析： 线框在进入磁场过程中由楞次定律可判得电流的方向为a d cb a. 而摆出磁场过程中同样由楞次定律可判得电流方向为a b cd a. 所以 A、B 项均错误 由于线框在进入和离开磁场过程中安培力做负功,所以速度会逐步减小,所以C 项错误线框最终在磁场中摇摆过程中,由于磁通量不再发生变化,回路中不再产生感应电流,没有热能的产生,只有机械能的转化与守恒,所以线框最终会在磁场中做简谐运动,就D 项正确答案： D图 1010如图 10 所示,平行金属导轨与水平面成 角,导轨与固定电阻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/3 B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 F mgcos v图 11解析： 上滑速度为v 时,导体棒受力如图11 所示2 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B L v就R FR2BLv21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以 PR1 3 RFv,故 A 错误, B 正确6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2×2R因 f N, N mgcos 所以 Pf fv mgvcos ,故 C 正确此时,整个装置消耗的机械功率为P PFPf Fv mgvcos ,故 D 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -答案： BCD第二卷 非挑选题,共60 分 二、填空题 此题共 2 小题,每题8 分,共 16 分图 1211如图 12 所示,半径为r 的金属圆环绕通过直径的轴OO以角速度 匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的平面与磁场方向重合时开头计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的感应电动势为 12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 2 1 BSsin30 ° 0Br. 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又 t /6 /6 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以 EBr22 3Br.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_t答案： 3Br2/6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 1312一个边长为10 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n 100,线框平面与磁场垂直,电阻为 20 . 磁感应强度随时间变化的图象如图13 所示就在一个周期内线框产生的热量为 J.解析： 由题图可知,线框中穿过匀称变化的磁场,变化周期T4 s 依据法拉第电磁感应定律和闭合电路B欧姆定律,线框中产生的感应电动势E nS,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_E感应电流 I R100×10 220tA 5×10 2 A ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在一个周期内产生的热量QI 2RT5 ×10 2 2×20×4 J 0.2 J.答案： 0.2三、运算题 此题共 4 小题, 13、14 题各 10 分, 15、16 题各 12 分,共 44 分,运算时必需有必要的文字说明和解题步骤,有数值运算的要注明单位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 1413如图 14 所示, P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度 大小为 B1 的匀强磁场中一导体杆ef 垂直于 P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动质量为m、每边电阻均为r 、边长为L2 的正方形金属框abcd 置于竖直平面内,两顶点a、b 通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2 的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态不计其余电阻和细导线对a、b 点的作用力(1) 通过 ab 边的电流I ab 是多大？(2) 导体杆 ef 的运动速度v 是多大？3解析： 1 设通过正方形金属框的总电流为I , ab 边的电流为I ab, dc 边的电流为I dc,有 I ab 4I 1I dc I 4金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg B2I abL2 B2I dcL23mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.由,解得I ab 4mgB2 L2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 由1 可得 I B2L2设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有 EB1L1v3设 ad、dc、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R, 就 R r 4E依据闭合电路欧姆定律,有I R3mgr1 2 1 2由,解得v 4B B L L . 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答案： 13mg 4B2L223mgr 4B1B2L1L2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 1514如图 15 所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R 的电阻处在方向竖直、磁感 应强度为B 的匀强磁场中, 质量为 m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上, 导轨与导体棒的电阻均可忽视初可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0. 在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触(1) 求初始时刻导体棒受到的安培力(2) 如导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,就这一过程中安培力做的功W1 和电阻 R 上产生的焦耳热Q1 分别为多少？(3) 导体棒往复运动,最终将静止于何处？从导体棒开头运动到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热 Q为多少？解析： 1 初始时刻棒中感应电动势ELv0BE棒中感应电流I R作用于棒上的安培力F ILB 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_联立得FL v0BR,安培力方向：水平向左可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 由功和能的关系,得12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_安培力做功W1 EPmv0 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12电阻 R 上产生的焦耳热Q1 2mv0 Ep. (3) 由能量转化及平稳条件等,可判定：12棒最终静止于初始位置,Q 2mv0 . 0B2L2v111可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答案： 1 F222,方向水平向左2 W Ep mvQ mv E3 Q mv10p0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R12022图 16152022 ·天津高考 如图 16 所示,质量 m1 0.1 kg ,电阻 R10.3 ,长度 l 0.4 m 的导体棒 ab 横放在 U 形金属框架上框架质量 m2 0.2 kg ,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数 0.2. 相距 0.4 m的 MM、 NN相互平行,电阻不计且足够长电阻 R20.1 的 MN垂直于 MM. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 B 0.5 T垂直于 ab 施加 F 2 N 的水平恒力, ab 从静止开头无摩擦的运动,始终与 MM、 NN保持良好接触当 ab 运动到某处时,框架开头运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力, g取 10 m/s 2.(1) 求框架开头运动时ab 速度 v 的大小.(2) 从 ab 开头运动到框架开头运动的过程中,MN上产生的热量Q 0.1 J ,求该过程ab 位移 x 的大小解析： 1 ab 对框架的压力F1 m1g框架受水平面的支持力FN m2g F1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,就框架受到最大静摩擦力F2FN ab 中的感应电动势E Blv E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2MN中电流 I R1 R 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_MN受到的安培力F 安 IlB 框架开头运动时F 安 F2由上述各式代入数据解得v6 m/s. R1 R2R2 闭合回路中产生的总热量Q总 Q211由能量守恒定律,得Fx mv2Q 2总代入数据解得x 1.1 m .答案： 16 m/s21.1 m图 17162022 ·福建三明期末 如图 17 所示,一轻绳绕过两轻质滑轮,两端分别连接着矩形导线框A1 和石块 A2,线框 A1 的 ab 边长 l 1 1 m, bc 边长 l 2 0.6 m ,电阻 R0.1,质量m0.5 kg,石块 A2 的质量 M 2 kg ,两水平平行虚线ef 、gh 之间存在着垂直纸面对外的匀强磁场,磁感应强度B 0.5 T,假如线框从静止开头运动,2进入磁场最初一段时间是匀速的,ef 和 gh 的距离 s>l 2 取 g 10 m/s 问：(1) 线框进入磁场前石块A2 的加速度a 为多大？(2) 线框进入磁场时匀速运动的速度v 为多大？(3) 线框完全进入磁场后,ab 边连续运动到gh 线的过程中,其运动性质如何？解析： 1 线框进入磁场前,线框A1 仅受到细线的拉力FT 和重力 mg,石块 A2 受到重力Mg和拉力 FT. 由牛顿其次定律,对线框,FT mg ma.对石块： Mg FT Ma可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_联立解得： aMg mg2 6 m/s.M m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 由于线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以石块受力平稳Mg FT线框 abcd 受力平稳FT mg FA ab 边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E Bl 1vE形成的感应电流I R受到的安培力FA BIl 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_联立上述各式得：Mg mg代入数据解得v 6 m/s.B l 1 v R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 线框完全进入磁场后到ab 边运动至 gh 线,线框中无感应电流,受力情形同进入磁场前,所以该阶段仍做匀加速直线运动,加速度仍为a6 m/s 2.答案： 16 m/s226 m/s3 匀加速直线运动,加速度为6 m/s 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载