2022高三物理一轮复习第三课时电磁感应的综合应用练习

2022《金版新教案》高三物理一轮复习第三课时电磁感觉的综合应用练习1．2022年天津卷如右图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能够忽略的金属棒与两导轨一直保持垂直并优异接触且无摩擦，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．棒的机械能增添量

B．棒的动能增添量C．棒的重力势能增添量D．电阻【解析】对金属棒受力解析可知，设金属棒重为

R上放出的热量G、上升高度

h，则依据能量守恒可得：Fh－W

安＝Gh＋

E，即拉力及安培力所做的功的代数和等于金属棒机械能的增添量，选项

A正确．【答案】A2．如右图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场所区，地域的上下面缘间距为h，b<h、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场所区的上面沿由静止起竖直着落，当线圈的的金属棒电阻也不计放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，以下说法正确的选项是A．恒力F做的功等于电路产生的电能B．恒力F和摩擦力的协力做的功等于电路中产生的电能C．战胜安培力做的功等于电路中产生的电能D．恒力F和摩擦力的协力做的功等于电路中产生的电能和棒获取的动能之和【解析】物体战胜安培力做功，其余形式的能转变为电能，且功的数值等于电路中产生的电能，C正确；由动能定理知，恒力F、安培力和摩擦力三者的协力做的功等于物体动能的增添量，故A、B错误，D正确，也可从能量守恒角度进行判断，即恒力F做的功等于电路中产生的电能、因摩擦而产生的内能及棒动能的增添．【答案】CD5．如右图所示，在水平桌面上放置两条相距的平行粗糙且无穷长的金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连．金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨一直接触优异．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感觉强度的大小为B滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不行伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的圆滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态．现若从静止开始开释物块，用I表示牢固后回路中的感觉电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为F，则在物块着落过程中A．物体的最后速度为错误!B．物体的最后速度为错误!C．牢固后物体重力的功率为I2RD．物体重力的最大功率可能大于错误!【解析】本题综合考察了法拉第电磁感觉定律、安培力公式、能量守恒定律、闭合电路欧姆定律和物体的平衡知识．由题意解析可知，从静止开释物块，它将带动金属滑杆MN一起运动，当它们稳准时最后将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态，

设

MN

的最后速度为v，对

MN

列平衡方程：

错误!＋F＝mg，因此v＝错误!，因此A正确；又从能量守恒定律角度进行解析，物块的重力的功率转化为因战胜安培力做功而产生的电热功率和战胜摩擦力做功产生热功率，因此有：I2R＋Fv＝mgv，因此，v＝错误!，因此B正确，C错误；物块重力的最大功率为gv＝mg错误!，所以D错误．【答案】AB6．如右图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，地址获取平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的地址，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μ则A．上滑过程中导体棒碰到的最大安培力为错误!B．上滑过程中电流做功发出的热量为错误!mv2－mginθ＋μcoθC．上滑过程中导体棒战胜安培力做的功为错误!mv2D．上滑过程中导体棒损失的机械能为错误!mv2－mginθ【解析】电路中总电阻为2R，故最大安培力的数值为错误!由能量守恒定律可知：导体棒动能减少的数值应该等于导体棒重力势能的增添量以及战胜安培力做功产生的电热和战胜摩擦阻力做功产生的内能．其公式表示为：错误!mv2＝mginθ＋μmgcoθ＋Q电热，则有：Q电热＝错误!mv2－mginθ＋μmgcoθ，即为安培力做的功．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＝错误!mv2－mginθB、D正确．【答案】BD7．以以下列图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和O1m＝0.1kg，电阻为r＝1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触优异．用平行于MN的恒力F＝1N向右拉动受摩擦阻力Ff恒为N．求：1CD运动的最大速度是多少2当CD到最大速度后，电阻R耗资的电功率是多少3当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少【解析】设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感觉电动势为：E＝Bdv①据全电路欧姆定律有：I＝错误!②则安培力为：F0＝BdI③据题意解析：当v最大时，有：F－F0f④－F＝0联立①②③④得：Vm＝错误!＝8m/⑤2CD速度最大时同理有：Em＝BdVm⑥Im＝错误!⑦而＝I2mR⑧联立⑤⑥⑦得：＝错误!＝3W⑨3当CD速度为错误!Vm时有：E′＝BdVm/2⑩I＝错误!?F′＝Bid?据牛顿第二定律有：F－F′－Ff＝ma?联立⑩???得：a＝2.5m/2?【答案】18m/23W32.5m/28．圆滑的平行金属导轨长为L＝2m，两导轨间距d＝0.5m，轨道平面与水平面的夹角为θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感觉强度B＝1T，如右图所示，有一质量m＝0.5kg、电阻r＝Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端走开轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝J，取g＝10m/2，试求：1当棒的速度v＝2m/时，电阻R两端的电压；棒下滑到轨道最底端时速度的大小；棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．【解析】1当棒的速度v＝2m/时，棒中产生的感觉电动势E＝Bdv＝1V此时电路中的电流I＝错误!＝1A因此电阻R两端的电压U＝IR＝V依据Q＝I2Rt∝R，可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量Q2＝错误!Q1＝J设棒到达最底端时的速度为v2，依据能的转变和守恒定律，有：mgLinθ＝错误!mv错误!＋Q1＋Q2解得：v2＝4m/3棒到达最底端时回路中产生的感觉电流I2＝错误!＝2A依据牛顿第二定律有：mginθ－BI2d＝ma解得：a＝3m/2【答案】V24m/33m/29．如图甲所示，、电阻为

r的导体棒

ef垂直于

1L2LgBId由以上各式联立解得：【答案】

1错误!

2错误!

3错误!错误!10．2022年浙江六校联考导体棒的电阻

R＝2

Ω，质量

m＝0.1kg，长

L＝0.5m，导体棒

MN

架在圆滑的金属框架上，金属框架与水平面的夹角为30°，以下列图，它们处于磁感觉强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直1后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3m时