发布时间 : 星期四 文章(山东专用)2020版高考物理一轮复习 第十章 练习+检测新人教版【共5套49页】更新完毕开始阅读
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山东专用2020版高考物理一轮复习第十章专题探究九电磁感应的综合应用二练习含解析新人教版
山东专用2020版高考物理一轮复习第十章专题探究八电磁感应的综合应用一练习含解析新人教版
山东专用2020版高考物理一轮复习第十章电磁感应综合检测含解析新人教版
山东专用2020版高考物理一轮复习第十章第1节电磁感应现象楞次定律练习含解析新人教版
山东专用2020版高考物理一轮复习第十章第2节法拉第电磁感应定律自感和涡流练习含解析新人教版
专题探究九 电磁感应的综合应用(二)
1.(2019·陕西西安模拟)如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断正确的是( B )
A.释放圆环,环下落时产生感应电流 B.释放圆环,环下落时无感应电流
C.释放圆环,环下落时环的机械能不守恒 D.以上说法都不正确
解析:圆环竖直向下运动时,通过圆环的磁通量始终为零,不产生感应电流,故A,D错误,B正确;由于没有感应电流,没有安培力做功,只有重力做功,故环的机械能守恒,故C错误.
2.(2019·江西景德镇模拟)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则( C )
A.线圈恰好在完全离开磁场时停下 B.线圈在未完全离开磁场时已停下 C.线圈能通过场区不会停下 D.线圈在磁场中某个位置停下
解析:线圈进入或出磁场,安培力做负功,则出磁场时的速度小于进磁场时的速度,所受的安培力小于进磁场时所受的安培力,根据动能定理,出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量,而完全进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,由于出磁场后,动能不为零,所以线圈将继续运动,故C正确,A,B,D错误.
3.(2018·四川南充二模)如图所示,虚线框a′b′c′d′内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,实线框abcd是一长方形导线框,ab=2bc,a′b′边与ab平行,若将导线框匀速地拉离磁场区域,以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功,W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则( B )
A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W1=2W2 D.W2=4W1
解析:设bc=L,ab=2L,回路总电阻为R,面积为S;根据外力所做的功等于克服安培力做的功可
得W1=BI1L·2L=BI1S,其中I1=,所以W1=;同理可得W2=;得到W2=2W1.故选B.
4.(2018·河南郑州第二次质量预测)(多选)如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙固定在水平面上,右端接一个阻值为R的定值电阻,平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止,已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)( ACD )
A.金属棒中的最大电流为
B.金属棒克服安培力做的功为mgh
C.通过金属棒的电荷量为
D.金属棒产生的电热为mg(h-μd)
解析:金属棒下滑过程中,根据动能定理得mgh=mv,金属棒到达水平面时的速度为v=
2
,
金属棒到达水平面后做减速运动,刚到达水平面时的速度最大,最大感应电动势E=BLv,则最
大感应电流为I== ,故A正确;金属棒在整个运动过程中,由动能定理得
mgh-WB-μmgd=0-0,克服安培力做功WB=mgh-μmgd,故B错误;感应电荷量为q= Δt==
,故C正确;克服安培力做功转化为电热,QR=Q=WB=mg(h-μd),故D正确.
5.如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B.开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是( B )
A.ab棒做匀减速直线运动,cd棒做匀加速直线运动 B.ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量
C.ab棒减小的动能等于cd棒增加的动能 D.两棒一直运动,机械能不断转化为电能
解析:初始时ab棒向左运动受到向右的安培力,cd棒受到向左的安培力,所以ab棒减速,cd棒加速,设ab棒速度为v1,cd棒速度为v2,开始时v1>v2,随着运动两棒的相对速度Δv=v1-v2逐渐减小至0,两棒切割磁感线产生的感应电动势为E=BL·Δv,E也逐渐减小最终为0,感应电流逐渐减小到0,安培力逐渐减到0,所以ab棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动,cd棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动,故A错误;两棒组成的系统受安培力的合力为零,故系统的动量守恒,所以ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量,故B正确;回路中有感应电流时,电流做功产生电热,所以根据能量守恒可知,ab棒减小的动能等于cd棒增加的动能与两棒产生电热之和,所以ab棒减小的动能大于cd棒增加的动能,故C错误;当v1>v2时,机械能转化为电能,之后两棒以共同的速度做匀速直线运动,机械能守恒,不再产生电能,故D错误. 6.如图所示,一个总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框,竖直虚线之间有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于线框所在的平面向里.线框以速度v向右匀速通过磁场;ab边始终与磁场边界垂直,从b点到达边界开始到a点离开磁场为止,在这个过程中( A )
A.线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B.ab段直导线始终不受安培力的作用
C.平均感应电动势为Bdv
D.线框中产生的焦耳热为
解析:线框进入磁场时穿过线框的磁通量先向里增加,离开磁场时线框的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,感应电流先逆时针方向后顺时针方向,故A正确;线框穿过磁场时回路中有感应电流,则ab段导线受到安培力作用,故B错误;根据题意知穿过磁场过程中产生的交变电
流的最大电动势为Bdv,最小值为0,其平均值不等于最大值与最小值之和的,故C错误;因为线框是“半正弦波”形闭合线框,故在穿过磁场过程中感应电流为正弦式交变电流,该电
流的最大值为Im==,则其有效值为I=Im=,在穿过磁场的时间t=时间内线框
产生的焦耳热Q=IRt=(
2
)·R·
2
=,故D错误.
7.(2018·湖北宜昌一模)(多选)如图所示,足够长的光滑金属导轨MN,PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M,P之间接有电阻R,不计其他电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关