高考物理总复习电磁感应专题讲座九电磁感应的综合应用二课时训练教科版20180723369 6页

专题讲座九　电磁感应的综合应用(二)‎ ‎1.(2019·西安模拟)如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断正确的是(　B　)‎ A.释放圆环,环下落时产生感应电流 B.释放圆环,环下落时无感应电流 C.释放圆环,环下落时环的机械能不守恒 D.以上说法都不正确 解析:圆环竖直向下运动时,通过圆环的磁通量始终为零,不产生感应电流,故A,D错误,B正确;由于没有感应电流,没有安培力做功,只有重力做功,故环的机械能守恒,故C错误.‎ ‎2.(2019·景德镇模拟)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则(　C　)‎ A.线圈恰好在完全离开磁场时停下 B.线圈在未完全离开磁场时即已停下 C.线圈能通过场区不会停下 D.线圈在磁场中某个位置停下 解析:线圈进入或出磁场,安培力做负功,则出磁场时的速度小于进磁场时的速度,所受的安培力小于进磁场时所受的安培力,根据动能定理,出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量,而进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,由于出磁场后,动能不为零,线圈将继续运动,故C正确,A,B,D错误.‎ ‎3.(2019·南充二模)如图所示,虚线框a′b′c′d′内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,实线框abcd是一长方形导线框,ab=2bc,a′b′边与ab平行,若将导线框匀速地拉离磁场区域,以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功,W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则(　B　)‎ A.W1=W2 B.W2=2W1‎ C.W1=2W2 D.W2=4W1‎ 解析:设bc=L,ab=‎2L,回路总电阻为R,面积为S;根据外力所做的功等于克服安培力做的功可得W1=BI‎1L·‎2L=BI1S,其中I1=,所以W1=;同理可得W2=;得到W2=2W1.故选B.‎ ‎4.(2019·成都模拟)如图所示,水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,导轨上的金属棒ab与导轨接触良好.让ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上.比较棒与导轨间无摩擦和有摩擦的两种情况,对该过程,说法正确的是(　C　)‎ A.安培力对ab棒所做的功相等 B.电流所做的功相等 C.转化的总内能相等 D.通过ab棒的电荷量相等 解析:当导轨光滑时,金属棒克服安培力做功,动能全部转化为焦耳热,产生的内能等于金属棒的初动能;当导轨粗糙时,金属棒在导轨上滑动,一方面要克服摩擦力做功,摩擦生热,把部分动能转化为内能,另一方面要克服安培力做功,金属棒的部分动能转化为焦耳热,摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能;所以,导轨粗糙时,安培力做的功少,故A错误;电流所做的功等于回路中产生的焦耳热,根据功能关系可知导轨光滑时,金属棒克服安培力做功多,产生的焦耳热多,电流做功多,故B错误;两种情况下,产生的总内能相等,都等于金属棒的初动能,故C正确;根据感应电荷量公式q==,x是ab棒滑行的位移大小,导轨光滑时x较大,则感应电荷量较大,故D错误.‎ ‎5.(2019·丰台区一模)如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B.开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是(　B　)‎ A.ab棒做匀减速直线运动,cd棒做匀加速直线运动 B.ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量 C.ab棒减小的动能等于cd棒增加的动能 D.两棒一直运动,机械能不断转化为电能 解析:初始时ab棒向左运动受到向右的安培力,cd棒受到向左的安培力,所以ab棒减速,cd棒加速,设ab棒速度为v1,cd棒速度为v2,开始时v1>v2,随着运动两棒的相对速度Δv=v1-v2逐渐减小至0,两棒切割磁感线产生的感应电动势为E=BL·Δv,E也逐渐减小最终为0,感应电流逐渐减小到0,安培力逐渐减到0,所以ab棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动,cd棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动,故A错误;两棒组成的系统受安培力的合力为零,故系统的动量守恒,所以ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量,故B正确;回路中有感应电流时,电流做功产生电热,所以根据能量守恒可知,ab棒减小的动能等于cd棒增加的动能与两棒产生电热之和,所以ab棒减小的动能大于cd棒增加的动能,故C错误;当v1>v2时,机械能转化为电能,之后两棒以共同的速度做匀速直线运动,机械能守恒,不再产生电能,故D错误.‎ ‎6.(2019·济源二模)如图所示,一个总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框,竖直虚线之间有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于线框所在的平面向里.线框以速度v向右匀速通过磁场;ab边始终与磁场边界垂直,从b点到达边界开始到a点离开磁场为止,在这个过程中(　A　)‎ A.线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B.ab段直导线始终不受安培力的作用 C.平均感应电动势为Bdv D.线框中产生的焦耳热为 解析:线框进入磁场时穿过线框的磁通量先向里增加,离开磁场时线框的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,感应电流先逆时针方向后顺时针方向,故A正确;线框穿过磁场时回路中有感应电流,则ab段导线受到安培力作用,故B错误;根据题意知穿过磁场过程中产生的交变电流的最大电动势为Bdv,最小值为0,其平均值不等于最大值与最小值之和的,故C错误;因为线框是“半正弦波”形闭合线框,故在穿过磁场过程中感应电流为正弦式交变电流,该电流的最大值为Im==,则其有效值为I=Im=,在穿过磁场的时间t=时间内线框产生的焦耳热Q=I2Rt=()2·R·=,故D错误.‎ ‎7.(2019·宜昌一模)(多选)如图所示,足够长的光滑金属导轨MN,PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M,P之间接有电阻R,不计其他电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法正确的是(　BD　)‎ A.两次上升的最大高度相比较为Hmgsin θ,根据牛顿第二定律,知加速度a大于gsin θ.到达最高点时加速度最小,其值为gsin θ.故D正确.‎ ‎8.(2019·江西校级模拟)(多选)如图所示,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L