当前位置:首页 >> 其它课程 >>

教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用

小学+初中+高中

专题限时集训(十一)

电磁感应规律及其应用

(对应学生用书第 137 页) (限时:40 分钟) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 1~5 题只有一项 符合题目要求,第 6~8 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分.) 1.(2016·河南重点中学联考)如图 11?21 甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在 圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管 a 端 流入为正,以下说法正确的是( )

图 11?21 A.从上往下看,0~1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向 B.0~1 s 内圆环面积有扩张的趋势 C.第 3 s 末圆环对桌面的压力小于圆环的重力 D.1~2 s 内和 2~3 s 内圆环中的感应电流方向相反 A [由图乙知,0~1 s 内螺线管中电流逐渐增大,穿过圆环向上的磁通量增大,由

楞次定律知圆环中感应电流的磁场向下,圆环面积有缩小的趋势,从上往下看,0~1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向, 选项 A 正确, B 错误; 同理可得 1~2 s 内和 2~ 3 s 内圆环中的感应电流方向相同,选项 D 错误;第 3 s 末电流的变化率为 0,螺线 管中磁感应强度的变化率为 0,在圆环中不产生感应电流,圆环对桌面的压力等于圆 环的重力,选项 C 错误.] 2.(2016·咸阳二模)如图 11?22 所示,一呈半正弦形状的闭合线框 abc,ac=l,匀速穿过 边界宽度也为 l 的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域, 整个过程线框中感应电流 图象为(取顺时针方向为正方向)( ) 【导学号:19624141】

图 11?22

小学+初中+高中

小学+初中+高中

B

[线框从左边磁场进入右边磁场的过程中, 两边都切割磁感线, 磁通量变化得更快,

感应电动势更大,感应电流方向沿逆时针,为负,选项 B 正确.] 3.(2016·北京高考)如图 11?23 所示,匀强磁场中有两个导体圆环 a、b,磁场方向与圆环 所在平面垂直.磁感应强度 B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为 2∶1,圆环中产生的 感应电动势分别为 Ea 和 Eb.不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( )

图 11?23 A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向 B [由楞次定律知, 题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反, 故感应电流沿
2

Δ Φ Δ BS Δ B·π R 顺时针方向. 由法拉第电磁感应定律知 E= = = , 由于两圆环半径 Δt Δt Δt 之比 Ra∶Rb=2∶1,所以 Ea∶Eb=4∶1,选项 B 正确.] 4.(2017·衡水市冀州中学一模)如图 11?24 甲所示,光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与 水平面成 θ 角,M、P 两端接一电阻 R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁 场中.t=0 时对金属棒施加一平行于导轨的外力 F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运 动,金属棒电阻为 r,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻 R 的感应电流 I 随时间 t 变化 的关系如图乙所示.下列关于棒运动速度 v、外力 F、流过 R 的电量 q 以及闭合回路中 ΔΦ 磁通量的变化率 随时间变化的图象正确的是( Δt )

【导学号:19624142】

图 11?24

小学+初中+高中

小学+初中+高中

B

[根据如图乙所示的 I?t 图象可知 I=kt,其中 k 为比例系数,由闭合电路欧姆定

律可得:I=

E

R+r

=kt,可推出:E=kt(R+r),由 E=BLv,所以 v=

k R+r t,v?t BL

图象是一条过原点斜率大于零的直线, 说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线 运动,即 v=at,故 A 错误;

E=

ΔΦ ΔΦ ΔΦ ,所以有: =kt(R+r), ?t 图象是一条过原点斜率大于零的直线, Δt Δt Δt

故 B 正确; 对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程 F-BIL-mgsin θ =ma, 而 I=

BLv B2L2a ,v=at 得到 F= t+ma+mgsin θ , R+r R+r

可见 F?t 图象是一条斜率大于零且与 F 轴正半轴有交点的直线,故 C 错误; 1 2 ΔΦ - q= I Δ t= = = R+r R+r

BL at2

BLa t2,q?t 图象是一条开口向上的抛物线,故 D 错 R+r

误.] 5.(2017·温州中学模拟)如图 11?25 所示,在水平界面 EF、GH、JK 间,分布着两个匀强磁 场,两磁场方向水平且相反,大小均为 B,两磁场高均为 L,宽度无限.一个框面与磁 场方向垂直、质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形金属框 abcd,从某一高度由静 止释放,当 ab 边刚进入第一个磁场时,金属框恰好做匀速直线运动,当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间的某位置时, 又恰好开始做匀速直线运动. 整个过程中空气阻力不计. 则( )

图 11?25 A.金属框穿过匀强磁场过程中,所受的安培力保持不变 B. 金属框从 ab 边始进入第一个磁场至 ab 边刚到达第二个磁场下边界 JK 过程中产生 的热量为 2mgL C.金属框开始下落时 ab 边距 EF 边界的距离 h= 4 4 2B L

m2gR

小学+初中+高中

小学+初中+高中 D.当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间做匀速运动的速度 v2= 2 2 4B L D [线框向下运动,由楞次定律可知,安培力总是阻碍线框的运动,线框受到的安培

mgR

力方向与运动方向相反, 即线框受到的安培力方向始终向上, 所受安培力方向始终保 持不变,但是安培力大小随速度的变化而变化,即安培力要发生变化,故 A 错误;设 金属框 ab 边刚进入磁场时的速度为 v1, 当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间的某位置时, 又 恰好开始做匀速直线运动的速度为 v2,由题意知,v2<v1,对 ab 边刚进入磁场,到刚 1 1 2 到达第二个磁场的下边界过程中, 由能量守恒得: Q=mg·2L+ mv2 故 B 错误; 1- mv2, 2 2 当 ab 边刚进入第一个磁场时, 金属框恰好做匀速直线运动, 由平衡条件得: mg= 解得: v1=

B2L2v1 , R

mgR 1 , 从线框开始下落到刚进入磁场过程, 由机械能守恒定律得: mgh= mv2 1, B2L2 2

m2gR2 解得:h= 4 4,故 C 错误;当 ab 边下落到 GH 和 JK 之间做匀速运动时,线框受到的 2B L
2BLv2 4B L v2 4B L v2 mgR 安培力:F=2BIL=2BL = ,由平衡条件得:mg= ,解得:v2= 2 2, R R R 4B L 故 D 正确.] 6.(2017·鹰潭市一模)如图 11?26 甲所示,一个匝数为 n 的圆形线圈(图中只画了 2 匝), 面积为 S,线圈的电阻为 R,在线圈外接一个阻值为 R 的电阻和一个理想电压表,将线 圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列 说法正确的是( ) 【导学号:19624143】
2 2 2 2

图 11?26 A.0~t1 时间内 P 端电势高于 Q 端电势 B.0~t1 时间内电压表的读数为 C.t1~t2 时间内 R 上的电流为

n B1-B0 S t1 nB1S t2-t1 R

D.t1~t2 时间内 P 端电势高于 Q 端电势 AC [0~t1 时间内,磁通量增大,根据楞次定律判断感应电流沿逆时针方向,线圈相

当于电源,上端为正极,下端为负极,所以 P 端电势高于 Q 端电势,故 A 正确;0~ 小学+初中+高中

小学+初中+高中

t1 时间内线圈产生的感应电动势 E=n
阻 R 两端的电压 U=IR= ·R= 2R 感 应 电 动 势 E′ = n

ΔΦ ΔB B1-B0 =n S=n S,电压表的示数等于电 Δt Δt t1

E

n B1-B0 S ,故 B 错误;t1~t2 时间内线圈产生的 2t1

ΔΦ B1 E′ =n S , 根 据 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 I′ = = Δt t2-t1 2R

nB1S ,故 C 正确;t1~t2 时间内,磁通量减小,根据楞次定律,感应电流沿 t2-t1 R
顺时针方向,线圈相当于电源,上端为负极,下端为正极,所以 P 端电势低于 Q 端电 势,故 D 错误.] (2017·温州中学模拟)如图甲所示,在倾角为 θ 的光滑斜面内分布着垂直于 斜面的匀强磁场,其磁感应强度 B 随时间变化的规律如图乙所示.质量为 m 的矩形金属 框从 t=0 时刻静止释放,t3 时刻的速度为 v,移动的距离为 L,重力加速度为 g.在金属 框下滑的过程中,下列说法正确的是( )

A.t1~t3 时间内金属框中的电流方向不变 B.0~t3 时间内金属框做匀加速直线运动 C.0~t3 时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动 1 2 D.0~t3 时间内金属框中产生的焦耳热为 mgLsin θ - mv 2 AB [t1~t3 时间内穿过线圈的磁通量先向上减小,后向下增加,根据楞次定律可知,

金属框中的电流方向不变,选项 A 正确;0~t3 时间内金属框所受安培力的合力为零, 则所受的合力为重力沿斜面向下的分力,做匀加速直线运动,选项 B 正确,C 错误; 0~t3 时间内金属框运动的加速度为 gsin θ ,故机械能无损失,故线框中产生的焦 1 2 耳热不等于 mgLsin θ - mv ,选项 D 错误.] 2 7.(2017·高三第一次全国大联考)如图 11?27 所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直 放置, 两导轨上端接有电阻 R(其余电阻不计), 虚线 MM′和 NN′之间有垂直于导轨平面 向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为 B1,虚线 NN′和 PP′之间也有垂直于导轨平面 向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为 B2(B1>B2).现将质量为 m 的金属杆 ab,从 MM′ 上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平, 小学+初中+高中

小学+初中+高中 已知 ab 棒到达 NN′和 PP′之前已经匀速运动. 则 ab 棒从 MM′运动到 PP′这段时间内 的 v?t 图可能正确的是( ) 【导学号:19624144】

图 11?27

BC

[导体棒 ab 到 MM′切割磁感线运动时,若安培力大于重力,导体棒做加速度减

小的减速运动,若安培力等于重力,导体棒一直做匀速运动,若安培力小于重力,则 做加速度减小的加速运动;当导体棒 ab 到 NN′时,由于磁感应强度减小,安培力变 小,小于重力,导体棒做加速度减小的加速运动.可知 B、C 正确,A、D 错误.] 8.[2017·高三第一次全国大联考(江苏卷)]如图 11?28 所示,在水平面上有两条足够长的 平行光滑金属导轨 MN、PQ,导轨间距为 d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁感 应强度大小为 B.两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上, 且与导轨垂直, 已知两金属 杆质量均为 m,电阻均为 R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,现将杆 1 以初速度

v0 向右滑向杆 2,在运动过程中两杆始终不碰撞,则(

)

图 11?28 A.杆 1 将做匀减速运动,杆 2 将做匀加速运动 B.杆 1、杆 2 最终均以速度 0.5v0 做匀速运动

小学+初中+高中

小学+初中+高中 1 2 C.杆 1 上总共产生 mv0的热量 8 D.通过杆 2 上的电荷量为 2Bd BCD [杆 1 向右运动时,由于切割磁感线,回路中将产生感应电流,在安培力的作用

mv0

下,杆 1 做减速运动,杆 2 做加速运动,由于杆的速度变化,回路中的感应电动势变 化,感应电流随着变化,导致两杆所受安培力大小发生变化,加速度大小随之改变, 故选项 A 错误;由于两杆所受安培力等大反向,两杆所组成的系统动量守恒,由 mv0 =mv1+mv2 最终两杆速度相等时,杆间距不再变化,感应电流随之消失,即 v1=v2, 可得 v1=v2=0.5v0,故选项 B 正确;两杆中电流时刻相等,杆相同,因此两杆产生的 1 2 1 2 1 2 热量相等,根据能量守恒定律可知,2Q= mv0-2× mv ,解得 Q= mv0,故选项 C 正 2 2 8 - 确;根据电流强度的定义式可知,通过杆 2 上的电荷量为:q= I t,根据加速度定义 - - Δ v v0 - F - 式可知: a = = ,由牛顿第二定律可知: a = ,由安培力大小计算公式有: F t 2t m

mv0 - = I dB,解得:q= ,故选项 D 正确.] 2Bd
二、计算题(本题共 2 小题,共 32 分) 9.(14 分)(2017·南通模拟)如图 11?29 所示,一无限长的光滑金属平行导轨置于磁场强度 为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,导轨平面竖直且与地面绝缘,导轨上 M、N 间接一电阻 R,P、Q 端接一对沿水平方向的平行金属板,导体棒 ab 置于导轨上,其电阻 为 3R,导轨电阻不计,棒长为 L,平行金属板间距为 d.今让导体棒通过定滑轮在一物块 拉动下开始运动,稳定后棒的速度为 v,不计一切摩擦阻力.此时有一带电量为 q 的液 滴恰能在两板间做半径为 r 的匀速圆周运动,且速率也为 v.求:

图 11?29 (1)棒向右运动的速度 v; (2)物块的质量 m. 【导学号:19624145】 【解析】 (1)设平行金属板间电压为 U.液滴在平行金属板间做匀速圆周运动, 重力与电场力必定平衡,设液滴质量为 m0.则有:

U q =m0g d
小学+初中+高中

小学+初中+高中 由 qvB=m0 , 得:m0=

v2 r

qBr v gdrB v R v

联立解得:U=

U 4gdrB 则棒产生的感应电动势为:E= ·(R+3R)=
由 E=BLv,得:v=2 (2)棒中电流为:I= =

grd . L

U gdrB R vR gdrLB2 vR

ab 棒匀速运动,外力与安培力平衡,则有:F=BIL=
而外力等于物块的重力,即为:mg= 解得:m=

gdrLB2 vR

B2L 2R

rdL . g grd B2L (2) L 2R rdL g

【答案】 (1)2

10.(18 分)(2017·江苏高考)如图 11?30 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 v0 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:

图 11?30 (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. 【导学号:19624146】 【解析】 (1)MN 刚扫过金属杆时,金属杆的感应电动势 E=Bdv0①

小学+初中+高中

小学+初中+高中 回路的感应电流 I= 由①②式解得 I=

E R

② ③ ④

Bdv0 . R

(2)金属杆所受的安培力 F=Bid

由牛顿第二定律得,对金属杆 F=ma⑤

B2d2v0 由③④⑤式得 a= . mR



(3)金属杆切割磁感线的相对速度 v′=v0-v⑦ 感应电动势 E=Bdv′ 感应电流的电功率 P= ⑧

E R

2


2

B2d2 v0-v 由⑦⑧⑨式得 P= R

.



【答案】 (1)

Bdv0 B2d2v0 B2d2 v0-v (2) (3) R mR R

2

小学+初中+高中


相关文章:
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专....doc
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用 - 小学+初中+高中 专题限时集训(十一) 电磁感应规律及其应用 (对应学生用书...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用_高考_高中教育_教育专区。2018 专题限时集训(十一) 电磁感应规律及其应用 (对应学生...
精选推荐2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专....doc
精选推荐2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用 - 学习 K12 教育资料 专题限时集训(十一) 电磁感应规律及其应用 (对应学生...
2018版高考物理二轮复习 第1部分 专题整合突破 专题限....doc
2018版高考物理二轮复习 第1部分 专题整合突破 专题限时集训11 电磁感应规律及其应用 - 专题限时集训(十一) 电磁感应规律及其应用 (对应学生用书第 137 页) (限时...
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训....doc
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训....doc
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用180227137_高考_高中教育_教育专区。。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,...
高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电....doc
高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用 - 专
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训....doc
18版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁感应规律及其应用
[配套K12]2018版高考物理二轮复习 第1部分 专题整合突....doc
[配套K12]2018版高考物理二轮复习 第1部分 专题整合突破 专题限时集训17 物理学史及常见的思想方法 - 教育配套资料 K12 专题限时集训(十七) 物理学史及常见的...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训17物理学史及常见的思想方法_高考_高中教育_教育专区。2018 专题限时集训(十七) 物理学史及常见的思想方法 ...
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专....doc
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训14电学实验_
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专....doc
教育最新2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训6机械能守恒定
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训6机械能守恒定律功能关系_高考_高中教育_教育专区。2018 专题限时集训(六) 机械能守恒定律 功能关系 (对应...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训12近代物理初步_高考_高中教育_教育专区。2018 专题限时集训(十二) 近代物理初步 (对应学生用书第 139 页) ...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训17物理学史及常见的思
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题17物理....ppt
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题17物理学史及常见的思想方法课件 - 专题十七 物理学史及常见的思想方法 栏目 导航 知识储备 典题专练 专题限时集训...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训12近代物理初步.doc_高考_高中教育_教育专区。2018 版高考物理二轮复习第 1 部分专题整合突破专题限时集训 12...
推荐K12学习2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突....doc
推荐K12学习2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训12近代物理初步_高考_高中教育_教育专区。试卷+教案+习题专题限时集训(十二) 近代物理初步 (对应...
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集....doc
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训17物理学史及常见的思
...高考物理二轮复习第1部分专题突破篇限时集训10电磁....doc
(江苏专版)高考物理二轮复习第1部分专题突破限时集训10电磁感应规律及其应用,高考物理二轮总复习,高考物理二轮复习,江苏高考物理,2018江苏高考物理,2018江苏高考物理...
更多相关标签: