高考物理一轮复习第十章电磁感应章末滚动练642.pdf

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1、第 1 页 第十章 电磁感应 一、单项选择题 1关于物理科学家与他们奉献，以下说法中正确是()A奥斯特发现了电流磁效应，并发现了电磁感应现象 B库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e数值 C牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 D法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机 2M与N是绕在一个环形铁芯上两个线圈，绕法与线路如图 1 所示，现将变阻器R1滑片从a端逐渐向b端移动过程中，对通过电阻R2电流分析正确是()图 1 AR2中有电流，方向由c流向d BR2中有电流，方向由d流向c CR2中无电流，原因是R2回路没有接外电源 DR2中无电流，原因是N线圈没有切割磁感

2、线 3如图 2，一正方形闭合线框，从静止开场下落一定高度后，穿越一个有界匀强磁场区域，线框上、下边始终与磁场边界平行自线框开场下落到完全穿越磁场区域过程中，线框中感应电流I、受到安培力F及速度v随时间t变化关系图，可能正确是()图 2 4如图 3 所示，在坐标系xOy中，有边长为l闭合正方形金属线框abcd，其一条对角线ac与y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在第 2 页 y轴右侧、象限内有垂直纸面向里匀强磁场，磁场上边界(长为l)与线框ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行且经过b点t0 时刻，线框以恒定速度v沿垂直于磁场上边界方向穿过磁场区域 取沿abcda感应电流方向为正，那么

3、线框穿过磁场区域过程中，感应电流i随时间t变化图线是()图 3 5如图 4 所示，平行导轨之间有一个矩形磁场区，在相等面积两局部区域内存在着磁感应强度大小相等、方向相反匀强磁场细金属棒AB沿导轨从PQ处匀速运动到PQ过程中，棒上AB两端电势差UAB随时间t变化图像正确是()图 4 二、多项选择题 6如图 5 所示，足够长金属导轨水平固定放置在匀强磁场中，金属棒ab与导轨垂直且接触良好，用水平向右力F使棒ab从静止开场沿导轨运动导轨宽度L1 m，磁感应强度大小B1 T，金属棒质量m0.2 kg、电阻R1.0，棒ab与导轨间动摩擦因数0.5，假设拉力F功率为P6 W，金属棒ab从开场运动到速度稳定

4、过程中共有q2.8 C 电荷量通过金属棒，同时产生焦耳热Q5.8 J导轨电阻不计，g取 10 m/s2.那么()图 5 A棒ab到达稳定速度是 2 m/s B棒ab到达稳定速度是 4 m/s 第 3 页 C棒ab从静止至到达稳定速度经历时间为 1.5 s D棒ab从静止至到达稳定速度经历时间为 3 s 7如图 6 所示，在倾角为斜面上固定两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为m金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮细线与物块c连接，连接a棒细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置

5、，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，那么()图 6 A物块c质量是 2msin Bb棒放上导轨后，a棒中电流大小是mgsin BL Cb棒放上导轨前，物块c减少重力势能等于a、c增加动能 Db棒放上导轨后，物块c减少重力势能等于回路消耗电能 8如图 7 所示，竖直平面内有两条水平平行虚线ab、cd，间距为d，其间(虚线边界上无磁场)有磁感应强度为B匀强磁场，一个正方形线框边长为L，质量为m，电阻为R.线框位于位置 1 时，其下边缘到ab距离为h.现将线框从位置 1 由静止释放，依次经过 2、3、4 三个位置，其下边缘

6、刚进入磁场与刚要穿出磁场时速度相等，重力加速度为g.以下说法正确是()图 7 A线框在经过 2、3、4 三个位置时，位置 3 时线框速度一定最小 第 4 页 B线框进入磁场过程中产生热量Qmgd C线框从位置 2 下落到位置 4 过程中加速度一直减小 D 线 框 在 经 过 位 置3 时 克 制 安 培 力 做 功 瞬 时 功 率 为2B2L2ghdLR 三、非选择题 9 如图 8 所示，两根足够长固定平行粗糙金属导轨位于倾角30斜面上，导轨上、下端所接电阻R1R210，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度l2 m垂直于导轨平面向上匀强磁场磁感应强度B0.5 T，质量为m0.1 kg、电阻r5 金属

7、棒ab在高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，当金属棒ab下滑高度h3 m 时，速度恰好到达最大值v2 m/s.(g取 10 m/s2)求：图 8(1)金属棒ab速度到达最大时，电阻R1消耗功率；(2)金属棒ab从静止释放到速度最大过程中，电阻R2上产生焦耳热 10如图 9 所示，两足够长平行光滑金属导轨MN、PQ相距为L1 m，导轨平面与水平面夹角30，导轨电阻不计，磁感应强度为B12 T 匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L1 m 金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒质量为m12 kg、电阻为R11，两金属导轨上端连接右侧电路，电

8、路中通过导线接一对水平放置平行金属板，两板间距离与板长均为d0.5 m，定值电阻为R23，现闭合开关 S 并将金属棒由静止释放，取第 5 页 g10 m/s2，求：图 9(1)金属棒下滑最大速度为多大？(2)当金属棒下滑到达稳定状态时，整个电路消耗电功率P为多少？(3)当金属棒稳定下滑时，在水平放置平行金属板间加一垂直于纸面向里匀强磁场，磁感应强度B23 T，在下板右端且非常靠近下板位置处有一质量为m23104 kg、所带电荷量为q1104 C 液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？第 6 页 答案解析 1D 奥斯特发现了电流

9、磁效应，法拉第发现了电磁感应现象并制作了世界上第一台发电机，选项 A 错误，D 正确；库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷e数值，选项 B 错误；牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项 C 错误 2 A 根据右手螺旋定那么可知，线圈M左端是S极，右端是N极 现将变阻器R1滑片从a端逐渐向b端移动过程中，电阻减小，电流增大，磁场增强，导致向左穿过线圈N磁通量增大，那么由楞次定律可得：R2中有电流，方向由c流向d.故 A 正确，B、C、D 错误 3A 假设线框进入磁场后安培力与重力平衡而做匀速直线运动，感应电流保持不变，完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，穿

10、出磁场过程中，由于速度大于进入时速度，线框所受安培力大于重力，线框将做减速运动，速度减小，安培力也减小，线框加速度也减小，电流减小变慢，斜率变小而且穿出与进入磁场两个过程磁通量变化情况，产生感应电流方向相反，所以 A 是可能故 A 正确；线框下落过程中，受到安培力总是阻力，与线框运动方向相反，那么进入与穿出磁场过程安培力方向一样，符号一样故 B 错误；线框进入磁场过程，假设重力大于安培力，线框将做加速运动，随着速度增大，安培力增大，加速度将减小，速度图像斜率将减小故 C、D 均错误 4A 0lv时间内，ab边切割磁感线运动，根据右手定那么，知感应电流方向为abcda，为正，切割有效长度在均匀减

11、小，所以感应电第 7 页 流大小在均匀减小在lv2lv时间内，cd边切割磁感线运动，根据右手定那么感应电流方向为adcba，为负，切割有效长度在均匀减小，所以感应电流大小在均匀减小故 A 正确，B、C、D 错误 5C 金属棒AB在到达磁场左边前及离开右边界后没有感应电动势设导体棒切割磁感线总长度为L，在两个磁场中切割长度分别为L1与L2，那么：L1L2L AB两端电势差UAB等于感应电动势，为：UABB(L1L2)v 由式得：UAB2BL1vBLv，在运动过程中，L1均匀减小，UAB先正后负，故 C 正确 6AC 金属棒运动时切割产生电动势EBLv 电路中电流IER 金属棒所受安培力F安BIL

12、B2L2vR 由牛顿第二定律得：FF安mgma 又PFv 联立整理得：PvB2L2vRmgma 当a0 时速度最大，解得最大速度为：v2 m/s，故 A 正确，B 错误；设从开场运动到速度最大金属棒运动距离为x.第 8 页 由qRBLxR得：xqRBL2.8111 m2.8 m 由动能定理得：PtQmgx12mv2 代入得：6t5.80.50.2102.8120.222 解得：t1.5 s，故 C 正确，D 错误 7AB b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力与重力沿斜面向下分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳拉力与重力沿斜面向下分力及沿斜面向下安培力三个力平衡，c匀速下降那么c所受重力与绳拉

13、力大小平衡由b平衡可知，安培力大小F安mgsin，由a平衡可知F绳F安mgsin 2mgsin，由c平衡可知F绳mcg.因为绳中拉力大小相等，故 2mgsin mcg，即物块c质量为 2msin，故 A 正确；根据b棒平衡可知F安mgsin 又因为F安BIL得Imgsin BL，故 B 正确；b放上导轨之前，根据能量守恒知a增加重力势能也是由c减小重力势能转化，故 C 错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知 D 错误 8ABD 由于下边缘刚进入磁场与刚要穿出磁场时速度相等，位置3 到位置 4 匀加速运动，A 正确，C 错误；根据能量守恒知，线框进入磁场过程中产生热量Qmgd，B 正确

14、；线框进入磁场过程做加速度减小减速运动，完全进入磁场后做加速度为g匀加速运动，那么知3 位置时线框速度最小，那么有v20v22g(dL)，根据机械能守恒得 第 9 页 mgh12mv20，得v02gh得v2ghLd 线框在经过位置 3 时克制安培力做功瞬时功率PFvB2L2v2R2B2L2ghdLR 9(1)0.1 W(2)0.1 J 解析(1)速度最大时，金属棒ab产生电动势为：EBlv0.522 V2 V 通过R1电流为：I112ER12r0.1 A P1I21R1210 W0.1 W(2)到达最大速度时，金属棒受到安培力为：F安BI1l 此时，金属棒加速度为 0，有：mgsin 30F安

15、f 金属棒下滑h过程，根据能量守恒，有：mghfhsin 12mv2Q总，此过程R2中产生焦耳热为：Q214Q总，代入数据可得：Q20.1 J 10(1)10 m/s(2)100 W(3)v0.5 m/s 解析(1)当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，那么有m1gsin F安，F安ILB1 IB1LvmR1R2 所以m1gsin B21L2vmR1R2，解得最大速度vm10 m/s(2)金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减少，此过程中重力势能第 10 页 转化为电能重力做功功率等于整个电路消耗电功率Pm1gsin vm100 W(或PI2(R1R2)100 W)(3)金属棒下滑稳定时，两板间电压UIR215 V 因为液滴在两板间有m2gqUd所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动 当液滴恰从上板左端边缘射出时：r1dm2v1B2q 所以v10.5 m/s 当液滴恰从上板右侧边缘射出时：r2d2m2v2B2q 所以v20.25 m/s 初速度v应满足条件是：v0.5 m/s