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- 2021-05-28 发布
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2014年高考二轮复习专题训练之电磁感应规律的综合应用
1.如图1所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN 图1
施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则( )
A.U=vBl B.U=vBl
C.U=vBl D.U=2vBl
2.如图2所示,两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内,线框的对应边相互平行。线框A固定且通有电流I,线框B从图示位置由静止释放,在运动到A下方的过程中( )
A.穿过线框B的磁通量先变小后变大
B.线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针 图2
C.线框B所受安培力的合力为零
D.线框B的机械能一直减小
3.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量为+q的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
A.磁感应强度B竖直向上且正增强,
B.磁感应强度B竖直向下且正增强,
C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,
D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,
4.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示,规定斜向下为正方向,导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→
b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )
5.如下图所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.
[来源:Zxxk.Com]
开始时,给ef一个向右的初速度,则( )[来源:学|科|网Z|X|X|K]
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速
B.ef将匀减速向右运动,最后停止
C.ef将匀速向右运动
D.ef将往返运动
解析:杆ef向右运动,切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,会受到向左的安培力而做减速运动,直到停止,但不是匀减速,由F=BIL==ma知,ef做的是加速度减小的减速运动.
答案:A
6.如图所示,粗细均匀的、电阻为r的金属圆环放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直径为L.长为L、电阻为的金属棒ab放在圆环上,以v0向左匀速运动,当棒ab运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为( )
A.0 B.BLv0
C.BLv0/2 D.BLv0/3
解析:当金属棒ab以速度v0向左运动到题图所示虚线位置时,根据公式可得产生的感应电动势为E=BLv0,而它相当于一个电源,并且其内阻为;金属棒两端电势差相当于外电路的路端电压.外电路半个圆圈的电阻为,而这两个半圆圈的电阻是并联关系,故外电路总的电阻为,所以外电路电压为Uba=E=BLv0.
答案:D
7.如下图所示,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时刻恰好位于图中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面下图中能够正确表示电流—位移(I-x)关系的是( )
解析:线圈向x轴正方向运动L位移的过程中,有效切割长度均匀增加;在位移大于L且小于2L的过程中,线圈右边有效切割长度均匀减小,线圈左边有效切割长度均匀增加,因此整个线圈有效切割长度减小,且变化率为前一段时间的两倍;在位移大于2L且小于3L的过程中,与第一段运动中线圈产生的感应电流等大反向,故A项对.
答案:A
8.一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.圆形导线中的磁场,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mgsinθ
C.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:根据左手定则,导体棒上的电流从b到a,根据电磁感应定律可得A项正确;根据共点力平衡知识,导体棒ab受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力,即mgsinθ,B项正确;根据mgsinθ=B2Id,解得I=,C项正确;圆形导线的电热功率等于I2r=()2r=r,D项错误.
答案:ABC
9.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g,如图10所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.金属棒在最低点的加速度小于g
B.回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 图10
C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大
D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度
[来源:Zxxk.Com]
[来源:学,科,网]
10.如图11所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖直平面内的导体框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除R外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将导体棒MN无初速度释放,要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有( )
A.导体棒MN质量不变,导体框宽度减为原来的 图11
B.电阻R变为原来的一半
C.磁感应强度B变为原来的倍
D.导体棒MN质量增加为原来的2倍
11.如图12所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2
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