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 普查讲练(wd无答案).docx

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1、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普查讲练（wd无答案）一、解答题（） L如图甲所示，N = 200匝的线圈（图中只画了 2匝），电阻 = 2C,其两端与一个R = 48Q的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。判断通过电阻/?的电流方向；求线圈产生的感应电动势月；求电阻/?两端的电压U。4 07Wb二、多选题 （） 2.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m、总电 阻为0.005。的正方形导线框Hcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示.已知导 线框一直向右做匀速直线运动，cd边于z =

2、 0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图 线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）.下列说法正确的是（）EN0.0100.20.4：0.6：t/sI-0.01 .-;图(b)A.磁感应强度的大小为0.5TB.导线框运动速度的大小为0.5nVsC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在Z = 0.4s至Z = 0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1NC. 一0D. 一0十一、多选题() 17.如图所示，一个匝数片1000匝、边长/=20cm、电阻1Q的正方形线圈，在线圈 内存在面积S=0.03m2的匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，磁感应强度大小

3、8 随时间/变化的规律是3=0.15,(T)。电阻R与电容器。并联后接在线圈两端，电阻R=2。，电 容030。下列说法正确的是()/ ,/ X f ；x X IC.电容器所带电荷量为L2xl0-4cC.电容器所带电荷量为L2xl0-4cD.稳定状态下电阻的发热功率为4.5WA.线圈中产生的感应电动势为4.5VB.若8端电势为0,则。端电势为3V十二、单选题() 18.如图所示，固定在同一绝缘水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m,其左侧 用导线接有两个阻值均为1Q的电阻，整个装置处在磁感应强度方向竖直向上、大小为1T的匀强 磁场中。一质量为1kg的金属杆N垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻

4、为LO,杆与导轨 之间的动摩擦因数为0.3,对杆施加方向水平向右、大小为10N的拉力，杆从静止开始沿导轨运 动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小g=10Hs2,则当杆的速度大 小为3nVs时()A.杆MN的加速度大小为3nVs2B.通过杆MN的电流大小为1A,方向从历到NC.杆MN两端的电压为IVD.杆MN产生的电功率为1W（） 19.如图所示，电阻R=1Q、半径-二0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q。P、。的圆心相同，Q的半径2=0.lm；仁0时刻，。内存在着垂直于圆面向 里的磁场，磁感应强度3随时间E变化的关系是3=2（T）；若规定逆时针方向为

5、电流的正方向，则线框P中感应电流/随时间，变化的关系图像应该是选项图中的（）十三、解答题（）20.如图，两根光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，导轨间距为3左端连有阻值 为R的电阻.一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为3、方向竖直向下的 匀强磁场区域.已知金属杆以速度口。向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右 边界（图中虚线位置）时速度恰好为零.金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好.除左端所连电 阻外，其他电阻忽略不计.求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的 功率.() 21 .如图甲所示，质量为的“口形金属框架MNP。放在倾角为。的绝缘斜面上,

6、 框架MM尸。部分的电阻不计，相距为3上端NP部分的电阻为凡一根光滑金属棒必在平 行于斜面的力(图中未画出)的作用下，静止在距离框架上端NP为L的位置。整个装置处于垂直 斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度3随时间，变化的规律如图乙所示，其中Bo、九)均为已知 量。已知必棒的质量为2,电阻为R,长为3与框架接触良好并始终相对斜面静止，/o时刻 框架也静止，框架与斜面间的动摩擦因数为4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求: 时刻，流过射棒的电流大小和方向;(2)0io时间内，通过棒的电荷量及M棒产生的热量;框架MNPQ什么时候开始运动?() 22.如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平

7、行的金属导轨，导轨间距离/= 0.2m , 导轨平面与水平面的夹角8=30。，导轨上端连接一个阻值R =0.40的电阻.整个导轨平面处 于垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度3=0.5T.现有一根质量加=0.01kg、电阻厂 =0.1 Q的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑，且始终与导 轨垂直.g =10m/s2 ,导轨电阻不计，求：(1 )金属棒从静止释放时的加速度大小；(2)金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值;(3 )金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压.十四、多选题() 23.如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为。导轨电阻忽 略不计。虚线

8、外、均与导轨垂直，在必与川之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁 场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直 且接触良好。已知PQ棒进入磁场时加速度恰好为零，PQ进入磁场开始计时，到离开磁场区域为止，流过尸。的电流随时间变化的图像可能正确的是()D.D.十五、解答题() 24.电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利 用电磁阻尼作用减缓车辆的速度.电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相 同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为立一质量为m的条 形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁

9、铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引 起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同.磁铁端面是边长为d的正方形，由于 磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B,铝 条的高度大于d,电阻率为p.为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场, 其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的 内能，重力加速度为g.(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I;(2)若两铝条的宽度均为b,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；(3)在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度bb的铝条，磁铁仍以速度v进入铝 条间，试

10、简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化.()25.如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为。间距为心 导轨上端接有一 平行板电容器，电容为导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为以方向垂直于导轨平面。 在导轨上放置一质量为2的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好 接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金 属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。十六、单选题() 26.如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨劭和切端接有电阻R导体

11、棒垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计.导轨右端区域存在垂直于导轨面的 匀强磁场，且磁感应强度6随时间，的变化规律如图乙所示.在，=0时刻，导体棒以速度好从 导轨的左端向右运动，经过时间4开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度 3的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流，随时间，的变化规律图像可能() 27.电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器。某小组用图示装置模拟研究电磁炮 的原理。间距为01m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T,左端 所接电池电动势为L5V、内阻为0.5Q。长0.1m、电阻为0.1Q的金属杆劭静置在导轨上。闭合开关S

12、后，杆他在运动过程中受到的阻力恒为0.05N,且始终与导轨垂直且接触良好。导轨电阻不计，则杆()A.运动方向向左B.先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动C.能达到的最大速度为18 m/sD.两端的电压始终不变十七、多选题() 28.如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒必、静止在导轨上。时，棒必以初速度uo向右滑动。运动过程中，ah. cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、口表示，回路中的电流用/表示。下列图像中可能正确的是（）十八、解答题（） 29.如图，一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为/；两根相同的 导体棒A

13、3、CO置于导轨上并与导轨垂直，长度均为/；棒与导轨间的动摩擦因数为4 （最大 静摩擦力等于滑动摩擦力）：整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为3,方向竖直向下。 从 = 0时开始，对棒施加一外力，使A3棒从静止开始向右做匀加速运动，直到，=4时刻撤 去外力，此时棒中的感应电流为已知8棒在，=（0，002mB = 5xT-0,2mx 0.2m - TxXXXXXXXXXXXX $ XXXXXXXXXXDX XXXXXXXXXXXX XX XX XX XX XX XX XXX Xxj,x X XXXXXX e XXXXXXXX叩x x图4X XX XX X XXb.我们知道，洛伦兹力对运动电荷

14、不做功.那么，导体棒而中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2 “电动机”为例，通过计算分析说明。() 48.如图所示，间距为L的光滑M、N金属轨道水平放置，ab是电阻为R的金属棒， 此棒可紧贴平行导轨滑动。导轨左侧接阻值也为R的定值电阻，其他电阻忽略不计。导轨右侧 连接一水平放置的平行板电容器，板间距为3板长也为3轨道处的磁场方向垂直轨道平面 竖直向下，电容器处的磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小均为瓦 当ab以速度小)向右匀速 运动时，一带电荷量大小为的微粒以某一速度紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内，做匀 速圆周运动，恰好能到达C板右侧边缘。试求：(1) A、C

15、两板间的电压U；(2)带电粒子的质量2；(3)带电粒子的速度大小V。() 49.如图所示，两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图甲所示放置，间距为公1m,在左端斜轨道部分高/1.25m处放置一金属杆m斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接，在 平直轨道右端放置另一金属杆6,杆。、b电阻凡=2Q、凡=5Q,在平直轨道区域有竖直向上的 匀强磁场，磁感强度8=2T.现杆以初速度=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆m杆。由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆b的平均电流为0.3A；从。下滑到水平轨道时开始计时, 。、b杆运动速度-时间图象如图乙所示(以。运动方向为正)，其中ma=2kg, m= 1 kg

16、, g=10m/s 2,求:(1)杆。进入水平轨道的速度v a和杆a在斜轨道上运动的时间A t；(2)杆。在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量q；(3)在整个运动过程中杆产生的焦耳热Qb.() 50 .所图所示，匝数N=10。、截面积s=L0xl0-2m2、电阻厂0.15。的线圈内有方向垂 直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场3 ,其变化率左=0.80T/s线圈通过开关S连 接两根相互平行、间距d=0.20m的竖直导轨，下端连接阻值R=0.50Q的电阻.一根阻值也为0.50Q ,质量m=l.Oxio-2kg的导体棒仍搁置在等高的挡条上.在竖直导轨间的区域仅有垂直 纸面的不随时间变化的匀

17、强磁场82.接通开关S后，棒对挡条的压力恰好为零.假设棒始终 与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻.R(1)求磁感应强度B2的大小，并指出磁场方向；(2 )断开开关S后撤去挡条，棒开始下滑，经，=0.25s后下降了 h=0.29m ,求此过程棒上产生的热量.JkiJki() 5.如图甲所示，矩形线圈必固定于方向相反的两个磁场中，所在平面垂直于磁感 线，两磁场的分界线恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规 律如图乙所示。若规定垂直于纸面向内的磁场方向为正方向，线圈中感应电流方向沿逆时针方向为正方向，则线圈感应电流随时间的变化图象为()四、解答题() 6.

18、如图1所示，在绝缘光滑水平桌面上，以。为原点、水平向右为正方向建立x轴, 在0x电阻/? = 0.25。的 正方形线框必cd,当平行于磁场边界的cd边进入磁场时，在沿工方向的外力/作用下以 u=L0nVs的速度做匀速运动，直到仍边进入磁场时撤去外力。若以加边进入磁场时作为计时起 点，在00仁1.0s内磁感应强度8的大小与时间，的关系如图2所示，在OY0L3s内线框始终做 匀速运动。求外力尸的大小；在LOs01.3心内存在连续变化的磁场，求磁感应强度8的大小与时间r的关系;(3)求在00L3s内流过导线横截面的电荷量q。五、单选题() 7.如图甲所示，一矩形金属线框垂直匀强磁场并固定于磁场中，以

19、垂直纸面向 里为磁场正方向，磁感应强度3随时间/的变化关系图象如图乙所示，规定向右为安培力的正 方向，则线框的必边所受安培力用b随时间，变化的图象正确的是()() 8.如图，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上 方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度.以线 框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力方随时间t变化关系的图中，错误的是XXXXXXXX六、解答题（） 9.如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.51其方向垂直于倾角夕为30。的斜面 向上.绝缘斜面上固定有A形状的光滑金属导轨MPN （电阻忽略不计），MP和NP

20、长度均为 2.5m, MN连线水平，长为3m.以MN中点。为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox. 一根粗 细均匀的金属杆CD,长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3Q,在拉力F的作用下，从 MN处以恒定的速度v=lm/s,在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好）.glX 10m/s 2.(1)求金属杆CD运动过程中产生产生的感应电动势E及运动到x = 08%处电势差Ucd;(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出F-x关系图象；(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热.七、多选题() 10.如图甲所示的电路中，螺线管匝数

21、为，横截面积为S,螺线管电阻为匕外接电 阻R尸3八& 八闭合开关K,在一段时间内，穿过螺线管磁场的磁感应强度8随时间的变 化规律如图乙所示，下列说法正确的是()甲乙A. 0-5时间内，螺线管中产生感应电流的大小上毕 4/ rB.5刍时间内，电阻R两端的电压U二华C.界寻时间内，通过电阻R2的电荷量伙=察D.等7时间内，整个回路中产生的焦耳热。二啰胆 -7 y八、单选题()11.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3 R的金属条制成的矩形线框。从以固定在水 平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场8中.一接入电路电阻为R的导体棒尸Q,在水平拉力 作用下沿乃、A以速度u匀速滑动，滑动过程尸。始终与劭垂直，且与

22、线框接触良好，不计 摩擦.在P0从靠近处向反滑动的过程中( )PQ中电流先增大后减小A. PQ两端电压先减小后增大PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大() 12.如图所示，固定在水平面上的半径为一的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应 强度大小为3的匀强磁场。长为/的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转 轴。上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为。、 板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为 g,不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是()A.棒产生的电动势为4引2B.微粒的电荷量与质量

23、之比为恐C.电阻消耗的电功率为续4D.电容器所带的电荷量为C历2() 13.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈.当以速度口。刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其Ef关系如图所示.如果只将刷卡速度改为多 线圈中的E关系图可能是()九、多选题() 14.如图所示，abed为边长为L的正方形线框，线框在纸面内，电阻为R.图中虚线区 域内有垂直纸面向里的匀强磁场.现用外力作用于线框，使线框从图示位置开始沿x轴正方向 做初速度为零的匀加速运动，线框运动过程中，ad边始终水平，线框平面始终与磁场垂直，磁 场宽度大于L, x轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线及线 框ab边的电压U随时间t的变化图象正确的是十、单选题() 15.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面(纸面)内，回路的外边置于垂直纸面向里的匀强磁场I中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场II,以向里为磁场II 的正方向，其磁感应强度B随时间，变化的图像如