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

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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、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

3、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

4、=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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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)

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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

18、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. WW2, qqi D.qqi() 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