高考物理一轮复习第9章电磁感应4题型探究课二电磁感应中的动力学和能量问题题型专练巩固提升新人教版.doc
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1、1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第精选高考物理一轮复习第 9 9 章电磁感应章电磁感应4 4 题型探究课二电磁感应中的动力学和能量问题题型专练巩题型探究课二电磁感应中的动力学和能量问题题型专练巩固提升新人教版固提升新人教版1(2018江苏调研)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab 边长大于 bc 边长从置于垂直纸面向里、边界为 MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于 MN第一次 ab 边平行 MN 进入磁场,线框上产生的热量为 Q1,通过线框导体横截面的电荷量为 q1;第二次 bc 边平行 MN 进入磁场,线框
2、上产生的热量为 Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )AQ1Q2 q1q2 BQ1Q2 q1q2CQ1Q2 q1q2 DQ1Q2 q1q2解析:选 A设 ab 和 bc 边长分别为 L1、L2,线框电阻为 R,若假设穿过磁场区域的时间为 t通过线框导体横截面的电荷量qt,因此 q1q2线框上产生的热量为 Q,第一次:Q1BL1I1L2BL1L2,同理可以求得 Q2BL2I2L1BL2L1,由于 L1L2,则 Q1Q2,故 A 正确22 / 9如图,在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为 d(dL )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一
3、边平行,磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域下列 vt 图象中,能正确描述上述过程的是( )解析:选 D导体切割磁感线时产生感应电流,同时产生安培力阻碍导体运动,利用法拉第电磁感应定律、安培力公式及牛顿第二定律可确定线框在磁场中的运动特点线框进入和离开磁场时,安培力的作用都是阻碍线框运动,使线框速度减小,由EBLv、I及 FBILma 可知安培力减小,加速度减小,当线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不再变化,不产生感应电流,不再产生安培力,线框做匀速直线运动,故选项 D 正确3如图所示,质量均为 m 的金属棒 ab、c
4、d 与足够长的水平金属导轨垂直且接触良好,两金属棒与金属导轨间的动摩擦因数为 ,磁感应强度为 B 的匀强磁场的方向竖直向下则 ab 棒在恒力F2mg 作用下向右运动的过程中,有( )A安培力对 ab 棒做正功B安培力对 cd 棒做正功Cab 棒做加速度逐渐减小的加速运动,最终匀速运动Dcd 棒做加速度逐渐减小的加速运动,最终匀速运动解析:选 C对于 ab 棒,因为 F2mgmg,所以从静止开始加速运动,ab 棒运动会切割磁感线产生感应电流,从而使 ab 棒受到一个向左的安培力,这样加速度会减小,最终会做匀速运动;3 / 9而 cd 棒所受到的最大安培力与摩擦力相同,所以总保持静止状态,即安培力
5、对 ab 棒做负功,对 cd 棒不做功,所以选项 C 正确,A、B、D 错误4如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒 ab、cd 均通过棒两端的环套在金属导轨上虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场,两匀强磁场的磁感应强度大小均为 Bab、cd 棒与导轨间动摩擦因数均为 ,两棒总电阻为 R,导轨电阻不计开始两棒静止在图示位置,当 cd 棒无初速释放时,对ab 棒施加竖直向上的力 F,沿导轨向上做匀加速运动则下列说法中错误的是( )Aab 棒中的电流方向由 b 到 aBcd 棒先加速运动后匀速运动Ccd 棒所受摩擦力的最大值大于 cd 棒的重力D力 F 做的功等于两棒
6、产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和解析:选 Bab 向上运动的过程中,穿过闭合回路 abdc 的磁通量增大,根据楞次定律可得 ab 棒中的感应电流方向为 ba,故 A正确;cd 棒中感应电流由 c 到 d,其所在的区域有向下磁场,所受的安培力向里,cd 棒所受的摩擦力向上ab 棒做加速直线运动,速度增大,产生的感应电流增加,cd 棒所受的安培力增大,对导轨的压力增大,则滑动摩擦力增大,摩擦力先小于重力,后大于重力,所以 cd 棒先加速运动后减速运动,最后停止运动,故 B 错误;因安培力增加,cd 棒受摩擦力的作用一直增加,会大于重力,故 C 正确;根据动能定理可得 WFWfW 安培WGmv
7、20,力 F 所做的功应4 / 9等于两棒产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和,故 D 正确5(多选)如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒 c、d 置于边界水平的匀强磁场上方同一高度 h 处磁场宽为 3h,方向与导轨平面垂直先由静止释放c,c 刚进入磁场立即匀速运动,此时再由静止释放 d,两导体棒与导轨始终保持良好接触用 ac 表示 c 的加速度,Ekd 表示 d 的动能,xc、xd 分别表示 c、d 相对释放点的位移下图中正确的是( )解析:选 BD导体棒 c 落入磁场之前做自由落体运动,加速度恒为 g,有 hgt2,vgt,c 棒进入磁场以速度 v
8、 做匀速直线运动时,d 棒开始做自由落体运动,与 c 棒做自由落体运动的过程相同,此时 c 棒在磁场中做匀速直线运动的路程为 hvtgt22h,d棒进入磁场而 c 棒还没有穿出磁场的过程,无电磁感应,两导体棒仅受到重力作用,加速度均为 g,直到 c 棒穿出磁场,B 正确;c 棒穿出磁场后,d 棒切割磁感线产生电动势,在回路中产生感应电流,因此时 d 棒速度大于 c 棒进入磁场时切割磁感线的速度,故电动势、电流、安培力都大于 c 棒刚进入磁场时的大小,d 棒减速,直到穿出磁场仅受重力,做匀加速运动,结合匀变速直线运动v2v2gh,可知加速过程动能与路程成正比,D 正确6(多选)如图所示,在倾角为
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