2022届二轮复习电路与电磁感应作业2

第2讲电磁感应定律及其应用过关检测1.（2021.甘肃省兰州市西北师范大学附属中学二模）电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计。在/=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=h时刻断开开关So在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中，可能正确的是（）ABCD龟流传感器）2.（2021.江苏省七市高三下学期5月三调）如图所示,匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管Do，=0时刻起—＞一与」阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变27r化规律为。=0msinyr,运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压U必随时间，变化的关系图象可能正确的是（）ABCD（2021.河北卷）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为8,导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处0点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为仇一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从0点开始以速度。向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（）A.通过金属棒的电流为28co2fan6b.金属棒到达xo时，电容器极板上的电荷量为BCwtan0C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中，外力尸做功的功率恒定（2021.江苏扬州市高三下初调）如图所示，有一足够大的光滑水平面上存在非匀强磁场，其磁场分布沿％轴方向均匀增大，沿y轴方向是不变的，磁场方向垂直纸面向外.现有一闭合的正方形金属•••・•••线框（线框有电阻），质量为阴，以速度大小为00、方向沿其对角线且与x轴成45。角开始运动，以下关于线框的说法中J•口正确的是（）A.线框中的感应电流方向沿逆时针方向B.线框将做匀减速直线运动

C.线框运动中产生的内能为%M()2D.线框最终将静止于平面上的某个位置(2021•辽宁沈阳市高三下质量监测)如图甲所示，正五边形硬导线框固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间/变化的关系，，=0时刻磁场方向垂直纸面向里.设垂直〃边向下为安培力的正方向，在0〜5%时间内，线框cd边受到该磁场对它的安培力尸随时间-变化的关系图像为().涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。如图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图，当激励线圈中通以正弦交流电时，金属管道壁内会产生涡流，涡流磁场会影响检测线圈的电流。以下有关涡流内检测仪的说法正确的是0甲乙A.检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率B.在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测线圈的电流强度不变C.在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测仪消耗功率将变大D.当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时，管道壁中将产生更强的涡流电流a--流一「^上磁场:'L>|・•推力.电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器。某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理。间距为0.1m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T,左端所接电池的电动势为1.5V、内阻为0.5Q。长0.1m、电阻0.1Q电流a--流一「^上磁场:'L>|・•推力A.先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动1.能达到的最大速度为12m/s飞电流C.两端的电压始终为0.25V电流D.达到最大速度时，油两端的电压为IV8.(多选X2021•四川省遂宁市高三下学期5月三诊)如图所示，螺线管P穿过一固定圆形线圈。，尸中通有变化电流i,规定如图甲所示的电流方向为正，电流随时间变化的规律如图乙所示，则()甲乙A.九时刻，从上往下看，线圈。中有顺时针电流

B.22时刻，从上往下看，线圈。中有逆时针电流C.0〜亥，。中电流在增大D.亥〜外。中磁通量的变化率增大9.（多选X2021•全国甲卷）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动~~IC.甲加速运动，乙减速运动D.甲减速运动，乙加速运动.（多选）（2021•天津市河西区高三下学期二模）如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成。角，两导轨上端用一电阻火相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为根的金属杆以初速度伙）从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度后又返回到底端，若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆油的电阻及空气阻力，则0A.上滑过程通过电阻R的电荷量等于下滑过程通过电阻尺的电荷量B.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大C.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多D.上滑过程的时间比下滑过程长.（多选）（2021.湖南卷）两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L,通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边”处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为3左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度。。水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.3与软）无关，与赤成反比B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保^^1二二持不变C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相

D.调节"、研)和"只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变12.(多选)(2021.广东卷)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,次?与de平行，是以。为圆心的圆弧导轨。圆弧尻左侧和扇形。拉:内有方向如图的匀强磁场。金属杆OP的。端与e点用导线相接，尸端与圆弧秘接触良好。初始时，可滑动的金属杆静止在平行导轨上。若杆OP绕。点在匀强磁场区内从方到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有()A.杆OP产生的感应电动势恒定B.杆OP受到的安培力不变I-IC.杆做匀加速直线运动D.杆MN中的电流逐渐减小13.(2021・四川省广元市高三下学期5月三诊)如图甲所示，MN、P0是间距/=0.5m且足够长的平行导轨，NQ1MN,导轨的电阻均不计，导轨平面与水平面间的夹角9=37。，NQ间连接一个R=4Q的电阻。有一磁感应强度3=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向上。将一根质量771=0.05kg、阻值为厂的金属棒4。紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.2C,且金属棒的加速度〃与速度。的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与N。平行。求：(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数〃；(2)cd离NQ的距离工甲乙14.如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左边部分水平，右边部分为半径r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离d=0.3m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小8=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计。有两根长度均为d.的金属棒ab、cd均垂直置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为mi—0.2kg>m2=0.1kg,电阻分别为Ri=0.1Q,7?2—0.2Qo现让必棒以。0=10m/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点，cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g取10m/s?,求:(1)^棒开始向右运动时cd棒的加速度弱；⑵cd棒进入半圆轨道时而棒的速度大小功；⑶cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做

的功Wo15.(2021•江苏苏锡常镇一模)如图所示，一根包有绝缘层的长直细导线固定于水平地面，导线中有方向向左，大小为/o的恒定电流(已知距离导线为厂处的磁感应强度大小为个，女为已知常量)，与该电流在同一竖直平面内固定一足够长且电阻不计的V形金属导轨AOB,AO和BO与水平地面夹角均为60。.有一根长度为L,质量为出单位长度电阻为Ro的金属杆MN,放置于V形导轨底端且其中点位于O,现用一外力尸(大小未知且可变)使金属杆MN由静止开始紧贴导轨竖直向上运动，运动过程中，杆身始终保持水平，且金属杆MN与导轨组成的BBBAM60°r0oBAM60°r0o(1)判定运动中流过金属杆MN的电流方向；(2)求金属杆运动到如图所示h高度时的速率；并判断此过程中金属杆MN的加速度如何变化(无需说明理由)；(3)求金属杆MN从开始运动到脱离轨道的过程中，外力方所做的功.参考答案：1.D2.A3.A4.答案C5.答案B6.C7.D8.AC9.AB10.AC11.CD12,AD13」解析］(1)由题图乙知,当0=Oa=2m/s2由牛顿第二定律F=ma得mgsin0—^mgcosO=ma解得"=0.5。(2)由题图乙可知，金属棒速度稳定时Um=2m/s此时金属棒两端的感应电动势E=BlvmP金属棒受到的安培力方安=5•日・K十r根据物体的平衡有zwgsin0=F安+〃/ngcos0解得r=lO又因为此过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.2C—A0A0Blx有4=/加=通而加=而=而解得*=2m。［答案］(1)0.5(2)2m14.［解析］(1)血棒开始向右运动时，设回路中电流为/,根据导体棒切割磁感线有沏o①

p由闭合电路欧姆定律得/=不匚小）由牛顿第二定律得厂安=加2创③又耳安=6阻④m/s2=30m/s2om/s2=30m/s2o联二①②③④式仔〃0二二2(R1+&)=0.1义(0・1+0.2)（2）设cd棒刚进入圆形轨道时的速度为V29必开始运动至cd即将进入圆弧轨道的过程，对ab和cd组成的系统运用动量守恒定律得机1。0=机101+机202⑤cd棒进入半圆轨道至最高点的过程，在半圆轨道的最高点对cd在半圆轨道的最高点对cd棒运用牛顿第二定律可得在半圆轨道的最高点对cd棒运用牛顿第二定律可得在半圆轨道的最高点对cd棒运用牛顿第二定律可得联立⑤⑥⑦得vi=m/s=7.5mivo-"2・V^0.2义10—0.1X［5X10X0.5

mi—联立⑤⑥⑦得vi=m/s=7.5m/so（3）cd棒进入半圆轨道前对ab棒运用动能定理可得代入数据得W=；X0.2XUPJ-|xO.2X7.52J=4.375Jo［答案］⑴30m/s2(2)7.5m/s⑶4.375J15.答案（1）水平向左（2）甯加速度随着金属杆的位移在均匀增大(3)坐〃为£+及7oL+3成2岛2L2

(3)坐〃为£+及7oL+3成2岛2L2

8Moz22（2）金属杆接入电路的有效长度为U=彳、/§/2则电路中的电阻为R=^3hRo也源电动势为E=BL'v=IR其中B=占解得v=噜'nKiQ根据上式可知，金属杆速度与金属杆的位移成正比，即加速度随着