高考物理专题电磁感应中的综合问题测试题答案及详解Word下载.docx

高考物理专题电磁感应中的综合问题测试题答案及详解Word下载.docx

《高考物理专题电磁感应中的综合问题测试题答案及详解Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理专题电磁感应中的综合问题测试题答案及详解Word下载.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

D．选项D

2.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

B．先增大，后减小

C．逐渐增大，趋于不变

D．先增大，再减小，最后不变

3.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直。

磁感强度B随时间变化的图象如图所示．T=0时刻．磁感强度的方向垂直于纸面向里．在0～4s叫间内．线框的ab边受力随时间变化的图象（力的方向规定以向左为正方向）可能如图中（）

4.有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形，竖直面内有半径均为R且相切于O点的两圆形区域，其内存在水平恒定的匀强磁场，长为2R的导体杆OA，以角速度ω绕过O点的固定轴，在竖直平面内顺时针匀速旋转，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，下列描述导体杆两端电势差UAO随时间变化的图象可能正确的是（　　）

5.如图甲所示闭合矩形导线框abcd固定在磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的的规律如图乙所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是（　　）

6.如图甲所示，在水平桌面上，一个面积为S、电阻为r的圆形金属框置于磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示．在0～1s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与一个电阻不计的水平平行金属导轨相连接，水平导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度值为B2，方向垂直导轨平面向下．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的（设水平向右为静摩擦力的正方向）（　　）

7.如图所示，图中两条平行虚线间存有匀强磁场，虚线间的距离为2L，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离为2L且均与ab相互垂直，ad边长为2L，bc边长为3L，t＝0时刻，c点与磁场区域左边界重合．现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的关系图线可能是（　　）

8.如图所示，边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为R.在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．导线框进入磁场区域时产生顺时针方向的感应电流

B．导线框中有感应电流的时间为

C．导线框的bd对角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为

D．导线框的bd对角线有一半进入磁场时，导线框a，c两点间的电压为

9.如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接电阻R，宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，Ⅰ和Ⅱ之间无磁场．一导体棒M、N两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好接触，导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流及其变化情况相同．下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是（　　）

10.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。

规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是（）

11.奥斯特发现了电流周围能产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验。

图中环形物体是法拉第使用过的线圈，A，B两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与电流表连接。

实验时发现电流表指针并不偏转，即没有“磁生电”。

其原因是（）

A．线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强

B．线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了

C．线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场

D．线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场

12.如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0，k为正的常数。

在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是（）

A．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr

B．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr

C．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2

D．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2

13.如图所示，等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L.现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场．t＝0时刻恰好位于图示位置（即BC与EF在一条直线上，且C与E重合），规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是（　　）

14.如图所示，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的灯泡，E为内阻不计的电源，在t=0时刻闭合开关S，当电路稳定后D1、D2两灯的电流分别为I1、I2。

当时刻为t1时断开开关S，若规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为电流的正方向，则下图能正确定性描述电灯电流i与时间t关系的是（）

15.如图所示，在坐标系xoy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处，在y轴右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t=0时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿abcd方向的感应电流为正方向，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（）

二、计算题（共3小题）

16.如图所示，两条平行的金属导轨相距L＝1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°

，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m＝0.2kg，电阻分别为RMN＝1Ω和RPQ＝2Ω.MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t＝0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a＝1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t＝3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）0～3s时间内通过MN棒的电荷量；

（3）求t＝6s时F2的大小和方向；

（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：

v＝0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到x＝5m的过程中，系统产生的热量．

17.如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距L＝0.5m，左端连接R＝0.5Ω的电阻，右端连接电阻不计的金属卡环．导轨间MN右侧存在方向垂直导轨平面向下的磁场．磁感应强度的B－t图象如图乙所示．电阻不计质量为m＝1kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连，绳始终处于绷紧状态．PQ，MN到右端卡环距离分别为17.5m和15m．t＝0时刻由PQ位置静止释放金属棒，金属棒与导轨始终接触良好，滑至导轨右端被卡环卡住不动．（g取10m/s2）．求：

（1）金属棒进入磁场时受到的安培力；

（2）在0～6s时间内电路中产生的焦耳热．

18.如图所示，倾角=30o，宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T，范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。

一根质量m=0.2Kg，电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。

现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上．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，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）若牵引力恒定，请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象；

（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q=0.48C，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?

答案解析

1.【答案】B

【解析】据题意，闭合快关，有电流流经导体棒，导体棒受到向右的安培力，开始向右运动，此时导体棒内部也产生一个与原始电源相反的一个感应电源，合电动势为：

，导体棒受到的安培力为：

，即导体棒向右做加速度减小的加速运动，当安培力为0时，导体棒将保持速度做匀速运动，故选项B正确。

2.【答案】C

【解析】本题考查楞次定律，法拉第电磁感应定律．竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动．所以C正确．

3.【答案】D

【解析】T=0时刻．磁感强度的方向垂直于纸面向里,结合图像T=0时刻磁场为负，说明磁场以向外为正方向。

0—1s，磁场向里，大小在减小，根据楞次定律增反减同，感应电流的磁场方向向里，右手判断感应电流方向顺时针，即从a到b。

感应电流大小，由于线框面积及电阻不变，而且从可发现整个过程大小是一个定值，所以感应电流是一个定值，那么线框的ab边受力,由于电流不变，长度不变，磁场减小所以安培力减小，根据左手判断安培力方向向左为正，选项AB错。

1—2s，磁场向外在增大，根据楞次定律可用右手判断感应电流仍是顺时针，磁场向外，左手判断安培力向右为负，选项C错。

排除后只