长沙市高考物理一轮基础复习 专题42 电磁感应中的动力学和能量问题I卷.docx

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长沙市高考物理一轮基础复习专题42电磁感应中的动力学和能量问题I卷

长沙市高考物理一轮基础复习：

专题42电磁感应中的动力学和能量问题（I）卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、单选题（共8题；共16分）

1.（2分）绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流计，则（）

A.保持开关S闭合状态，G的示数不为零    

B.开关S闭合瞬间，G的示数不为零    

C.保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零    

D.断开开关S的瞬间，G的示数为零    

2.（2分）（2017高二上·金华期中）如图所示，让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里，图所示的四个V﹣t图象中，肯定不能表示线圈运动情况的是（）

A.

B.

C.

D.

3.（2分）（2018高二下·孝义期末）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框

，置于垂直纸面向里、边界为

的匀强磁场外，线框的

边平行于磁场边界

，线框以垂直于

的速度匀速地完全进人磁场，线框上产生的热量为

，通过线框导体横截面的电荷量为

。

现将线框进入磁场的速度变为原来的

倍，线框上产生的热量为

，通过线框导体横截面的电荷量

，则有（）

A.

B.

C.

D.

4.（2分）如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（）

A.

B.

C.

D.

5.（2分）（2019高三上·赤峰月考）如图所示,有一个固定的光滑直杆,该直杆与水平面的夹角为

杆上套着一个质量为m的滑块

可视为质点

用不可伸长的轻绳将滑块m与另一个质量为M的物块B通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂B而绷紧,此时滑轮左侧轻绳恰好水平

现将滑块从图中O点由静止释放,m会沿杆下滑,下列说法正确的是（）

A.滑块m下滑的过程中,m的机械能守恒    

B.滑块m下滑的过程中,M的机械能守恒    

C.滑块m下滑到最低点的过程中,M的机械能先增大后减小    

D.滑块m下滑到最低点的过程中,M的机械能先减小后增大    

6.（2分）质量为50kg的某中学生进行体能训练时，用100s时间登上20m的高楼（g取10m/s2），则他登楼时的平均功率是（）

A.10W    

B.100W    

C.1kW    

D.10kW    

7.（2分）（2017高二上·南昌期末）如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab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B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则（）

A.U=

vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d    

B.U=

vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b    

C.U=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d    

D.U=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b    

8.（2分）（2017高一上·九江期末）一枚火箭由地面竖直向上发射，其v﹣t图如图所示．其中t3=3t1，t2=2t1，v2=3v1，由图象可知（）

A.火箭在t2﹣t3时间内向下运动    

B.火箭能上升的最大高度为

C.火箭运动过程中最大加速度大小为

D.火箭上升阶段平均速度大小为

二、多选题（共4题；共12分）

9.（3分）（2017高二上·宜春期末）如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）

A.电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快    

B.电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快    

C.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小    

D.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大    

10.（3分）（2017·盐湖模拟）等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有随图2所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图1所示，则下列叙述正确的是（）

A.0～1s内ab、cd导线互相排斥    

B.1～2s内ab、cd导线互相吸引    

C.2～3s内ab、cd导线互相吸引    

D.3～4s内ab、cd导线互相排斥    

11.（3分）（2017高二上·景德镇期末）如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（）

A.电阻R1消耗的热功率为

B.电阻R2消耗的热功率为

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ    

D.整个装置消耗机械能的功率为（F+μmgcosθ）v    

12.（3分）（2017高二上·青山期末）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2；A、B、C、D为导线某一横截面所在的平面内的四点，且A、B、C与两导线共面，B点在两导线之间，B、D的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是（）

A.A点    

B.B点    

C.C点    

D.D点    

三、综合题（共4题；共55分）

13.（10分）（2017高二上·黑龙江期末）如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻．线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt．电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy=45°，AOx区域为无场区．在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点Q（0，l）垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限．求：

（1）

平行金属板M、N获得的电压U；

（2）

yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；

（3）

粒子从P点射出到到达x轴的时间．

14.（15分）（2017·平遥模拟）如图所示，在相距L=0.5m的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒的质量均为m=0.1kg，电阻均为r=1Ω，整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨电阻及摩擦力均不计．

（1）若将cd固定不动，从0时刻起，用一水平向右的拉力F的以恒定功率P=2W作用在ab棒上，使ab棒从静止开始运动，经过t=2.2s时ab棒已达到稳定速度，求此过程中cd棒产生的热量Q？

．

（2）若从t=0时刻开始，用一水平向右的恒力F作用于ab棒上，使ab棒从静止开始运动，经过t=4s，回路达到了稳定状态，此后回路中电流保持0.6A不变．求第4秒末

①cd棒的加速度大小及ab棒与cd棒的速度之差；

②ab棒的速度大小．

15.（15分）（2019高三上·嘉兴期中）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。

区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。

一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。

（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）

（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）若经过一段时间后撤去外力，且棒在运动到ef处时恰好静止，求外力F作用的时间；

（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

16.（15分）（2018高三上·温州月考）如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨，相距l=0.2m，左侧轨道的倾斜角θ=30°，右侧轨道为圆弧线，轨道端点间接有电阻R=1.5Ω，轨道中间部分水平，在MP、NQ间有宽度为d=0.8m，方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图乙所示。

一质量为m=10g、导轨间电阻为r=1.0Ω的导体棒a从t=0时刻无初速释放，初始位置与水平轨道间的高度差H=0.8m。

另一与a棒完全相同的导体棒b静置于磁场外的水平轨道上，靠近磁场左边界PM。

a棒下滑后平滑进入水平轨道（转角处无机械能损失），并与b棒发生碰撞而粘合在一起，此后作为一个整体运动。

导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计。

求：

（1）导体棒进入磁场前，流过R的电流大小；

（2）导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小；

（3）导体棒最终静止的位置离PM的距离；

（4）全过程电阻R上产生的焦耳热。

参考答案

一、单选题（共8题；共16分）

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

8-1、

二、多选题（共4题；共12分）

9-1、

10-1、

11-1、

12-1、

三、综合题（共4题；共55分）

13-1、

13-2、

13-3、

14-1、

14-2、

15-1、

15-2、

15-3、

15-4、

16-1、

16-2、

16-3、

16-4、