【高考导航】届高考物理一轮复习巩固测试 9.3 电磁感应规律的综合应用

1、高考导航2013届高考物理一轮复习巩固测试：9.3 电磁感应规律的综合应用（人教版） (时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意)1如图所示，在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，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A越来越大B越来越小C保持不变 D无法判断解析：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项正确答案：C2物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量如图所示，探测线圈

2、与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()A. B.C. D.解析：翻转180时磁通量变化2BS，设经历时间为t，则平均感应电动势n，平均感应电流/R，故qtn，所以B.答案：C3用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()AUaUbU

3、cUd BUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc解析：每个导体线框进入磁场后都是MN切割磁感线，所以每个导体线框的MN边都相当于电源，其余部分相当于电源的外电路，导体线框a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r，则由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得：UaBLv，UbBLv，UcB2Lv，UdB2Lv，所以选项B正确答案：B4如图所示，图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t0时刻，bc边与磁场区

4、域边界重合(如图)现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的()解析：当线圈进入磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为adcba，与规定的电流正方向相反，所以电流值为负值，当线圈出磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为abcda，与规定的电流方向相同，所以电流值为正值，又两种情况下有效切割磁感线的长度均不断增加，则感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，所以B选项正确答案：B5如右图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁

5、场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为()A2mgL B2mgLmgHC2mgLmgH D2mgLmgH解析：设刚进入磁场时速度为v1，刚穿出磁场时的速度为v2线框自开始进入到磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L由题意mvmgHmvmg2LmvQ由得Q2mgLmgH.答案：C6如图所示，金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨电阻均忽略不计导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以水平向右的恒定外力F拉着棒AB向右移动，t秒

6、末棒AB速度为v，移动的距离为l，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是()At秒内AB棒所受的安培力方向水平向左，大小逐渐增大Bt秒内外力F做的功等于电阻R释放的电热Ct秒内AB棒做加速度逐渐增大的加速运动Dt秒末外力F做功的功率等于解析：导体棒受到恒力的作用，速度增大，受到向左的安培力，安培力增大，合外力减小，加速度减小，最终应达到匀速，选项A正确；选项C错误由能量守恒得W外Qmv2，选项B错误；t秒末外力F做功的功率等于Fv，选项D错误答案：A二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分

7、)7如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R，下端WL1014.TIF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，下列说法不正确的是()A如果B增大，vm将变大B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将减小D如果m变大，vm将变大解析：金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动，杆受重力、轨道的支持力和安培力作用，受力如图所示安培力FLB，对金属杆列平衡方程mgsin ，则vm，由此式可知，B增大，vm减小；增大，vm增

8、大；R变大，vm变大；m变大，vm变大因此B、D选项正确，A、C错误，选A、C.答案：AC8如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程()A杆的速度最大值为B流过电阻R的电量为C恒力F做的功与摩擦力做的功之和等

9、于杆动能的变化量D恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：当v最大时有FfF安，即Fmg，v；通过电阻R的电量q，故B对；由动能定理有WFWfWF安Ek，因为Wf0，故D对答案：BD9.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD电阻R上产生的总热量等于金

10、属棒重力势能的减少解析：释放瞬间，金属棒只受重力作用，所以其加速度等于重力加速度金属棒向下切割磁感线，产生的电流由ba流经R，当速度为v时，感应电流I，则安培力FBIL.从能量守恒方面看，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与电阻R上产生的总热量之和答案：AC10半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图(上)所示有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图(下)所示在t0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒则以下说法正确的是()A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负

11、极C第2秒末微粒回到了原来位置D第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.1r2/d解析：由图知第2秒内，磁场向里并均匀减小，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，因而上极板带正电，A项正确；第3秒内磁场向外且均匀增大，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，上极板仍带正电，B项错误；同理第1秒内上极板带负电，此微粒2秒内先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，方向不变，C项错误；由法拉第电磁感应定律知，电路中感应电动势为E感r20.1r2，场强为E0.1r2/d，D项正确答案：AD三、计算题(本题共2小题，共计30分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，

12、答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)如图所示，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，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.开始时导体棒静止，当磁场以速度v匀速向上运动时，导体棒也随之开始运动，并很快达到恒定的速度，此时导体棒仍处在磁场区域内，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解析：(1)设棒速为v，有EBL(vv)F安BIL棒受力平衡有：mgF安联立得：vv方向向上(2)P联立得：P.答案：

13、(1)v向上(2)12(15分)(2012年连云港模拟)在小车上竖直固定着一个高h0.05 m、总电阻R10 、n100匝的闭合矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v11.0 m/s，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图甲所示已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的vx图象如图乙所示求：(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)小车的位移x10 cm时线圈中的电流大小I；(3)小车的位移x35 cm时线圈所受的安培力大小及方向如何？解析：(1)由题图乙可知，从x5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中无感应电流，小车做匀速运动因此小车的水平长度l1