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  • 2022-03-30 发布

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

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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