高考物理一轮总复习课时强化作业40专题六电磁感应中的电路图象动力学和能量问题新人教版 9页

课时强化作业四十专题六电磁感应中的电路、图象、动力学和能量问题1.如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流—位移(Ix)关系的是(　　)解析：导线框切割磁感线，在0～L过程中，移动距离x，设等腰三角形底角为θ，I＝，电流随位移线性变化，根据楞次定律得电流方向为顺时针；在L～2L过程中，磁通量先增大后减小，感应电流先为顺时针后为逆时针，在2L～3L过程中，磁通量减小，电流为逆时针，故B选项正确．答案：B2．(2016届福州月考)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是(　　) 解析：导体杆切割磁感线，产生感应电动势，根据右手定则可知，开始时，产生感应电动势从O指向A，为正值，设经过t时间，导体杆转过的角度为θ，其中θ＝ωt，根据E＝可知，E＝2BR2ωsin2ωt，B、R、ω不变，切割的有效长度随时间先增大后减小，且做非线性、非正弦的变化，经半个周期后，电动势的方向反向，故A、B、D选项错误，C选项正确．答案：C3.(多选)如图所示，空间存在着垂直光滑圆柱侧面向外的辐射磁场，一个质量为m、半径为R的匀质金属环位于圆柱底部，环所在位置处的磁感应强度大小为B，环中通以恒定电流I后圆环由静止向上运动，经时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H，已知重力加速度为g，圆柱体足够长，则在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．圆环先做匀加速运动后做变减速运动B．圆环向上运动的过程中，安培力所做的功为mgHC．圆环产生的最大电动势为tD．圆环中所通的恒定电流I的方向(俯视)为逆时针解析：圆环通以恒定电流I时，由左手定则得安培力F＝BIL＝2πBIR，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，a＝，加速度恒定不变，圆环做匀加速直线运动，撤去电流后，圆环做切割磁感线运动，产生感应电流I＝，安培力F＝，方向竖直向下，产生向下的加速度，圆环的速度减小，做变减速运动，故A选项正确；圆环上升的过程中，安培力做功W，根据动能定理W－mgh＝0，解得安培力做功W＝mgh，故B选项正确；撤去电流时，圆环的速度最大，vm＝at＝t ，此时圆环产生最大的电动势Em＝B2πRvm＝B2πRt，故C选项错误；根据左手定则可知，产生向上的安培力，通过的电流方向(俯视)为顺时针方向，故D选项错误．答案：AB4.(多选)(2016届甘肃模拟)一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是(　　)A．圆形线圈中的磁场B1，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B．导体棒ab受到的安培力大小为mgC．回路中的感应电流为D．圆形导线中的电热功率为(R＋r)解析：导体棒ab静止在导轨上，受力平衡，mgsinθ＝B2Id，安培力沿斜面向上，电流由b到a，根据楞次定律可知，圆形线圈中的磁场方向向上均匀增强或方向向下均匀减弱，A选项正确，B选项错误；回路中的感应电流I＝，C选项正确；圆形导线中的热功率P＝I2r＝r，D选项错误．答案：AC5.(2016届杭州月考)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中(　　)A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电荷量不同 解析：导体框离开磁场的过程中，向上的磁通量减少，根据楞次定律可知，产生逆时针的感应电流，故导体框中产生的感应电流方向相同，A选项正确；根据功能关系可知，克服安培力做功产生焦耳热，Q＝FL＝·L＝，故导体中产生的焦耳热不同，B选项错误；向上移出磁场的过程中，电动势E＝BLv，ad边两端电势差U＝E＝；向右移出磁场的过程中，电动势E′＝3BLv，ad边两端电势差U′＝E′＝，电势差不等，C选项错误；电荷量q＝I·Δt＝，沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同．故D选项错误．答案：A6.(多选)(2016届荣成市月考)如图所示，光滑的“∩”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有(　　)A．若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑B．若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑C．若B2＜B1，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑D．若B2＞B1，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑解析：当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后，根据楞次定律可知，金属棒受到的安培力大小和方向不变，棒仍做匀速运动，A选项错误，B选项正确；若B2