高考物理总复习课时作业32电磁感应规律的综合应用新人教版

1、7课时作业（三十二电磁感应规律的综合应用（对应学生用韦P誹）I.如国斫示，在一匀强瓷场丰奁一U形寻佐框加线框处于水平面内.碰场与线框平面至直，丘为一巨阻前为垂苣于如抽一帳导住杆，它可以在口乩 出上无擘擦地滑动.杆0殳线枢丰导体的旦祖都可不计.开始时，冷暫一个向右的初速度：则（）A. 葫将减速向右运动,B. 歹将匀速向右运动、C. 妙将匀速向右运动D. 旷将做往复运动解抓秆纤向右运茹所受安垢力F = M卜迟洋方向向左/故杆做减遠运动;尬據小,F减小，杆做加违度逐渐城小的逵运硏A正迫答案：A2.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为 所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大.一个半径为 圆

2、环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置开始运动,PQ重合时，圆环的速度为 v/2，则下列说法正确的是 （B、方向相反的水平匀强磁场，如图a,质量为m电阻为R的金属当圆环运动到直径刚好与边界线A.B.4B2a2v2 此时圆环中的电功率为R4B2a2v 此时圆环的加速度为一 mRC.此过程中通过圆环截面的电荷量为n Ba2R2D.此过程中回路产生的电能为0.75 mv解析：当圆环直径刚好与边界线PQ重合时，回路中的感应电动势为：E= 2B -2a 2 =2Bav22Bav,回路中的电流大小为：I =，此时圆环中的电功率为 P= EI = 4(Bav)/R, A正确；R圆环受的安培力为 F = 8B

3、2a2v/R,此时圆环的加速度为 a= F/m= 8a2v/Rm B错误；当圆环2 直径刚好与边界线 PQ1合时，回路中变化的磁通量为 =BS2 - ( BS2) =n Ba,根据 感应电荷量q=A/R可得此过程中通过圆环截面的电荷量为n R则C正确；此时回3路中产生的电能为：C=- mv= 0.375 m&，贝U D错误.8答案：AC3. 如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面， 金属棒ab可沿导轨自由滑动导轨一端连接一个定值电阻R,导轨电阻可忽略不计现将金属棒沿导轨由静止向右拉若保持拉力恒定，当速度为v时，加速度为ai，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率

4、恒定，当速度为v时，加速度为a2,最终也以速度 2v做匀速运动，则()a * .A. a2= aB. a2= 2aiC. a2= 3aiD. a2= 4ai解析：当拉力恒定时:F BIL F B2L2v/Rai=r最终以2v的速度做匀速运动，贝U F= Bl L=卑学,R代入ai的表达式中得ai = BLR,当功率恒定时：a2= P/v-P赧mv mR最终以2v的速度做匀速运动，则P= Fx2v= Bl Lx2v = 4BRv，代入 比的表达式中3BVv得a2 =韦R =3ai.答案：C4. 如图所示，足够长的平行光滑导轨与水平面成e角，匀强磁场的方向竖直向上,根质量为m的金属棒ab与导轨接触

5、良好，沿导轨匀速下滑且保持水平，不计导轨和金属棒的电阻，则在金属棒下滑的一段时间内（）A. 棒中的感应电流方向由b到aB. 棒所受到的安培力方向沿斜面向上C. 棒的机械能减小量等于电阻R上产生的热量D. 棒的重力所做的功等于其重力势能的减小量与电阻R上产生的热量之和解析：本题综合考查了左、 右手定则以及能量关系.对于感应电流的方向由右手定则可判定，棒所受安培力的方向由左手定则可判定，再由能量守恒可确定棒的机械能减小量等于电阻R上产生的热量，本题正确选项为A B C.答案：ABC5. （2011山东高考）如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒 C、d,置于

6、边界水平的匀强磁场上方同一高度 h处.磁场宽为3h, 方向与导轨平面垂直.先 由静止释放C, C刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放 d, 两导体棒与导轨始终保持良好接触.用 ac表示c的加速度，Ed表示d的动能，xc、xd分别表解析：0h内，c做自由落体运动，加速度等于重力加速度g; d自由下落h进入磁场前的过程中，c做匀速运动，位移为 2h；当d刚进入磁场时，其速度和 c刚进入时相同，因 此cd回路中没有电流，c、d均做加速度 为g的匀加速运动，直到 c离开磁场，c离开磁场 后，仍做加速度为g的加速运动，而d做加速度小于g的加速运动，直到离开磁场，选项B D正确.答案：BD6. （安徽高

7、考）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I和n,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 h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、 n落地时的速度大小分别为 VI、V2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q、Q2.不计空气阻力，则* K X M K i M :箕賈M鼻厲* 賈翼学鼻囂: k k Jk 2k m !A. ViV2,QQB.Vi =V2,Q= Q2C.ViQD.Vi =V2,QQ解析：设线圈边长为I，导线横截面积为

8、S,电阻率为p，密度为P0，在线圈刚进入磁场时速度为vo,贝U a= g gBR70而佯2p o S 41 , R= p s，即 mR= 16 pp ol (定值），即a与线圈截面积、线圈质量无关，由运动学知识可得落地时速度大小为v = Vi = V2;1 2设磁场咼度为H,线圈在进入磁场过程中产生热量， 全过程由功能关系得 Q= mgH+ h） ?mv,可知质量大的线圈产生热量多，即QQ,本题只有选项 D正确.答案：D7. （天津高考）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计， 整个装置放在匀强磁场

9、中， 磁场方向与导轨平面垂直， 棒在竖直向上的恒力 F作用下加速上升的一 段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（）A. 棒的机械能增加量B. 棒的动能增加量C. 棒的重力势能增加量D. 电阻R上放出的热量解析：金属棒受三个力，分别为重力、恒力F、安培力，恒力F和安培力属于重力以外的力，这两个力做的总功等于机械能的变化，只有A项正确.答案：A8. 如图所示，光滑的“口”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好磁感应强度分别为B、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处恰好做匀速运动.以下说法中正确的有在abed和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒M

10、N当金属棒进入磁场 B区域后，( )rzz:X X X/j X X 海臥L:卩:A. 若Eb = B，金属棒进入 B区域后将加速下滑B. 若Eb = E，金属棒进入 E区域后仍将保持匀速下滑C. 若EbB，金属棒进入Eb区域后可能先减速后匀速下滑解析：若E,金属棒进入E2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入E2区域后,eL2vmg-卞=0,仍将保持匀速下滑，B对；若Eb0,金属棒进入 Ba区域后可能先加速后匀速下滑，故C也对；同理，2 2若EbB，金属棒进入Eb区域后mg- 畔0,可能先减速后匀速下滑，故D也对.R答案：BCD9. 如图所示

11、，在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框. 现用外力使线框以恒定的速度 v沿垂直磁场方向向右运动， 运动中 线框的AB边始终与磁场右边界平行已知 AB= BC= l，线框导线的总电阻为 R则线框离开磁场的过程中（）I-甲aVX；A.线框中的电动势随时间均匀增大BlbB .通过线框截面的电荷量为bRC.线框所受外力的最大值为：2B2| 2vRD.线框中的热功率与时间成正比解析：三角形线框向外匀速运动的过程中，由于有效切割磁感线的长度l = vt，所以线框中感应电动势的大小 E= Blv = Bv2t，故选项A正确；线框离开磁场的运动过程中，BI2 、

12、，选项B正确；当线框恰好刚要完全离开磁场时，2R圈的电荷量g It =拆八t通过线线框有效切割磁感线的长度最大，则P= Fv =F= BIl = ，选项C错误；线框的热功率为RBIvt x v =誓选项D错误.答案：AB10. 如图所示，一边长为a,电阻为R的等边三角形线框在外力作用下匀速穿过宽度为 a的两个匀强磁场区域，两磁场磁感应强度大小均为B,方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直以逆时针方向为电流正方向，从图示位置开始线框中感应电流I与沿运动方向的位移x的关系图象为（解析：沿Ox方向，线框在0a的过程中磁通量增大（在B内），由楞次定律可知感应 电流方向为逆时针方向，可排除选项

13、D；在B内当位移为a/2时有效切割长度最大，其对应的感应电流也最大；当线框位移处于 a2a的过程中，由楞次定律可知感应电流方向为顺时 针方向，当位移为3a/2时，在B和B内的两部分导体”切割产生的感应电动势大小相等（大小都与a/2时相等），方向相同，故此时线框中总的感应电流是a/2时的2倍，综合上述分析可知选项B正确.答案：B11. 如图所示，一根竖直杆穿过一个质量M 2.0 kg的带孔的物块 A,另一正方形金属线框B的质量m= 2.7 kg、边长a= 0.16 m杆的右侧距杆 L= 2.0 m处固定有一定滑轮，一 柔软绝缘的细绳跨过定滑轮， 两端分别与物块 A和金属线框B连接.开始时滑轮左侧

14、的绳子处在水平方向上，让A B同时由静止释放，B向上运动h= 0.5 m便进入长度b= 0.16 m的指向纸内的磁感应强度B= 0.5 T的匀强磁场，经过磁场过程线框做匀速运动，而后直杆下滑.不计一切摩擦和空气阻力， g取10 m/s 2, sin 37 = 0.6 , cos 37A沿竖0.8，:2 1.41.求:-28(1)线框B上边刚进入磁场时的速度; 线框B经过磁场过程中物块 A向下做什么运动; 线框B经过匀强磁场时获得的内能.解析：(1)如图甲所示，设 B上升了 h时绳子与水平方向的夹角为9cos 9 = L+h=0.8此时A B的速度大小关系为VBVA=晶rA下降的高度为 H= L

15、tan9 = 1.5 m A下降B上升过程中,B组成的系统机械能守恒:Mgh- mghF 2ma+ 扌口点将代入可得线框B上边刚进入磁场时的速度vb 2.0 m/s.根据：VA=衆，在线框B匀速通过磁场的过程中,随着9的增大，物块 A做变减速运动.(3)如图乙所示，当线框 B下边刚离开磁场时，设绳子与水平方向的夹角为cos 911 1L+ h + a+ b此时A、B的速度大小关系为Vbsin 02 2 m/s 设从B开始上升起，A下降高度为H2,则 H2= Ltan 0= 2.0 m 设线框B经过匀强磁场时获得的内能为Q,整个过程中，A、B组成的系统能量守恒，有:1 2 1 2Mgb= mgh

16、 + a+ b) + 皿“+ 2mB+ Q联立并代入vb2.0 m/s ,可求得：Q= 4.46 J.答案：约2.0 m/s (2)变减速运动(3)4.46 J12. (2011浙江高考)如图甲所示，在水平面上固定有长为L= 2 m宽为d= 1 m的金属“U型导轨，在“ U型导轨右侧I = 0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感口 = 0.1，导轨与应强度随时间变化规律如图乙所示.在t = 0时刻，质量为 m= 0.1 kg的导体棒以V0= 1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为导体棒单位长度的电阻均为入=0.1 Q /m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g= 10 m/s 2).(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况; 计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向;(3)计算4 s内回路产生的焦耳热.12解析：导怎棒先在无蛙