备考2019年高考物理一轮专题：第42讲电磁感应规律的综合应用_试卷库

备考2019年高考物理一轮专题：第42讲电磁感应规律的综合应用

年级：学科：类型：来源：91题库

一、单选题（共9小题）

1、

如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，在导线框右侧有一边长为2L、磁感应强度为B、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域．磁场的左边界与导线框的ab边平行．在导线框以速度v匀速向右穿过磁场区域的全过程中（）

A . 感应电动势的大小为 $\text{[math]}$ B . 感应电流的方向始终沿abcda方向 C . 导线框受到的安培力先向左后向右 D . 导线框克服安培力做功 $\text{[math]}$

2、竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度V₀抛出，设在整个过程中，棒始终平动且空气阻力不计，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（）

A . 越来越大 B . 越来越小 C . 保持不变 D . 无法判断

3、下列选项各图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）

A .

B .

C .

D .

4、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U_a、U_b、U_c和U_d ．下列判断正确的是（　　）

A . U_a＜U_b＜U_c＜U_d B . U_a＜U_b＜U_d＜U_c C . U_a=U_b＜U_c=U_d D . U_b＜U_a＜U_d＜U_c

5、在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是（）

A .

B .

C .

D .

6、如图所示，水平地面上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始沿竖直平面的电磁场由静止开始下落，下落过程中三角形平面始终在竖直平面内，不计阻力，a、b落到地面的次序是（）

A . a先于b B . b先于a C . a、b同时落地 D . 无法判定

7、在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示。已知电容C＝30 μF，回路的长和宽分别为l₁＝8 cm，l₂＝5 cm，磁感应强度以变化率5×10^－2 T/s增大，则（）

A . 电容器的上极板带正电，电荷量为2×10^－9 C B . 电容器的上极板带负电，电荷量为6×10^－9 C C . 电容器的上极板带正电，电荷量为6×10^－9 C D . 电容器的上极板带负电，电荷量为8×10^－9 C

8、在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v₁、v₂滑动，如图所示。下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（）

A . v₁＝v₂ ，方向都向右 B . v₁＝v₂ ，方向都向左 C . v₁>v₂ ， v₁向右，v₂向左 D . v₁>v₂ ， v₁向左，v₂向右

9、如图所示，边长为L的正三角形闭合金属框架，全部处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，图象中E为回路电动势，I为回路电流，F为所加外力，P为回路电功率，x为框架位移．则框架拉出磁场过程中，正确的图象是（）

A .

B .

C .

D .

二、多选题（共4小题）

1、

如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是（　　）

A . 线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B . 线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C . 线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能 D . 整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成内能

2、如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面 $\text{[math]}$ 纸面 $\text{[math]}$ 垂直，磁场的上、下边界 $\text{[math]}$ 虚线 $\text{[math]}$ 均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd ，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距 $\text{[math]}$ 若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 始终减小 B . 始终不变 C . 始终增加 D . 先减小后增加

3、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R的电阻 $\text{[math]}$ 将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示 $\text{[math]}$ 除电阻R外其余电阻不计 $\text{[math]}$ 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B . 金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为 $\text{[math]}$ C . 金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 $\text{[math]}$ D . 金属棒下落过程中，电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

4、如图所示，在一匀强磁场中有一足够长的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，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则（）

A . ef将向右匀减速运动 B . ef运动的加速度越来越小 C . R的热功率均匀减小 D . ef减少的动能等于R产生的热量

三、综合题（共6小题）

1、如图为俯视图，虚线MN右侧存在一个竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，电阻为R，质量为m，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．当线框以初速度v₀穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功为W，求：

(1)初速度v₀时刻，线框中感应电流I的大小和方向；

(2)线框cd边穿出磁场时的速度v；

(3)线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q．

2、如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T。质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑。已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触。g＝10 m/s² ， sin53°=0.8，求：

(1)杆匀速下滑时的速度大小；

(2)前2s内通过电阻R的电荷量；

(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热。

3、如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T.现将质量为m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab ，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻.已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.(取g＝10 m/s²)求：

(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大？下落了0.3 m时速度为多大？

(2)金属杆下落0.3 m的过程中，在电阻R上产生多少热量？

4、如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab边长为l＝0.2m，线框质量m＝0.1kg、电阻R＝0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v₀＝1m/s匀加速进入磁场，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B；

(2)线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量q；

(3)若线框进入磁场过程中F做功为_WF＝0.27J，求在此过程中线框产生的焦耳热Q.

5、两根光滑的长直金属导轨导轨MN、M'N'平行置于同一水平面内，导轨间距为L ，电阻不计，M、M'处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C。长度也为L、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求：

(1)ab运动速度v的大小；

(2)电容器所带的电荷量q。

6、如图所示，倾角 $\text{[math]}$ 、宽 $\text{[math]}$ 的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上 $\text{[math]}$ 一根质最 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的金属棒ab垂直于导轨放置 $\text{[math]}$ 现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上，使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好 $\text{[math]}$ 导轨电阻不计，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 求：

(1)若牵引力恒定，定性论述ab棒的运动过程．

(2)若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大？

(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量 $\text{[math]}$ ，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大？