2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应配餐作业30电磁感应规律的综合应用.doc.pdf
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1、配餐作业(三十)电磁感应规律的综合应用 A组?基础巩固题 1.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h 处,由 静止开始下落,最后落在水平地而上。磁铁下落过程屮始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆 环,而不与圆环接触。若不计空气阻力。重力加速度为g,下列说法屮正确的是() A.在磁铁下落的整个过程中, 圆环中的感应电流方向先逆吋针后顺吋针(从上向下看圆坏) B.磁铁在整个下落过程中,受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下 C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变 D.磁铁落地时的速率一定等于乂西 解析当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断
2、圆环小感应电 流的方向为逆时针(从上向下看圆环),当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小, 根据 楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环),A项正确;根据楞 次定律 的推论“来拒去留”原则,可判断磁铁在整个下落过程中,受圆环对它的作用力始终竖直向上, B项错误;磁铁在整个下落过程中,由于受到磁场力的作用,机械能不守恒,C 项错误;若磁铁 从高度力处做自由落体运动, 其落地时的速度V=y,但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热, 根据能量守恒定律可知,其落地速度一定小于姬 D项错误。 答案A 2?(多选)如图所示,为等腰直角三角形,血/ 边与/ 轴垂直, / 点坐标为(国
3、0), 。点坐 标为(0,臼),三角形区域内存在垂直平血向里的磁场,磁感应强度E与横坐标 / 的变 化关系满 足B=-为常量),三角形区域的左侧有一单匝矩形线圈,线圈平面与纸面平行, X 线圈宽为创高为2禺电阻为乩若线圈以某一速度y匀速穿过磁场, 整个运动过程屮线圈不发生转 动,则下列说法正确的是() A.线圈穿过磁场的过程小感应电流的大小逐渐增大 4 k X T/ B.线圈穿过磁场的过程中产生的焦耳热为Q=p C.线圈穿过磁场的过稈中通过导线截面的电荷量为零 D.穿过三角形区域的磁通量为2脳 解析线圈穿过磁场的过程中,感应电动势为E=BLv,根据欧姆定律可得感应电流大 p 2kv 小为/=
4、开由几何关系知,切割边运动距离为/ 时,L=2x,解得匸计,为定值,所以A 项错误;产生 的焦耳热为Q=E而, 解得片呼 ,所以B项错误;线圈穿过磁v R A E 场的过程中,通过线圈的磁通量变化量为0,则7=0, C项正确;穿过三角形区域的 A(P 1 磁通量等于线圈发生位移自吋的磁通量变化,q f = I 、t=,贝IA(P 1 =IRt= Lkv a , ? R ? -=2ka, D项正确。 R v 答案CD 3.(多选)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线必V的右侧存在磁感应强度B=2 T的 匀 强磁场,沏V的左侧有一质量刃=0. 1腹的矩形线圈abed, be边长厶 = 0.2m,线圈
5、电阻斤= 2Q。 片0时,用一恒定拉力尸拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的加边 到达磁场边界朋;此吋立即将拉力F改为变力,又经过Is,线圈恰好完全进入磁场,整个运动 过程中,线圈中感应电流,随时间十变化的图象如图乙所示。则下列说法正确的是() A.恒定拉力大小为0. 1 N B.线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s 2 C.线圈日方边长厶2=0. 5 m D?在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C E 解析 在第Is 末,i 、, 联立得F=0. 05 N, A 项错误 ; 在第2 s内,由题图分析知线圈做匀加速直线运动,第2 s末, 応=匚,E = BLM,
6、 V2=v + aiti解得 m/s 2, B项正确;在第2 s内,谥一话=2型厶,得厶 =1 m, C项错误; A BLxL 工十迪 q=“= =0. 2 C, D 项正确。 答案BD 4.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为厶顶端接阻值为斤的电阻。质量为刃、电阻 为厂的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所 在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直,如图所示,不计导轨的电阻,重力加速度为呂, 则() A.金属棒在磁场中运动时,流过电阻斤的电流方向为Lb gfv B.金属棒的速度为7时,金属棒所受的安培力大小为币. C.金属棒的最大速度为 *伏厂 D.金属棒以稳定
7、的速度下滑时,电阻斤的热功率为歸 R 解析 金属棒在磁场屮向下运动时,由楞次定律知,流过电阻*的电流方向为 1 曰,A E 项错误;金属棒的速度为刈寸,金属棒中感应电动势E=BLv,感应电流 /= 茄一,所受的安Rr r 甘2 培力大小为尸 =祁7, B项正确;当安培力尸 =/ 昭?时,金属棒下滑速度最大,金属棒的最大速 度为 V昭仔厂,c项错误;金属棒以稳定的速度下滑时,电阻斤和厂的总热功率为宀 / 妙=(養|2伙+刃,电阻斤的热功率为(養”,D项正确。 答案BD 5.(多选)如图所示,平行金属导轨与水平面间的夹角为久导轨电阻不计,与阻值为斤的定 值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应
8、强度为几有一质量为人长为1 的导体棒从”位 置获得平行于斜面的、大小为卩的初速度向上运动,最远到达刃b f 的位 置,滑行的距离为s,导体棒 的电阻也为爪与导轨之间的动摩擦因数为。贝9() B.上滑过稈 . 屮电流做功放出的热量为好s(sin 根据法拉第电磁感应定律? S,/=-, 联立解得 /= 他竺, 、t 卜 t r r B项错误; “顺时针移动时,由几何关系知面积先增大后减小,则线圈中产生电流且方向有 改变,C、D项错误。 答案A 12.(多选)如图所示,在坐标系中,有边长为厶的正方形金属线框abed,其一条 对角线加和 y轴重合、顶点臼位于坐标原点0处。在y轴的右侧,在I、IV象限内
9、有一垂直纸而向里的匀强磁 场,磁场的上边界与线框的曰方边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行。七=0 时刻,线框以恒定的速度y沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿lM-a方向的感应电流 为正,则在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i 、站间的电势差乩随时间Z变化的图线是下图 中的() X X ; X X ; A. B C?D. 解析 在d点运动到o点过程屮,必边切割磁感线,根据右手定则可以确定线框中电流方向为 逆时针方向,即正方向,电动势均匀减小到0,则电流均匀减小到0;然后C边开 始切割磁感线, 感应电流的方向为顺时针方向,即负方向,电动势均匀减小到0,则电流均 匀减小到0
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