2012高三物理一轮复习福建专版课时练习9.3专题 电磁感应的综合应用.docVIP

高考资源网. 第九章 第3讲 1．一个长方形的金属线框放在有界的匀强磁场中，磁场方向与线框所在平面垂直，如图所示，线框在水平恒力F作用下，由静止开始向左运动，一直到被拉出磁场．在此过程中，若线框的速度逐渐增大，线框中的感应电流的大小随时间变化的图象可能是下列图中的(　　) 【解析】　线框出磁场前，感应电流为零，拉出磁场的过程中，因线框的速度逐渐增大，线框中的感应电动势逐渐增大，则安培力逐渐增大，合力逐渐减小，速度增加越来越慢，感应电动势增加得越来越慢，电流的增加越来越慢，所以只有A图正确． 【答案】　A 2．如下图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关S，则S闭合后(　　)A．导体棒ef的加速度一定大于g B．导体棒ef的加速度一定小于g C．导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同 D．导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒 【解析】　开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑．闭合开关时有一定的初速度v0，若此时F安mg，则F安－mg＝ma.若F安mg，则mg－F安＝ma，F安不确定，A、B错误；无论闭合开关时初速度多大，导体棒最终的安培力和重力平衡，故C错误．再根据能量守恒定律，D正确． 【答案】　D 3．如图所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直．设线圈下边刚进入磁场到上边刚进入磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程；线圈下边刚出磁场到上边刚出磁场为C过程．则(　　)A．在A过程中，线圈一定做加速运动 B．在B过程中，线圈机械能不变，并做匀加速运动 C．在A和C过程中，线圈内电流方向相同 D．在A和C过程中，通过线圈某截面的电荷量一定不相同 【解析】　由于线圈从高处落下的高度未知，所以进入磁场时的初速度也不知，故进入磁场时，线圈在安培力和重力的作用下可能加速，也可能匀速或减速．B过程中，线圈内不产生感应电流，只受重力作用，所以做匀加速运动，且机械能守恒．由楞次定律知，A、C过程中电流方向相反，A过程为逆时针，C过程为顺时针．由公式q＝t＝·Δt＝，A和C过程线圈磁通量的变化量相同，故通过线圈某截面的电荷量相同．故正确选项为B. 【答案】　B 4．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如下图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则(　　)A．释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝ D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 【解析】　本题考查感应电流方向的判断，电磁感应现象中的动力学问题和能量问题．根据楞次定律(或右手定则)可以判断，电阻R中的电流方向由b→a，B选项错误；金属棒速度为v时，金属棒中产生的电动势E＝BLv，回路中电流I＝，安培力F＝ILB＝，C选项正确；在金属棒下落过程中受重力、弹簧弹力和安培力作用，但释放瞬间，弹簧弹力为0，安培力为0，只受重力作用，所以加速度等于重力加速度g，A项错误；根据能量守恒定律，金属棒重力势能的减少量一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为焦耳热能及动能，D选项错误．本题正确选项C. 【答案】　C 5．如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2 m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1 Ω，质量均为0.01 kg.现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止，已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取10 m/s2，则(　　)A．ab棒向上运动的速度为2 m/s B．ab棒受到的拉力大小为0.1 N C．在2 s时间内，拉力做功为0.4 J D．在2 s时间内，ab棒上产生的焦耳热为0.4 J 【解析】　cd棒受到的安培力等于它的重力，BL＝mg，v＝＝2 m/s，A正确．ab棒受到向下的重力G和向下的安培力F，则ab棒受到的拉力FT＝F＋G＝2mg＝0.2 N，B错误．在2 s内拉力做的功，W＝FTvt＝0.2×2×2 J＝0.8 J，C不正确．在2 s内ab棒上产生的热量Q＝I2Rt＝2Rt＝0.2 J，D不正确． 【答案】　A 6．(2010年日照测试)如图所示，光滑曲线导轨足够长，固定在绝缘斜面上，匀强磁场B垂直斜面向上．一导体棒从某处以初速度v0沿导轨面向上滑动，最后又向下