2018年秋东方思维高三物理第一轮复习课时跟踪练:第十章第三讲电磁感应规律的综合应用 Word版含解析.pdf
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1、第十章第十章 电磁感应电磁感应 第三讲第三讲 电磁感应规律的综合应用电磁感应规律的综合应用 课时跟踪练课时跟踪练 A 组 基础巩固组 基础巩固 1. (2018连云港模拟连云港模拟)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放, 形 成一很长的竖直圆筒 一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置, 其下端 与圆筒上端开口平齐 让条形磁铁从静止开始下落 条形磁铁在圆筒 中的运动速率 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放, 形 成一很长的竖直圆筒 一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置, 其下端 与圆筒上端开口平齐 让条形磁铁从静止开始下落 条形磁铁在圆筒 中的运动速率( ) A均匀增大均匀增大 B先增大,后减小先增大,后减
2、小 C逐渐增大,趋于不变逐渐增大,趋于不变 D先增大,再减小,最后不变先增大,再减小,最后不变 解析 :解析 : 条形磁铁在下落过程中受到向上的排斥力,绝缘铜环内产 生感应电流, 导致条形磁铁做加速度逐渐减小的加速运动, 故其速率 逐渐增大,最后趋于不变,选项 条形磁铁在下落过程中受到向上的排斥力,绝缘铜环内产 生感应电流, 导致条形磁铁做加速度逐渐减小的加速运动, 故其速率 逐渐增大,最后趋于不变,选项 C 正确,选项正确,选项 A、B、D 错误错误 答案:答案:C 2. (2018保定模拟保定模拟)如图所示, 空间存在两个磁场, 磁感应强度大 小均为 如图所示, 空间存在两个磁场, 磁感应
3、强度大 小均为 B,方向相反且垂直纸面,方向相反且垂直纸面,MN、PQ 为其边界,为其边界,OO为其对 称轴,一导线折成边长为 为其对 称轴,一导线折成边长为 L 的正方形闭合线框的正方形闭合线框 abcd,线框在外力作 用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动, 若电流以逆时 针方向为正方向,则从线框开始运动到 ,线框在外力作 用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动, 若电流以逆时 针方向为正方向,则从线框开始运动到 ab 边刚进入到边刚进入到 PQ 右侧磁场 的过程中,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是 右侧磁场 的过程中,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是(
4、 ) 解析:解析:由法拉第电磁感应定律知由法拉第电磁感应定律知 ab 边运动到边运动到 MN 边界的过程中 感应电动势 边界的过程中 感应电动势 E2BLv2BLat, 感应电流为, 感应电流为 i t, C、 D 错 ;错 ; E E R R 2 2B BL La at t R R 在在 ab 边从边从 MN 边界运动到边界运动到 PQ 边界的过程中, 产生的感应电动势为边界的过程中, 产生的感应电动势为 E BLvBLat,感应电流为,感应电流为 I t,即刚过,即刚过 MN 边界时感应边界时感应 E E R R B BL La at t R R 电动势、感应电流均减小一半,所以电动势、感
5、应电流均减小一半,所以 A 错,错,B 对对 答案:答案:B 3. (2018日照模拟日照模拟)如图所示, 两根相距为如图所示, 两根相距为 l 的平行直导轨的平行直导轨 ab、 cd, b、 d 间连有一固定电阻间连有一固定电阻 R, 导轨电阻可忽略不计, 导轨电阻可忽略不计 MN 为放在为放在 ab 和和 cd 上的一导体杆, 与上的一导体杆, 与 ab 垂直, 其电阻也为垂直, 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 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,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸 面内 指向图中纸 面内)现对现对
6、 MN 施力使它沿导轨方向以速度施力使它沿导轨方向以速度 v 做匀速运动令做匀速运动令 U 表 示 表 示 MN 两端电压的大小,则两端电压的大小,则( ) AU vBl BU vBl 1 1 2 2 1 1 3 3 CUvBl DU2vBl 解析:解析:电路中电动势为电路中电动势为 EBlv,则,则 MN 两端电压大小两端电压大小 U E E R RR R Blv,故,故 A 正确正确 1 1 2 答案:答案:A 4.(多选多选)(2018日照第一中学检测日照第一中学检测)如图所示,足够长的金属导轨 竖直放置,金属棒 如图所示,足够长的金属导轨 竖直放置,金属棒 ab、cd 均通过棒两端的环
7、套在金属导轨上虚线 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场, 两匀强磁场的磁感应强度大小均为 均通过棒两端的环套在金属导轨上虚线 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场, 两匀强磁场的磁感应强度大小均为 B.ab、cd 棒与导轨间动摩擦因数 均为 棒与导轨间动摩擦因数 均为 , 两棒总电阻为, 两棒总电阻为 R, 导轨电阻不计 开始两棒静止在图示位置, 当 , 导轨电阻不计 开始两棒静止在图示位置, 当 cd 棒无初速度释放时,对棒无初速度释放时,对 ab 棒施加竖直向上的力棒施加竖直向上的力 F,使其沿导轨 向上做匀加速运动则 ,使其沿导轨 向上做匀加
8、速运动则( ) Aab 棒中的电流方向由棒中的电流方向由 b 到到 a Bcd 棒先做加速运动后做匀速运动棒先做加速运动后做匀速运动 Ccd 棒所受摩擦力的最大值大于其重力棒所受摩擦力的最大值大于其重力 D力力 F 做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和 解析:解析:ab 棒向上运动的过程中,穿过闭合回路棒向上运动的过程中,穿过闭合回路 abdc 的磁通量增 大, 根据楞次定律可得, 的磁通量增 大, 根据楞次定律可得, ab 棒中的感应电流方向为棒中的感应电流方向为 ba, 故, 故 A 正确 ;正确 ; cd 棒中感应电流由棒中感应电流由 c
9、到到 d, 其所在的区域磁场向下, 所受的安培力向里, 其所在的区域磁场向下, 所受的安培力向里, cd 棒所受的滑动摩擦力向上,棒所受的滑动摩擦力向上,ab 棒做匀加速运动,速度增大,产生 的感应电流增加, 棒做匀加速运动,速度增大,产生 的感应电流增加,cd 棒所受的安培力增大,对导轨的压力增大,则 滑动摩擦力增大,摩擦力先小于重力,后大于重力,所以 棒所受的安培力增大,对导轨的压力增大,则 滑动摩擦力增大,摩擦力先小于重力,后大于重力,所以 cd 棒先做 加速运动后做减速运动, 最后停止运动, 故 棒先做 加速运动后做减速运动, 最后停止运动, 故 B 错误 ; 因安培力增加,错误 ;
10、因安培力增加, cd 棒受摩擦力的作用一直增加,会大于重力,故棒受摩擦力的作用一直增加,会大于重力,故 C 正确;根据动能定正确;根据动能定 理可得理可得 WFWFfW安培 安培 WG mv20, 力, 力 F 所做的功应等于两棒所做的功应等于两棒 1 1 2 2 产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和,故产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和,故 D 错误错误 答案:答案:AC 5. (2018北京模拟北京模拟)如图甲所示,线圈如图甲所示,线圈 ABCD 固定于匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈 固定于匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈 AB 边所受安
11、培力向右 且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下图中的 边所受安培力向右 且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下图中的( ) 解析 :解析 : 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可得根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可得 ES,I B B t t , 线圈, 线圈 AB 边所受安培力大小边所受安培力大小 FBILBSL, 由于, 由于 F 和不变,和不变, E R B B t tR R S SL L R R 则则 B不变;力不变;力 F 的方向向右,根据楞次定律可知:此时通过线圈的方向向右,根据楞次定律可知:此时通过线圈 B B t t 的磁通量是增加的, 故磁感应强度的磁通量
12、是增加的, 故磁感应强度 B 增大, 而是减小的, 故选项增大, 而是减小的, 故选项 D B B t t 正确,选项正确,选项 A、B、C 错误错误 答案:答案:D 6. (2018青岛模拟青岛模拟)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整 个置于有界匀强磁场内, 磁场方向垂直于线框平面, 其边界与正方形 线框的边平行,现使线框沿四个不同方向以相同速率 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整 个置于有界匀强磁场内, 磁场方向垂直于线框平面, 其边界与正方形 线框的边平行,现使线框沿四个不同方向以相同速率 v 匀速平移出 磁场,如图所示,线框移出磁场的整个过程 匀速平移出 磁场,如图所示,线框移
13、出磁场的整个过程( ) A四种情况下四种情况下 ab 两端的电势差都相同两端的电势差都相同 B图中流过线框的电荷量与图中流过线框的电荷量与 v 的大小无关的大小无关 C图中线框的电功率与图中线框的电功率与 v 的大小成正比的大小成正比 D图中磁场力对线框做的功与图中磁场力对线框做的功与 v2成正比成正比 解析 :解析 : 由法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律 E, 闭合电路欧姆定律, 闭合电路欧姆定律 I , , t t E E R R 电流定义式电流定义式 I可得可得 q,线框沿四个不同方向移出磁场,流,线框沿四个不同方向移出磁场,流 q q t t R R 过线框的电荷量与过线框的电荷
14、量与 v 的大小无关,选项的大小无关,选项 B 正确;四种情况下正确;四种情况下 ab 两端 的电势差不相同, 选项 两端 的电势差不相同, 选项 A 错误 ; 图中线框的电功率错误 ; 图中线框的电功率 P, EBLv, E E2 2 R R P 与与 v 的二次方大小成正比, 选项的二次方大小成正比, 选项 C 错误 ; 图中磁场力错误 ; 图中磁场力 FBIL, I , ,EBLv,磁场力对线框做功,磁场力对线框做功 WFL,磁场力对线框做的功与,磁场力对线框做的功与 v E E R R 成正比,选项成正比,选项 D 错误错误 答案:答案:B 7. (2018济宁模拟济宁模拟)如图所示,
15、 空间某区域中有一匀强磁场, 磁感 应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界 如图所示, 空间某区域中有一匀强磁场, 磁感 应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界 b 和下边界和下边界 d 水 平在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水 平 线圈从水平面 水 平在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水 平 线圈从水平面 a 开始下落 已知磁场上下边界之间的距离大于水 平面 开始下落 已知磁场上下边界之间的距离大于水 平面 a、b 之间的距离若线圈下边刚通过水平面之间的距离若线圈下边刚通过水平面 b、c(位于磁场中位于磁场中) 和和 d 时,线圈所受到的
16、磁场力的大小分别为时,线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、Fc和和 Fd,则,则( ) AFdFcFb BFcFbFd DFcvb,当线圈在进入和离开磁场时, 穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,受磁场力作用,其大 小为: ,当线圈在进入和离开磁场时, 穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,受磁场力作用,其大 小为:FBIlBl,因,因 vdvb,所以,所以 FdFbFc,选项,选项 D 正正 B Bl lv v R R B B2 2l l2 2v v R R 确确 答案:答案:D 8. (2018聊城模拟聊城模拟)如图甲是半径为如图甲是半径为 a 的圆形导线框,电阻为的圆形导线框
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