高三物理高考二轮复习---电磁感应现象及其规律的综合应用质量检测.ppt

,一、选择题,(,本题共,10,个小题，每小题,5,分，共,50,分,),1.(2009,浙江高考,),如图,1,所示，在磁感应,强度大小为,B,、方向竖直向上的匀强磁场,中，有一质量为,m,、阻值为,R,的闭合矩形,金属线框,abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在,O,点，,并可绕,O,点摆动,.,金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是,(,),A.abcda,B.dcbad,C.,先是,dcbad,，后是,abcda,D.,先是,abcda,，后是,dcbad,解析：,线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为,dcbad,，从最低点到左侧最高点过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为,dcbad,，所以选,B.,答案：,B,2.(2009,海南高考,),一长直铁芯上,绕有一固定线圈,M,，铁芯右端,与一木质圆柱密接，木质圆柱,上套有一闭合金属环,N,，,N,可在,木质圆柱上无摩擦移动,.M,连接在,如图,2,所示的电路中，其中,R,为滑动,变阻器，,E1,和,E2,为直流电源，,S,为单刀双掷开关,.,下列,情况中，可观测到,N,向左运动的是,(,),A.,在,S,断开的情况下，,S,向,a,闭合的瞬间,B.,在,S,断开的情况下，,S,向,b,闭合的瞬间,C.,在,S,已向,a,闭合的情况下，将,R,的滑动头向,c,端移动时,D.,在,S,已向,a,闭合的情况下，将,R,的滑动头向,d,端移动时,解析：,在,S,断开的情况下，,S,向,a(b),闭合的瞬间,M,中电流瞬时增加、左端为磁极,N(S),极，穿过,N,的磁通量增加，根据楞次定律,(,阻碍磁通量变化,),可知,N,环向右运动，,A,、,B,均错；在,S,已向,a,闭合的情况下，将,R,的滑动头向,c,端移动时，电路中总电阻增大，电流减小，,M,产生的磁场减弱，穿过,N,的磁通量减小，根据楞次定律,(,阻碍磁通量变化,),可知,N,环向左运动，,C,正确；同理可分析，,D,错误,.,答案：,C,3.(2009,抚州市质检,),如图,3,甲所示，等离子气流由左方连,续以,v,0,射入,P,1,和,P,2,两板间的匀强磁场中，,ab,直导线与,P,1,、,P,2,相连接，线圈,A,与直导线,cd,连接,.,线圈,A,内有随图乙所,示的变化磁场，且磁场的正方向规定为向左，则下列,叙述正确的是,(,),A.,在,0,1 s,内,ab,、,cd,导线互相排斥,B.,在,1 s,2 s,内,ab,、,cd,导线互相吸引,C.,在,2 s,3 s,内,ab,、,cd,导线互相吸引,D.,在,3 s,4 s,内,ab,、,cd,导线互相排斥,解析：,等离子气流由左方射入，由左手定则可知，正电荷向,P,1,偏转，负电荷向,P,2,偏转，电流方向由,ab,；右侧回路中，在,0,1 s,内，由楞次定律可判断，电流的方向由,cd,，,ab,、,cd,中电流方向相同，相互吸引，,A,错误；在,1 s,2 s,内，右侧回路中，电流仍为由,cd,，故,ab,、,cd,导线互相吸引，,B,正确；同理，可判断，在,2 s,4 s,内，右侧回路电流方向均为,dc,，即,ab,、,cd,导线中电流反向，相互排斥，故,C,错误，,D,正确,.,答案：,BD,4.(2009,巢湖模拟,),某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用,.,他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图,4,所示，磁铁可,随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁,边,.,当转盘,(,及磁铁,),转动时，引起磁感应强度测量值周期,性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致,.,经过操,作，该同学在计算机上得到了如图,5,所示的图象,.,该同学,猜测磁感应强度传感器内有一小线圈，当测得磁感应,强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时,.,按照这种猜,测，结合图象可得,(,),A.,在,t,0.1 s,时，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化,B.,在,t,0.15 s,时，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化,C.,在,t,0.1 s,时，线圈内产生的感应电流最小,D.,在,t,0.15 s,时，线圈内产生的感应电流最大,解析：,t,0.1 s,时刻之前，磁感应强度为正值且增大，,t,0.1 s,时刻之后，磁感应强度为正值且减小，由楞次定律可知，线圈内感应电流的方向发生了变化，,A,正确；,t,0.15 s,前后，磁感应强度由正值减小到负值增大，由楞次定律可知，线圈中电流方向不变，,B,错误；,t,0.1 s,前后，磁感应强度的变化率比,t,0.15 s,时的大，因此,t,0.1 s,前后的线圈中感应电流值均大于,t,0.15 s,时线圈内的感应电流值，,C,、,D,均错误,.,答案：,A,5.,用相同导线绕制的边长为,L,或,2L,的四个闭合导线框，以相,同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图,6,所示,.,在每,个线框进入磁场的过程中，,M,、,N,两点间的电压分别为,Ua,、,Ub,、,Uc,、,U,d,.,下列判断正确的是,(,),A.U,a,U,b,U,c,U,d,B.U,a,U,b,U,d,U,c,C.U,a,U,b,U,d,U,c,D.U,b,U,a,U,d,U,c,解析：,线框进入磁场后切割磁感线，,a,、,b,产生的感应电动势是,c,、,d,产生的感应电动势的一半,.,而不同的线框的电阻不同,.,设,a,线框电阻为,4r,，,b,、,c,、,d,线框的电阻分别为,6r,、,8r,、,6r,，则,答案：,B,6.(2008,山东高考,),两根足够长的光,滑导轨竖直放置，间距为,L,，底端,接阻值为,R,的电阻,.,将质量为,m,的,金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧,下端，金属棒和导轨接触良好，,导轨所在平面与磁感应强度为,B,的,匀强磁场垂直，如图,7,所示,.,除电阻,R,外其余电阻不计,.,现将金属棒从弹簧原长位置由静,止释放，则,(,),A.,释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度,g,B.,金属棒向下运动时，流过电阻,R,的电流方向为,ab,C.,金属棒的速度为,v,时，所受的安培力大小为,D.,电阻,R,上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少,解析：,在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，,A,对,.,由右手定则可得，电流的方向从,b,到,a,，,B,错,.,当速度为,v,时，产生的电动势为,E,BLv,，受到的安培力为,F,BIL,，计算可得,，,C,对,.,在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化，,D,错,.,答案：,AC,7.(2009,山东高考,),如图,8,所示，,一导线弯成半径为,a,的半圆形,闭合回路,.,虚线,MN,右侧有磁感应,强度为,B,的匀强磁场，方向垂直于,回路所在的平面,.,回路以速度,v,向右,匀速进入磁场，直径,CD,始终与,MN,垂直,.,从,D,点到达边,界开始到,C,点进入磁场为止，下列结论正确的是,(,),A.,感应电流方向不变,B.CD,段导线始终不受安培力,C.,感应电动势最大值,Em,Bav,D.,感应电动势平均值,解析：,在闭合回路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，,A,正确；根据左手定则可以判断，,CD,段导线受安培力向下，,B,不正确；当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为,a,，这时感应电动势最大,E,Bav,，,C,正确；感应电动势平均值,答案：,ACD,8.(2009,武汉调研,),如图,9,所示，,在水平面内的直角坐标系,xOy,中有一光滑金属导轨,AOC,，,其中曲线导轨,OA,满足方程,y,Lsinkx,，长度为,的直导轨,OC,与,x,轴重合，整个导轨处于竖直向上的,匀强磁场中,.,现有一长为,L,的金属棒从图示位置开始沿,x,轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为,R,0,，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动过程中，它与导轨组成的闭合回路,(,),A.,电流逐渐增大,B.,电流逐渐减小,C.,消耗的电功率逐渐增大,D.,消耗的电功率逐渐减小,9.(2009,黄冈模拟,),如图,10,所示，两平行光滑金属导轨处于,水平面内，相距,d,0.50 m,，磁感应强度,B,1.0 T,的匀强,磁场垂直于导轨平面竖直向下，金属棒,ab,垂直于导轨放,置，并与导轨始终保持良好接触,.,导轨的右端用导线与,一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端接有,一个,“,10 V,，,2.0 W”,的小灯泡,L.,现用外力使金属棒,ab,沿导,轨左右运动，金属棒,ab,速度的变化规律为,v,10sin50t,m/s,，此时小灯泡恰好正常发光,.,不计导轨、导线及金属,棒的电阻，下列说法正确的是,(,),A.,变压器原、副线圈的匝数比为,1,2,B.,变压器副线圈中电流的最大值为,0.20 A,C.,变压器原线圈中电流的最大值为,0.80 A,D.,金属棒所受的最大安培力为,0.40 N,10.(2009,龙岩市质检,),如图,11,甲所示，固定在水平桌面,上的光滑金属框架,cdeg,处于方向竖直向下的匀强磁,场中，金属杆,ab,与金属框架接触良好,.,在两根导轨的,端点,d,、,e,之间连接一个电阻,R,，其他部分电阻忽略,不计,.,现用一水平向右的外力,F,作用在金属杆,ab,上，,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动过程,中杆,ab,始终垂直于框架,.,图乙是金属杆运动的,v,t,图,象，则图,12,中可以表示外力,F,随时间,t,变化关系的图,象是,(,),答案：,C,二、计算题,(,本题共,4,小题，共,50,分,),11.(10,分,)(2009,陕西工大附中检测,),如图,13,所示，在水平台面上铺设,两条很长但电阻可忽略的平行导,轨,MN,和,PQ,，轨间宽度,L,0.50 m.,水平部分是粗糙的，置于匀强磁场中，磁感应强度,B,0.60 T,，方向竖直向上,.,倾斜部分是光滑的，该处,没有磁场,.,直导线,a,和,b,可在导轨上滑动，质量均为,m,0.20 kg,，电阻均为,R,0.15,，,b,放在水平导轨上，,a,置于斜导轨上高,h,0.050 m,处，,无初速释放,.,设在运动过程中,a,、,b,间距离足够远，且始终与导轨,MN,、,PQ,接触并垂直,.,回路感应电流的磁场可忽略不计，,g,10 m/s,2,，求：,(1),由导线和导轨组成回路的最大感应电流是多少？,(2),如果导线与水平导轨间的动摩擦因数,0.10,，当导线,b,的速度达到最大值时，导线,a,的加速度大小是多少？,答案：,(1)1 A,(2)2 m/s,2,12.(12,分,)(2009,湖南省师大附中模拟,),如图,14,甲所示，边长,为,L,2.5,m,、质量,m,0.50,kg,的正方形金属线框放在磁,感应强度,B,0.80 T,的匀强磁场中,.,它的一边与磁场的边,界,MN,重合，在力,F,的作用下由静止开始向左运动，测得,金属框中的电流随时间变化的图象如图,14,乙所示,.,已知,金属线框的总电阻,R,4.0.,(1),试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中感应电流的方向；,(2),求,t,2.0 s,时金属线框的速度大小和力,F,的大小；,(3),已知在,5.0 s,内，力,F,做功,1.92 J.,求,5.0 s,内线框产生的热量,.,答案：,(1),逆时针,(2)0.4 m/s,0.50 N,(3)1.67 J,13.(14,分,)(2009,广东高考,),如图,15(a),所示，一个电阻值为,R,，,匝数为,n,的圆形金属线圈与阻值为,2R,的电阻,R,1,连接成,闭合回路,.,线圈的半径为,r,1,，在线圈中半径为,r,2,的圆形,区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应,强度,B,随时间,t,变化的关系图线如图,(b),所示,.,图线与横、,纵轴的截距分别为,t,0,和,B,0,.,导线的电阻不计，求,0,至,t,1,时间内,(1),通过电阻,R,1,上的电流大小和方向；,(2),通过电阻,R,1,上的电荷量,q,及电阻,R,1,上产生的热量,.,14.(14,分,),如图,16,所示，平行光滑,U,形导轨倾斜放置，倾角为,37,，导轨间的距离,L,1.0 m,，,电阻,R,0.8,，导轨电阻不,计,.,匀强磁场的方向垂直于导轨,平面，磁感应强度,B,1.0 T,，质量,m,0.5 kg,、电阻,r,0.2,的金属棒,ab,垂直置于导轨上,.,现用沿轨道平面,且垂直于金属棒的大小为,F,5.0 N,的恒力，使金属棒,ab,从静止起沿导轨向上滑行,.,当,ab,棒滑行,0.8 m,后速度,不变，求：,(sin37,0.6,，,cos37,0.8,，,g,取,10 m/s,2,),(1),金属棒匀速运动时的速度大小；,(2),金属棒匀速运动时电阻,R,上的功率；,(3),金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻,R,上产生的热量为多少？,