高考物理二轮复习课时跟踪训练电磁感应问题

版高考物理二轮复习课时追踪训练电磁感觉问题版高考物理二轮复习课时追踪训练电磁感觉问题PAGE版高考物理二轮复习课时追踪训练电磁感觉问题课时追踪训练(十三)电磁感觉问题一、选择题(1－4题为单项选择题，5－10题为多项选择题)1．(2018·安徽省合肥三模)以以下图，两相邻有界匀强磁场的宽度均为L，磁感觉强度大小相等、方向相反，均垂直于纸面．有一边长为L的正方形闭合线圈向右匀速经过整个磁场．用i表示线圈中的感觉电流，规定逆时针方向为电流正方向，图示线圈所在地点为位移起点，则以下对于i－x的图象中正确的选项是()C[线圈进入磁场，在进入磁场的0～L的过程中，E＝BLv，电流I＝eq\f(BLv,R)，依据右手定章判断方向为逆时针方向，为正方向；在L～2L的过程中，电动势E＝2BLv，电流I＝eq\f(2BLv,R)，依据右手定章判断方向为顺时针方向，为负方向；在2L～3L的过程中，E＝BLv，电流I＝eq\f(BLv,R)，依据右手定章判断方向为逆时针方向，为正方向；故ABD错误，C正确；应选C.]2．图a和图b是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，实验时，断开开关S1瞬时，灯A1忽然闪亮，随后渐渐变暗，闭合开关S2，灯A2渐渐变亮，而另一个同样的灯A3立刻变亮，最后A2与A3的亮度同样，以下说法正确的选项是()A．图a中，A1与L1的电阻值同样B．图a中，闭合S1，电路坚固后，A1中电流大于L1中电流C．图b中，变阻器R与L2的电阻值同样D．图b中，闭合S2瞬时，L2中电流与变阻器R中电流相等C[分析图a，断开开关S1瞬时，A1忽然闪亮，说明流经A1的电流瞬时增大，进而获得S1闭合，电路稳准时，A1中的电流小于L1中的电流，所以选项B错误，由并联电路特色可知，A1的电阻值大于L1的电阻值，所以选项A错误，分析图b，开关S2闭合后，灯A2渐渐变亮，A3立刻变亮，说明闭合S2瞬时A2与A3中的电流不相等，那么L2与R中的电流也不相等，所以选项D错误．最后A2与A3亮度同样，说明流经A2与A3的电流同样，由欧姆定律可知，R与L2的电阻值相等，所以选项C正确．]3．(2018·山东省济南市高三一模)近来，无线充电成为应用于我们平时生活中的一项新科技，此中利用电磁感觉原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本源理以以下图：路面下挨次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感觉线圈，经过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就能够进行充电．在汽车匀速行驶的过程中，以下说法正确的选项是()A．感觉线圈中电流的磁场方向必定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感觉线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感觉线圈必定遇到路面线圈磁场的安培力，会阻截汽车运动D．给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电见效C[A项：因为路面下铺设圆形线圈，相邻两个线圈的电流相反，所以感觉线圈中电流的磁场方向不用然与路面线圈中电流的磁场方向相反，故A错误；B项：因为路面上的线圈中的电流不知是怎么变化，即产生的磁场没法确立变化状况，所以感觉线圈中的电流大小不可以够确立，故B错误；C项：感觉线圈随汽车一同运动过程中会产生感觉电流，在路面线圈的磁场中遇到安培力，依据“来拒去留”可知，此安培力阻截相对运动，即阻截汽车运动，故C正确；D项：给路面下的线圈通以同向电流时，路面下的线圈产生同样方向的磁场，穿过感觉线圈的磁通量变小，变化率变小，所以产生的感觉电流变小，故D错误．]4．(2018·高考物理全真模拟三)如图A中水平搁置的U形圆滑金属导轨NMPQ，MN接有电键K，导轨宽度为L，其电阻不计．在左边边长为L的正方形地区存在方向竖直向上磁场B，其变化规律如图B所示；中间一段没有磁场，右边一段地区存在方向竖直向下的匀强磁场，其磁感觉强度为B0，在该段导轨之间放有质量为m、电阻为R、长为L的金属棒ab.若在图B所示的t0/2时辰封闭电键K，则在这一瞬时()A．金属棒ab中的电流方向为由a流向bB．金属棒ab中的电流大小为eq\f(LB0,t0R)C．金属棒ab所受安培力方向水平向右D．金属棒ab的加快度大小为eq\f(L3B\o\al(2,0),mt0R)C[依据楞次定律可得金属棒ab中的电流方向为由b流向a，故A错误；依据法拉第电磁感觉定律可得感觉电动势：E＝eq\f(ΔB,Δt)S＝eq\f(B0,t0)L2，所以金属棒ab中的电流大小为：I＝eq\f(E,R)＝eq\f(B0,Rt0)L2，故B错误；金属棒ab的电流方向为由b流向a，依据左手定章可得ab棒所受安培力方向水平向右，C正确；依据牛顿第二定律可得金属棒ab的加快度大小为a＝eq\f(BIL,m)＝eq\f(B0,2)mIL＝eq\f(B\o\al(2,0)L3,2Rmt0)，故D错误．所以C正确，ABD错误．]5．(2018·山东省日照市高三5月校际联考)以以下图，一足够长的圆滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成θ角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止开释，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端．金属杆向来保持与导轨垂直接触优秀，轨道电阻及空气阻力均可忽视不计，重力加快度为g.则()A．金属杆加快运动过程中的均匀速度大于eq\f(v,2)B．金属杆加快运动过程中战胜安培力做功的功率小于匀速运动过程中战胜安培力做功的功率C．当金属杆的速度为eq\f(v,2)时，它的加快度大小为eq\f(gsinθ,2)D．整个运动过程中电阻R产生的焦耳热为mgh－eq\f(1,2)mv2ABC[若金属杆匀加快运动，则均匀速度为eq\f(v,2)，实质上金属杆加快运动中，加快度不停减小，速度－时间图象的斜率不停减小，在同样间内金属杆经过位移大于匀加快运动的位移，金属杆均匀速度大于匀加快运动的均匀速度eq\f(v,2)，A正确；金属杆加快运动过程中，安培力均匀值小于匀速运动的安培力，且加快运动的均匀速度小于匀速直线的速度，所以金属杆加快运动过程中，战胜安培力做功的功率小于匀速运动过程中战胜安培力做功的功率，B正确；依据匀速直线运动时，金属杆速度大小为v，所受的安培力大小为eq\f(B2L2v,R＋r)，此时依据均衡状态，则有mgsinθ＝eq\f(B2L2v,R＋r)；金属杆的速度为eq\f(v,2)时，它所受的安培力为eq\f(B2L2\f(v,2),R＋r)，据牛顿第二定律解得mgsinθ－eq\f(B2L2\f(v,2),R＋r)＝ma，联立得a＝eq\f(gsinθ,2)，C正确；依据能量守恒定律可知整个运动过程中回路产生的焦耳热为mgh－eq\f(1,2)mv2，所以R上产生的焦耳热小于mgh－eq\f(1,2)mv2，D错误．]6．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感觉强度方向与纸面垂直，边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场界限平行，如图(a)所示．已知导线框向来向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时辰进入磁场．线框中感觉电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感觉电流的方向为顺时针时，感觉电动势取正)．以下说法正确的选项是()A．磁感觉强度的大小为0.5TB．导线框运动速度的大小为0.5m/sC．磁感觉强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1NBC[由图象可知，从导线框的cd边进入磁场到ab边恰巧进入磁场，用时为0.2s，可得导线框运动速度的大小v＝eq\f(0.1,0.2)m/s＝0.5m/s，B对．由图象可知，cd边切割磁感线产生的感觉电动势E＝0.01V，由公式E＝BLv，可得磁感觉强度的大小B＝eq\f(0.01,0.1×0.5)T＝0.2T，A错．ca边进入磁场时感觉电流的方向为顺时针时，对cd边应用右手定章可知，磁感觉强度的方向垂直于纸面向外，C对．t＝0.4s至t＝0.6s时间段为cd边走开磁场，ab边切割磁感线的过程．由闭合电路欧姆定律及安培力公式得安培力F＝eq\f(BEL,R)，代入数据得F＝0.04N，D错．]7．(2018·山东省潍坊市高三三模)以以下图，两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37°，cd间接电阻R，导轨电阻不计．质量为m的金属细杆静止在倾斜导轨底端，与导轨接触优秀，电阻为r.整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感觉强度随时间变化关系为B＝B0＋kt(k>0)，在杆运动前，以下说法正确的选项是()A．穿过回路的磁通量为2(B0＋kt)L2B．流过导体棒的电流方向为由b到aC．回路中电流的大小为eq\f(1.8kL2,R＋r)D．细杆遇到的摩擦力向来减小BC[A、由Φ＝BS效＝(B0＋kt)·(L2＋L2cos37°)＝1.8(B0＋kt)L2，故A错误．C、磁感觉强度均匀增大，产生的感生电动势，由法拉第电磁感觉定得E＝neq\f(Δφ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·S＝k·(L2＋L2cos37°)＝1.8kL2，由全电路欧姆定律得I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(1.8kL2,R＋r)，则C正确．B、由楞次定律可得感觉电流的方向俯视为顺时针方向，即电流流向为b到a，B正确．D、因感觉电流大小恒定，则细杆所受的安培力F＝BIL因B渐渐增大而增大，由左手定章知方向水平向右，对杆的均衡知识可得mgsinθ＝f＋BILcosθ，则摩擦力先向上渐渐减小到零，后向下渐渐增大，D错误．应选B、C.]8．(2018·山东省淄博一中高三三模)以以下图，用粗细均匀的电阻丝制成形状同样、大小不同样的甲、乙两个矩形框．甲对应边的长度是乙的两倍，两者底边距离匀强磁场上界限高度h同样，磁场方向垂直纸面向里，匀强磁场强度d足够大．不计空气阻力，适合调整高度h，将两者由静止开释，甲将以恒定速度进入匀强磁场中．在矩形线框进入磁场的整个过程中，甲、乙的感觉电流分别为I1和I2，经过导体棒截面的电量分别为q1和q2，线框产生的热量分别为Q1和Q2，线框所遇到的安培力分别是F1和F2，则以下结论中正确的选项是()A．I1>I2B．q1＝4q2C．Q1＝4Q2D．F1＝2F2CD[设甲的宽度为L，周长为l，则乙的宽度为eq\f(L,2)，周长为eq\f(l,2)，那么甲的质量是乙质量的两倍，依据电阻R＝ρeq\f(l,S)，可得eq\f(R1,R2)＝eq\f(2,1)，由题意可知甲做匀速运动：m1g－BI1L＝0，感觉电动势为：E1＝BLv1，感觉电流为：I1＝eq\f(E1,R1)，联立以上可得：m1g－eq\f(B2L2v1,R1)＝0，同理对乙有：m2g－eq\f(B2L2v2,4R2)＝m2a，联立以上可得a＝0，说明乙也匀速运动且v1＝v2＝eq\r(2gh)，感觉电流为：I＝eq\f(BLv,R)，联合以上易得I1＝I2，故A错误；电量为q＝eq\f(Δφ,R)＝eq\f(BS,R)，可得：eq\f(q1,q2)＝eq\f(2,1)，故B错误；产生的热量为：Q＝I2Rt，由运动学公式可得：eq\f(t1,t2)＝eq\f(2,1)，联立以上可得：eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(4,1)，故C正确；安培力为：F＝eq\f(B2L2v,R)，依据以上可得：eq\f(F1,F2)＝eq\f(2,1)，故D正确．所以CD正确，AB错误．]9．(2018·山东省烟台市高三下学期诊疗测试)以以下图，空间直角坐标系的xOz平面是圆滑水平面，空间中有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感觉强度大小为B.现有两块平行的薄金属板，相互间距为d，构成一个电容为C的电容器，电容器的下极板放在xOz平面上；在两板之间焊接一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN，已知两板和杆MN的总质量为m，若对杆MN施加一个沿x轴正方向的恒力F，两金属板和杆开始运动后，则()A．金属杆MN中存在沿M到N方向的感觉电流B．两金属板间的电压向来保持不变C．两金属板和杆做加快度大小为eq\f(F,B2d2C)的匀加快直线运动D．单位时间内电容器增添的电荷量为eq\f(CBdF,m＋B2d2C)AD[由右手定章可知，充电电流方向为：由M流向N，故A正确；设此装置匀加快平移的加快度为a，则时间t后速度v＝at，MN切割磁感线产生电动势：E＝BLv＝Bdat，即电容器两板电压：U＝E＝BLat，U随时间增大而增大，电容器所带电量Q＝CU＝CBdat，MN间此时有坚固的充电电流：I＝eq\f(Q,t)＝CBda，方向向下，依据左手定章可知，MN遇到向左的安培力：F安＝BIL＝CB2d2a，以整个装置为研究对象，由牛顿第二定律得：F－F安＝ma，即：F－CB2d2a＝ma，解得：a＝eq\f(F,m＋B2d2C)，方向沿＋Z方向，则单位时间内电容器增添的电荷量为eq\f(ΔQ,Δt)＝CBda＝eq\f(CBdF,m＋B2d2C)，故BC错误，D正确；应选AD.]10．(2018·湖北省武汉市高三综合训练)以以下图，一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框，竖直搁置在磁感觉强度为B的水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．现有一根质量为m、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点由静止开释，棒在着落过程中向来与线框保持优秀接触．已知着落距离为eq\f(r,2)时棒的速度大小为v1，着落到圆心O时棒的速度大小为v2，忽视摩擦及空气阻力，以下说法正确的选项是()A．导体棒着落距离为eq\f(r,2)时，棒中感觉电流的方向向右B．导体棒着落距离为eq\f(r,2)时，棒的加快度的大小为g－eq\f(27B2r2v1,2mR)C．导体棒着落到圆心时，圆形导线框的发热功率为eq\f(B2r2v\o\al(2,2),R)D．导体棒从开始着落到经过圆心的过程中，圆形导线框产生的热量为mgr－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)BD[A项：导体棒着落过程中切割磁感线，依据右手定章可知，棒中感觉电流的方向向左，故A错误；B项：棒着落距离为eq\f(r,2)时，棒有效的切割长度为L＝2rcos30°＝eq\r(3)r，弦所对的圆心角为120°，则圆环上半部分的电阻为eq\f(R,3)，圆环下半部分的电阻为eq\f(2R,3)由外电路并联电阻为：R1＝eq\f(\f(R,3)×\f(2R,3),R)＝eq\f(2R,9)此时，回路中感觉电动势为E＝BLv，I＝eq\f(E,R1)，安培力F＝BIL，联立得：F＝eq\f(B2\r(3)r2v1,R1)由牛顿第二定律得：mg－F＝ma得：a＝g－eq\f(27B2r2v1,2mR)，故B正确；C项：导体棒着落到圆心时，棒有效的切割长度为2r，回路中的总电阻为eq\f(R,4)，电动势为E＝B·2r·v2，依据公式P＝eq\f(E2,\f(R,4))＝eq\f(B·2r·v22,\f(R,4))＝eq\f(16B2r2v\o\al(2,2),R)，故C错误；D项：从开始着落到经过圆心的过程中，棒的重力势能减小转变为棒的动能和内能，依据能量守恒定律得：mgr＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)＋Q，解得Q＝mgr－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，故D正确．]二、非选择题11．(2018·湖北省武汉市高三下学期五月理综训练)电磁感觉式无线充电系统原理如图(a)所示，给送电线圈中通以变化的电流，就会在周边的受电线圈中产生感觉电流，进而实现充电器与用电装置之间的能量传达．某受电线圈的匝数n＝50匝，电阻r＝1.0Ω，c、d两头接一阻值R＝9.0Ω的电阻，当送电线圈接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间变化的规律如图(b)所示．求(结果保存2位有效数字)(1)t1到t2时间内，经过电阻R的电荷量；(2)在一个周期内，电阻R产生的热量．分析(1)受电线圈中产生的感觉电动势的均匀值eq\x\to(E)＝neq\f(Δφ,Δt).经过电阻的电流的均匀值eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)经过电阻的电荷量q＝eq\x\to(I)Δt由图b知，在t1到t2的时间内Δφ＝4.0×10－4Wb解得：q＝2.0×10－3C；(2)由图b知T＝π×10－3s又ω＝eq\f(2π,T)受电线圈中产生的电动势的最大值Em＝nφmω线圈中的感觉电流的最大值Im＝eq\f(Em,r＋R)经过电阻的电流的有效值I＝eq\f(Im,\r(2))电阻在一个周期内产生的热量Q＝I2RT解得：Q＝5.7×10－2J.答案看法析12．(2018·衡中同卷(五))如图甲所示，两个形状同样、倾角均为37°的足够长的斜面对接在一同，左边斜面粗拙，右边斜面圆滑．一个电阻不计、质量m＝1kg的足够长的U形金属导轨MM′N′N置于左边斜面上，导轨MM′N′N与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，质量m＝1kg、电阻为R的圆滑金属棒ab经过高出定滑轮的轻质绝缘细线与质量为m0的滑