2023新高考一轮复习提分宝典 第27课 电磁感应现象中的综合问题 提分练(wd无答案).docx

2023新高考一轮复习提分宝典第27课电磁感应现象中的综合问题提分练(wd无答案)一、单选题() 1 .如图所示导体电路放置在水平面内，处于竖直向下、范围足够大的匀强磁场中，平行光滑且足够长的金属导轨上放置导体棒MN,水平导体棒与导轨垂直且电接触良好，z = 0时刻单刀双掷开关S拨到1位置，电源给电容器C充电，八时刻又将S拨到2位置，电容器C通 过MN连接的回路放电，以下关于电容器充放电电流入、电容器两极电压Uc、棒MN的速度u及棒MN两端电压Umn随时间/变化图象正确的是()X X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X X() 2.纸面内两个半径均为R的圆相切于。点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化.一长为2 R的导体杆。4绕过。点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为g，1=0时，04恰好位于两圆的公切线上，如图1.KL-IZL h一又_ ;XX乂XX；：XXXxX；：XXXxX：xXXxX !温州温勿谕川川油川渝MB.匕=叱，。=。2D.匕=为，。2B.匕=叱，。=。2D.匕=为，。2A.匕岭，。2C.匕岭，。1。2九、解答题() 20.如图所示，凸字形硬质金属线框质量为加，相邻各边互相垂直，且处于同一竖 直平面内，外边长为/, cd边长为21,必与平行，间距为2/。匀强磁场区域的上下边界 均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，M边到磁场上边界的距离为2/,线框由静 止释放，从边进入磁场直到小边进入磁场前，线框做匀速运动。在/pq边离开磁场 后，"边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框 在下落过程中始终处于原竖直平面内，且他、cd边保持水平，重力加速度为g。求：a1由磁场区磁场区(1)线框"边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是边刚进入磁场时的几倍;(2)磁场上下边界间的距离”。所示。若选取从。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像可能正确的是（）正确的是（）（） 3 .如图甲所示，匝数=2的金属线圈（电阻不计）围成的面积为20 cm 2,线圈与R=2Q的电阻连接，置于竖直向上、均匀分布的磁场中，磁场与线圈平面垂直，磁感应强度为'31关系如图乙所示，规定感应电流i从。经过R到人的方向为正方向，忽略线圈的自感影响,则下列一/关系图正确的是（）则下列一/关系图正确的是（）甲乙WxlLA)C.iHx 乂厂 A)二、多选题（）4.如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向 相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于。孙平面内的刚性导 体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时， 4s末麻边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为/,他边所受安培力的大小为凡b,二者与时间才的关系图像，可能正确的是（）() 5.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流 过电阻R的电流，下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿。到匕的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍三、解答题() 6.如图甲所示，水平面上矩形虚线区域内有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度3随 时间1变化规律如图乙所示(图中8。、已知).边长为L、电阻为R的单匝正方形导线框必 放置在水平面上，一半在磁场区内，由于水平面粗糙，线框始终保持静止.甲乙 丙求02 / 0时间内通过线框导线截面的电荷量夕；求。3 fo时间内线框产生的焦耳热Q;(3)通过计算，在图丙中作出06 /o时间内线框受到的摩擦力/随时间/的变化图线(取水平向 右为正方向).() 7.如图所示，细线悬挂边长L的正方形导体线框，其质量是加、电阻为R,线框一半 处于处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。在02/0时间内，磁场磁感强度3随时间/变化如 图，且线框一直保持静止状态，已知重力加速度为g,求：(1)02时间内线框的电功率P；(2)02时间内通过线框导线任一截面的电量夕；求02 %。时间内悬挂细线的拉力的最大值巴和最小值/2?() 8.如图，两条相距/的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一 阻值为/?的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积 为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小为以随时间z的变化关系 为B1 = kl,式中左为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界(虚线)与导轨 垂直，磁场的磁感应强度大小为与，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒 力的作用下从静止开始向右运动，在时刻恰好以速度也越过此后向右做匀速运动，金 属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计，求：(1)在，=0到片力时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻Z (»。)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。金属棒XXXXXXXXXxlXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxlXXXXXXXXXXXXXXXX四、单选题()9.在甲、乙、丙三图中，除导体棒就可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，不计导体棒、导轨和直流电源的电阻和导体棒和导轨间的摩擦.图中装置均在 水平面内，且都处于方向垂直水平面向下的匀强磁场中，导轨足够长.今给导体棒裙一个向右A.甲中，因为电容断路，必导体棒中不会产生电流B.乙中，必导体棒向右做匀减速运动C.丙中，必棒先向右减速，再向左加速到直到匀速D.三种情形下导体棒必最终均静止五、解答题() 10.如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻,质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强 度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度vo匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度 变为V.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两 端与导轨保持良好接触.求：(1) MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；(2) MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3) PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.M汉又又jX X X !XXX() 11 .如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距"=0.5m, 导轨平面与水平面的夹角为。= 30°,导轨N、Q两端连接阻值R= 10。的电阻。导轨平面内分布 着有界匀强磁场区域/和II,磁场方向均垂直于导轨平面向上，区域I的上边界距导轨"、P 端两= 0.9m上、下边界之间的距离、2 = 0.35m,下边界与区域II的上边界之间的距离与=L2m,区 域/的磁感应强度大小历=10T,区域n的磁感应强度大小出=5鼠 质量? = 0.5kg的金属棒垂直 导轨放置，与两导轨接触良好。将金属棒从M、尸端由静止释放，进入区域II时恰好做匀速运 动，取g=10m/s2,不计金属棒及导轨的电阻。求金属棒进入磁场区域II时的速度；金属棒经过磁场区域I所用的时间。() 12.某试验列车按照设定的直线运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程 中设定的加速度大小，随速度u的变化曲线。求列车速度从20nVs降至3nVs经过的时间f及行进的距离X。(保留1位小数) 有关列车电气制动，可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强 磁场中，回路中的电阻阻值为凡 不计金属棒及导轨的电阻。沿导轨向右运动的过程, 对应列车的电气制动过程，可假设棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制 动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的P点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系，并在图1中画出图线。制动过程中，除机械制动和电气制动外，列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从lOOnVs减到3nVs的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强?（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）图1图1（） 13.如图甲所示，与水平面成0角的两根足够长的平行绝缘导轨，间距为L,导轨间 有垂直导轨平面方向、等距离间隔的匀强磁场Bi和B 2, Bi和B2的方向相反，大小相等，即 B产B2=B；导轨上有一质量为m的矩形金属框abed,其总电阻为R,框的宽度ab与磁场间隔 相同，框与导轨间动摩擦因数为山 开始时，金属框静止不动，重力加速度为g;（1）若磁场以某一速度沿直导轨向上匀速运动时，金属框恰好不上滑，求金属框中电流大小； （2）若磁场以速度V。沿直导轨向上匀速运动，金属框也会沿直导轨向上匀速运动，为了维持 金属框的匀速运动，求磁场提供的最小功率；（3）若t=0时磁场沿直导轨向上做匀加速直线运动；金属框经一段时间也由静止开始沿直导轨 向上运动，其v-t关系如图乙所示（CD段为直线，4、当为已知）；求磁场的加速度大小.（） 14.CD、所是水平放置的电阻可忽略的光滑水平金属导轨，两导轨距离水平地面高 度为H,导轨间距为3在水平导轨区域存在磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向上的 矩形有界匀强磁场（磁场区域为C PQE）,如图所示，导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接, 弯曲的光滑轨道的上端接有一电阻七 将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属导 轨高度处由静止释放，导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端x处.已 知导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度为g,求(1)电阻R中的最大电流的大小与方向；(2)整个过程中，导体棒中产生的焦耳热；(3)若磁场区域的长度为力 求全程流过导体棒的电量.() 15.如图甲所示，在X。水平面内，固定放置着间距为/的两平行金属直导轨，其间 连接有阻值为R的电阻，电阻两端连接示波器(内阻可视为无穷大)，可动态显示电阻R两端 的电压。两导轨间存在大小为3、方向垂直导轨平面的匀强磁场。，=0时一质量为相、长为/的 导体棒在外力尸作用下从工=与。位置开始做简谐运动，观察到示波器显示的电压随时间变化的 波形是如图乙所示的正弦曲线。取X。一端,则简谐运动的平衡位置在坐标原点。不计摩 擦阻力和其它电阻，导体棒始终垂直导轨运动。(提示：可以用尸图象下的“面积”代表力 尸所做的功)(1)求导体棒所受到的安培力尸力随时间，的变化规律;(2)求在。至0.25 7时间内外力尸的冲量;(3)若，=0时外力尸o=N,/=lm,T = 2於，用=lkg,E=9,Um = 0.5V,8 = 0.5T,求外力与安培力大图乙图乙小相等时棒的位置坐标和速度。示波器 R »FHzLi_L_.Ox图甲六、多选题() 16.如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面(纸面)垂直，磁场的上、下边界(虚线)均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框砧，其上、下两边均为磁场 边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距若线框自由下落，从。边进入磁场时开始，直至岫边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能()A.始终减小B.始终不变C.始终增加D.先减小后增加七、解答题() 17.如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B. 一边长为L , 质量为m、电阻为R的正方形单匝导线框abed放在水平桌面上.在水平拉力作用下，线框从 左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚进入磁场时撤去拉力，ab边恰好能到达磁场的右边 界.已知线框与桌面间动摩擦因数为日，磁场宽度大于L,重力加速度为g.求：箕 X X X：口 E； X X X X：(1) ab边刚进入磁场时，其两端的电压U；(2)水平拉力的大小F和磁场的宽度d；(3)整个过程中产生的总热量Q.八、单选题() 18.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀 强磁场.若第一次用。.3 s时间拉出，外力所做的功为W”通过导线截面的电荷量为91；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为夕2,则( )* X X X X X ：B XXXXXX X XXXB. W<W2, qi=q2 C. Wi>W2, qqi D.q>qi() 19.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈|和|,分别用相同材料，不同粗细的导线绕制(I为细导线).两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面.运动过程中， 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈I、II落地时的速度大小分别为匕、也在磁场中运动时产生的热量分别为。1、。2不计空气阻力，则