2022年高中物理练习电磁感应中的综合应用..docx

《2022年高中物理练习电磁感应中的综合应用..docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理练习电磁感应中的综合应用..docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载第 9 章 第 3 讲一、挑选题1如下列图,两根相距为 l 的平行直导轨 ab、cd, b、d 间连有一固定电阻 R,导轨电阻可忽视不计 MN为放在 ab 和 cd 上的一导体杆, 与 ab 垂直, 其电阻也为 R. 整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于导轨所在平面 指向图中纸面内 现对 MN施力使它沿导轨方向以速度 v 做匀速运动 令 U表示 MN两端的电压的大小,就 1 1AU2vBl BU3vBlCUvBl DU2vBl 答案 A E 1 解析 电路中电动势为 EBlv ,就 MN两端电压

2、URRR2Blv . 22022 合肥模拟 如下列图,在一匀强磁场中有一U形导体框 bacd,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,它可以在 ab、cd上无摩擦地滑动,杆 ef 及线框中导体的电阻都可不计开头时,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 将匀速向右运动,最终停止Cef 将匀速向右运动Def 将做往复运动 答案 A 解析 杆 ef 向右运动,所受安培力 FBIl Bl Blv RB 2lR,方向向左,故杆做减 2v速运动； v 减小, F减小,杆做加速度逐步减小的减速运动,A 正确3如下列图, 在

3、竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒 ab 以水平速度 v0抛出设在整个过程中, 棒的取向不变且不计空气阻力,就在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化的情形是 A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法判定 答案 C 解析 金属棒水平抛出后,在垂直于磁场方向的速度不变,由 EBlv 可知, 感应电动势也不变,C项正确4如下列图,用铝板制成 U 型框,将一质量为 m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度 v 匀速运动,悬线拉力为 FT,就 A悬线竖直, FTmgB悬线竖直, FTmg名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学

4、习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载C悬线竖直, FTmgD无法确定FT的大小和方向L,由于向左运动过程中竖直的切割磁感线,产生感应电 答案 A 设两板间的距离为 解析 动势,由右手定就判定下板电势高于上板,感应电动势大小差为 BLv 的电场中,所受电场力 F 电qE 电qE LqBLv LqvB. E Blv,即带电小球处于电势设小球带正电, 就电场力方向向上,同时小球所受洛伦兹力 F洛qvB,方向由左手定就判定竖直向下,即 F电F洛,故无论小球带什么电怎样运动,FTmg,选项 A正确52022 宁波模拟 如下列图, 有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道,

5、上端接有可变电阻 R,下端足够长, 空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为 B. 一根质量为 m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度 vm,就 A假如 B 增大, vm将变大B假如 变大, vm将变大C假如 R变大, vm将变大D假如 m变小, vm将变大 答案 BC 解析 以金属杆为讨论对象,受力如下列图依据牛顿其次定律得：mgsin F安ma,其中 F安B 2LR 2v当 a0 时, vvm解得 vmmgRsin B 2L结合此式分析即得 B、C选项正确6如下列图, 用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和 2L 的两只闭合线框 a 和 b,

6、以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外, 不考虑线框的动能,如外力对环做的功分别为 W a、W b,就 W aW为 A14 B12C11 D不能确定 答案 A 解析 依据能量守恒可知,外力做的功等于产生的电能,而产生的电能又全部转化为焦耳热名师归纳总结 W a QaBLv2LW bQbB 2Lv22L向第 2 页,共 6 页RavRbv由电阻定律知Rb2Ra,故 W aW b14, A 项正确7如下列图, 相距为 d 的两条水平虚线L1、L2 之间是方- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载水平向里的匀强磁场, 磁

7、感应强度为 B,质量为 m、电阻为 R的正方形线圈 abcd边长为 L L3a ,在 3t0 时刻线框到达 2 位置速度又为 v0并开头离开匀强磁场此过程中 vt 图象如图 b 所示,就 At 0 时,线框右侧边 MN的两端电压为 Bav0名师归纳总结 B在 t 0 时刻线框的速度为v0Ft 0 m第 3 页,共 6 页C线框完全离开磁场的瞬时 位置 3 的速度肯定比t 0时刻线框的速度大D线框从进入磁场 位置 1 到完全离开磁场 位置 3 的过程中产生的电热为2Fb 答案 D 解析 t 0 时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,为3 4Bav0,A 项错误；从t0时刻至 3t 0 时刻线框做

8、匀加速运动,加速度为F m,故在 t 0时刻的速度为v02at 0 v02Ft 0 m,B 项错误；由于t 0 时刻和 t 3t 0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情形相同,故在位置3 时的速度与t0 时刻的速度相等,C项错误；线框在位置1 和位置 3时的速度相等,依据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有FbQ,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,D项正确- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载二、非挑选题9由于国际空间站的运行轨道上各处的地磁场强弱及方向均有所不同,所以在运行过程中, 穿过其外

9、壳的地磁场的磁通量将不断变化,这样将会导致 _现象发生, 从而消耗国际空间站的能量为了削减这类消耗,国际空间站的外壳材料的电阻率应尽可能 _ 填“ 大” 或“ 小” 一些 答案 电磁感应 大 P 解析 电阻率较大,电阻也较大,同样的电磁感应现象,产生的电动势肯定,由 2U R可知,电阻较大时,消耗的电功率较小,可以削减能量消耗102022 杭州 如图,线圈匝数 n1000 匝,电阻 r 1 ,横截 2,处于一个匀称变化的磁场中磁感应强度随时间的变化 面积 S0.05m率 B t0.02T/s ,磁场方向与线圈平面垂直电阻 R13 ,R21 ,电容器的电容 C200 F. 由此可知电动势 E_V

10、,电容器充电的电量 Q _C. 4 答案 1 1.5 10 解析 此题考查法拉第电磁感应定律,含容电路的分析 依据法拉第电磁感应定律, 3 4 电动势 En t1000 0.02 0.05V 1V,电容器两端的电压为 R1 两端的电压, UCU1V,因此电容器的带电量为 QCU200 106 0.75C1.5 10 4C 112022 皖南模拟 如下列图,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R 的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且 无摩擦在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面对里,磁感应强度为 B. 开头

11、时导体棒静止,当磁场以速度 v 匀速向上运动时,导体棒也随之开头运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍在磁场 区域内,试求：1 导体棒的恒定速度；2 导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率 答案 1 vmgR B 2L 向上 2m B 2g 2L 2R 2 解析 1 设棒速为 v ,有 EBL vv F安BILBLE RB 2L v v R 2棒受力平稳有：mgF 安 mgR 联立得： v vB 2L 2方向向上名师归纳总结 2 2 PE R第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 联立得：Pm B 2g2L 2R2优秀学习资料欢迎

12、下载122022 临沂模拟 在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合,然后再提升直至离开磁场,操作时通过手摇轮轴 A 和定滑轮 O来提升线圈假设该线圈可简化为水平长为 L、上下宽度为 d 的矩形线圈,其匝数为 n,总质量为 M,总电阻为 R. 磁场的磁感应强度为 B,如下列图, 开头时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐,如转动手摇轮轴 A,在时间 t 内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场求此过程中：1 流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？2 在转动轮轴时,人至少需做多少功？ 不考虑摩擦影响 答案 1nBLd R2 Mgdn2B 2L 2d 2Rt 解析 1 在匀

13、速提升的过程中线圈运动速度vd t线圈中感应电动势EnBLv产生的感应电流I E R流过导线横截面的电荷量qIt 联立得qnBLd R2 匀速提升的过程中,要克服重力和安培力做功,即WWGW安又 WGMgdW安nBILd联立 得WMgdn2B 2L2d 2 如图甲所示,水平虚面PQ上方两侧有对称的范畴足够大的Rt132022 山东潍坊质检匀强磁场,磁场方向分别水平向左和水平向右,磁感应强度大小均为B02T. 用金属条制成的闭合正方形框aa bb 边长 L0.5m,质量 m0.3kg ,电阻 R1 . 现让金属框平面水平, aa 边、 bb 边分别位于左、右两边的磁场中,且与磁场方向垂直,金属框

14、由静止开头名师归纳总结 下落,其平面在下落过程中始终保持水平,当金属框下落至PQ前一瞬时,加速度恰好为零 以第 5 页,共 6 页金属框下落至PQ为计时起点, PQ下方加一范畴足够大的竖直向下的磁场,磁感应强度B 与时间 t 之间的关系图象如图乙所示不计空气阻力及金属框的形变,g 取 10m/s2. 求：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 金属框经过优秀学习资料欢迎下载PQ位置时的速度大小；名师归纳总结 2 金属框越过PQ后 2s 内下落的距离；h. 第 6 页,共 6 页3 金属框越过PQ后 2s 内产生的焦耳热 答案 10.75m/s 221.5m 30.5J 解析 1 当金属框的加速度恰好为零时,受到的安培力与重力平稳F1 安mg F1 安2B0I 1LI 12B0lvR解得 vmgR 4B0 2L 20.75m/s 2 经分析知金属框进入PQ上方后做竖直下抛运动,设2s 内下落的距离为hvt 1 2gt2,解得 h21.5m. E,2s 内产生3 设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I ,感应电动势为的焦耳热为Q,由法拉第电磁感应定律E B t L 2由图象得 B t2T/s , I E R,QI2Rt,解得 Q0.5J. - - - - - - -