2014届高考物理第一轮复习方略9.4电磁感应规律的综合应用(二)汇总

《全程复习》1届4高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）9.电4磁感应规律的综合应用（二）（4分0钟 1分0）0、选择题（本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分•济宁模拟水平放置的金属框架 处于如图所示的匀强磁场中，金属棒处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增 XXXXXXXXXXXX大，金属棒始终保持静止，则 I ___J 中电流增大，棒所受摩擦力增大中电流不变，棒所受摩擦力不变中电流不变，棒所受摩擦力增大中电流增大，棒所受摩擦力不变如图所示，光滑的“口”形金属导体框竖直放置，质量为的金属棒与 R框架接触良好磁感应强度分别为、的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处于和区域现从图示位置由静止释放金属棒，当又…超jXXXXX金属棒刚进入磁场区域时，恰好做匀速运动以下说法正确的是 d…:…:…:…:…:TOC\o"1-5"\h\z若，金属棒进入区域后将加速下滑 ,***若，金属棒进入区域后仍将保持匀速下滑 & 若<,金属棒进入区域后可能先加速后匀速下滑21 2若>,金属棒进入区域后可能先匀减速后匀速下滑21 2如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为e,导轨电阻不计，与阻值为的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为有一质量为长为l的导体棒从位置获得平行斜面的大小为的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为导体棒的电阻也为R与导轨之间的动摩擦因数为P则上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2V.上滑过程中电流做功发出的热量为1—mv2-mgs(sin0+^cos0)2.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为1—mv22.上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv2-mgssin0•福州模拟如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直导轨放置今使棒以一定的初速度向右运动，当其通过位置、时，速率分别为、，到位置时棒刚好静止，设导0 ab轨与棒的电阻均不计，到与到的间距相等，则金属棒在由到和由到的两个过程中.回路中产生的内能相等.棒运动的加速度相等.安培力做功相等.通过棒横截面积的电荷量相等如图所示，竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保 , ・6・持在竖直平面内，不计空气阻力，则( )上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功如上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率如上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率如图所示，正方形导线框 的边长为 线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态如当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动已知磁

场的宽度，线框刚进入磁场时的速度 那么若以向下为力的正方向，则线框0通过磁场区域过程中所受安培力的图象是以下四图中的( )hF/N

Fo-481216481216z/X10-2s4812J6//X10-2s"F/N凡 "F/N凡 -F。AF/N481216z/X10-2481216z/X10-2s4812^16r/X10-2s D•广州模拟一导线弯成如图所示的闭合线圈，以速度向左匀速进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外线圈总电阻为R从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是( )感应电流一直沿顺时针方向线圈受到的安培力先增大，后减小感应电动势的最大值穿过线圈某个横截面的电荷量为B(r2+Kr2)R如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度 并且以AB 的变化——=0.1T/sAt率均匀增加图象如图乙所示，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度 在导轨上放着一金属棒，电阻Q并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量 的0重物导轨上的定值电阻 线与、端点相连组成回路又知长 在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是()

电流的方向由到电流的大小为从磁感应强度为开始计时，经过 的时间，金属棒恰能将重物拉起电阻上产生的热量约为二、计算题（本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）•天津高考 分如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、间距为l=0.5m其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成°角完全相同的两金属棒b分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为电阻均为.整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度棒 在平行于导轨向上的力作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 恰好能够保持静止取 问:通）过棒的电流是多少，方向如何？通）过棒的电流是多少，方向如何？棒受到的力多大？棒每产生 的热量，力做的功是多少？2启东模拟 分如图所示，与是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量 电阻 Q的金属杆垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面，导轨左端接阻值 Q的电阻，理想电压表并接在两端，导轨电阻不计 时刻受水平拉力的作用后由静止开始向右做匀加速运动，与导轨间的动摩擦因数|J

XXXXXXXX1XX><XXXXX/)XXXXXXX,XXrxXXXXXXXXXXXXX末,杆的速度为电压表示数取重力加速度在）第末,杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?Ph末,杆的速度为电压表示数取重力加速度在）第末,杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?若）第末以后，杆做匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力为多大？整个过程拉力的若）第最大值为多大?若第 末以后，拉力的功率保持不变，杆能达到的最大速度为多大?答案解析【解析】选 由法拉第电磁感应定律E【解析】选 由法拉第电磁感应定律E二A① AB知，磁感应强度均匀增大，则At At故 B2l2V故 B2l2V,金mg=F= R属棒进入区域后，若，有 B2l2vmg=2R仍匀速下滑；若<有mg>B22l2VR棒可能加速下滑或先加速下滑后匀速下滑；若2l2v棒可能减速下滑或中感应电动势和电流不变，由F二F二BIL知摩擦力增大，选项正确f安【解析】选、当金属棒刚进入磁场区域时，做匀速运动，先减速下滑后匀速下滑，但金属棒 不能做匀减速下滑，故、正确【解析】选、电路中总电阻为，故最大安培力的数值为B2l2V，故错误；由能量2R守恒定律可知：导体棒动能减少的数值应该等于导体棒重力势能的增加量以及克服安培力做功产生的电热和克服摩擦阻力做功产生的内能，其公式表示为：1 ，则有： 1—mv2=mgssin0+umgscos0+Q Q =—mv2-(mgssin0+umgscos0)2 电热 电热2即为安培力做的功，正确、错误；导体棒损失的机械能即为安培力和摩擦力做功的和，

W损失=2mv2—mgssin0正确W损失=2mv2—mgssin0正确【解析】选棒由到再到的过程中，速度逐渐减小根据E=Blv，减小，故减小再根据F=BIl，安培力减小，根据加速度减小，错误由于与、与间距相等，故从到安培力做的功大于从到安培力做的功，故、错误再根据平均感BAS故正确应电动势E=叽咯i=E,q=媪得q=At ABAS故正确【解析】选、线圈上升过程中，加速度增大且在减速，下降过程中，运动情况比较复杂，有加速、减速或匀速等，把上升过程看做反向的加速，可以比较当运动到同一位置时，线圈速度都比下降过程中相应的速度要大，可以得到结论：上升过程中克服安培力做功多；上升过程时间短，故正确选项为、【解析】选边刚进入磁场时安培力等于重力且方向向上，故、错误；线框全部进入磁场后，线框中无感应电流，且向下做加速运动，当线框从下边离开磁场时将做减速运动，安培力逐渐减小且方向向上，故错误，正确【解析】选、在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，、正确；导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，正确；导体切割磁感线的有效长度最大值为，感应电动势最大为 错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为A①B(r2+；r2)错误Q二二 2—RR8【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1根)据楞次定律判断感应电流的方向，应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小.在计算导体棒所受安培力时，应注意磁感应强度的变化由 计算产生的热量【解析】选、根据楞次定律可知电流方向从一一一一，故对；电流大小0.1x0.8x0.1x0.8x0.5—二 Rj0.1+0.4I二一AtA=0.08A0则 Mg2 AB ,解F=T=Mg=2N,Bf=g= T=50TB=B+一』=0.5+0.1t安 IL0.08x0.5 oAt口

故对；电阻上产生的热量t故Q=（0.08）2x0.4x495J=1.27J故对；电阻上产生的热量错【变式备选】 •泰州模拟如图所示，电阻为R导线电阻均可忽略， 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为，棒的两端分别与、保持良好接触，又能沿足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒从静止下滑一段时间后闭合开关，则闭合后导体棒的加速度可能大于导体棒的加速度一定小于导体棒最终速度随闭合时刻的不同而不同导体棒的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒【解析】选、开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑，闭合开关时有一定的初速度，0若此时安〉，则安若安〈则安因为安的大小不确定，所以导体棒的加速度可能大于、小于、等于，故正确，错误无论闭合开关时初速度多大，导体棒最终的安培力应和重力平衡，故错误根据能量守恒定律知，正确【解析】 棒受到的安培力为F=IlBcd①分棒在共点力作用下平衡，则TOC\o"1-5"\h\zF=mgs°in30 ②cd（1分）由①②式代入数值得：I=1 、③分根据楞次定律可知，棒中电流方向由至 ④分棒与棒受到的安培力大小相等，F=Fa、cd（1分）对棒，由共点力平衡条件得：F=mgsin30°+IlB

⑤分代入数据解得：设在时间内棒产生热量，由焦耳定律知设棒 匀速运动的速度大小为，其产生的感应电动势E=Blv由闭合电路欧姆定律可知I=—2R根据运动学公式可知，在时间内，棒沿导轨的位移根据运动学公式可知，在时间内，棒沿导轨的位移则力做的功联立以上各式，代入数值解得：方向由答案：方向由【总结提升】电磁感应中力、电、能综合问题的理解思路1认）真审题，弄清题目给出的情景和运动过程的关键状态.2明）确等效电源，画出等效电路，进行电路的分析并列式.3确）定研究对象并进行受力分析，画出受力示意图.4写）出安培力的表达式，抓住关键状态列出牛顿运动定律的表达式.5确）定研究过程，明确安培力做功与电路中电能的转化关系，列出动能定理的表达式6联）立方程进行求解.【解析】末的感应电流:【解析】末的感应电流:U0.4I=——=A=0.2AR2电动势：分）

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