高考物理大一轮复习 第10章 电磁感应 第4节 微专题4 电磁感应中的“杆 导轨”模型课时规范训练-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第4节 微专题4 电磁感应中的“杆 导轨”模型课时规范训练基础巩固题组1如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为()Aca,21Bac,21Cac,12 Dca,12解析:选C.杆MN向右匀速滑动,由右手定则判知,通过R的电流方向为ac;又因为EBLv,所以E1E212,故选项C正确2(多选)如图,水平放置的金属导体框abcd,ab、cd边平行、间距为l,导体框内均有垂直于框面、磁感应
2、强度大小为B的匀强磁场,一单位长度电阻为r的金属杆MN,与导轨成角,以速度v沿平行于cd的方向匀速滑动,金属杆滑动过程中与导轨接触良好,导轨框电阻不计,则()AM点电势低于N点电势B闭合回路中磁通量的变化率为BlvC金属杆所受安培力的方向与运动方向相反D金属杆所受安培力的大小为解析:选BD.由右手定则可知M点电势高于N点电势,故A错误根据法拉第电磁感应定律可得EBlv,故B正确由左手定则知,金属杆所受安培力方向垂直于MN斜向上,故C错误由EBlv,I,Rr,FBI,解得F,故D正确3如图所示,两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为,图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向
3、垂直于斜面向上两金属杆质量均为m,电阻均为R,垂直于导轨放置开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处,金属杆cd处在导轨的最下端,被与导轨垂直的两根小柱挡住现将金属杆ab由静止释放,金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动已知重力加速度为g,则()A金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到bB金属杆ab进入磁场时速度大小为C金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为D金属杆ab进入磁场后,金属杆cd对两根小柱的压力大小为零解析:选B.由右手定则可知,金属杆ab进入磁场时产生的感应电流的方向为由b到a,故A错误;因金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动,则有mgsin ,解得v,故B正确;金属
4、杆ab进入磁场后产生的感应电动势EBlv,解得E,故C错误;由左手定则可知,金属杆cd受到的安培力与斜面平行且向下,则金属杆cd对两根小柱的压力不为零,故D错误4CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为,则下列说法中正确的是()A电阻R的最大电流为B流过电阻R的电荷量为C整个电路中
5、产生的焦耳热为mghD电阻R中产生的焦耳热为mg(hd)解析:选D.由题图可知,导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大,产生的感应电流最大,由机械能守恒有mghmv2,所以I,A错误;流过R的电荷量为q t,B错误;由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为Qmghmgd,C错误;由于导体棒的电阻也为R,则电阻R中产生的焦耳热为Qmg(hd),D正确5(多选)如图所示,足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成角(090),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的部分的电阻为
6、R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中()Aa点的电势高于b点的电势Bab棒中产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减少量C下滑的位移大小为D受到的最大安培力大小为sin 解析:选ABC.由右手定则可知a点相当于电源的正极,b点相当于电源的负极,故A正确;由能量守恒可知ab棒重力势能的减少量等于ab棒中产生的焦耳热与ab棒的动能之和,故B正确;由q可得,下滑的位移大小为x,故C正确;金属棒ab在这一过程中受到的安培力大小为FBIL,I最大为,故最大安培力大小为,故D错误6(多选)如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线
7、与阻值为R的电阻连接导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示下列说法正确的是()A金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动B流过电阻R的电流方向为aRbC由图象可以得出B、L、R三者的关系式为D当恒力F3 N时,电阻R消耗的最大电功率为8 W解析:选BD.金属杆在匀速运动之前,随着运动速度的增大,由F安可知金属杆所受的安培力增大,由牛顿第二定律可知金属杆的加速度减小,故金属杆做加速度减小的加速运动,选项A错误;由楞次定律可
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