【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 9.3 电磁感应综合应用（二）（动力学和能量）好题演练（含2014新题）.docVIP

二十九　电磁感应综合应用(二)(动力学和能量)　(学生用书对应页码P321) 1．如图所示，在一匀强磁场中有一U型导线框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则(　　) A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀减速向右运动，最后静止 C．ef将匀速向右运动 D．ef将做往复运动 解析：杆ef向右运动，所受安培力F＝BIl＝Bl＝，方向向左，故杆做减速运动；v减小，F减小，杆做加速度逐渐减小的减速运动，A正确． 答案：A 2．如图所示，先后使一矩形线圈以速度v1和v2匀速通过有界匀强磁场区域，已知v1＝2v2，在先后两种情况下(　　) A．通过线圈某截面的电荷量之比q1q2＝21 B．线圈中的感应电动势之比为E1E2＝12 C．线圈中的感应电流之比为I1I2＝21 D．线圈中产生的焦耳热之比为Q1Q2＝14 解析：根据法拉第电磁感应定律E＝Blv知，E1E2＝21，选项B错误；根据欧姆定律可知，I1I2＝21，选项C正确；穿过导体横截面的电荷量q＝，所以q1q2＝11，选项A错误；产生的焦耳热Q＝I2Rt，而I1I2＝21，t1t2＝12，所以Q1Q2＝21，选项D错误． 答案：C 3．(2014·江苏泰州模拟)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．下列说法中正确的是有(　　) 　 A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．电阻R两端的电压随时间均匀增大 C．线圈电阻r消耗的功率为4×10－4 W D．前4 s内闭合回路产生的热量为0.08 J 解析：由楞次定律知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，A选项错误；由法拉第电磁感应定律知，感应电动势恒定，E＝nSΔB/Δt＝0.1 V，电阻R两端的电压不随时间变化，B选项错误；回路中电流I＝E/(R＋r)＝0.02 A，线圈电阻r消耗的功率为P＝I2r＝4×10－4 W，C选项正确；Q＝I2(R＋r)t＝0.008 J，D选项错误． 答案：C 4．一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则(　　) A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动 B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动 C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动 D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动 解析：当线圈从完全进入磁场到线圈开始离开磁场时，安培力为零，线圈做加速度为g的加速运动，速度增大．如果进入磁场时是匀速运动，说明安培力等于重力，出磁场时速度增大，安培力大于重力，则离开磁场过程中，线圈做减速运动，A错；如果进入磁场时，线圈做加速运动，则线圈所受的安培力小于重力，加速后，安培力增大可能大于重力、等于重力，也可能小于重力，故线圈也可能做减速运动或匀速运动，B错；如果线圈进入磁场时做减速运动，说明安培力大于重力，出磁场时安培力仍然大于重力，故仍然做减速运动，C对，D错． 答案：C 5．(2014·河北唐山模拟)如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平．线框从图示位置开始由静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光．则(　　) A．有界磁场宽度lL B．磁场的磁感应强度应为 C．线框匀速穿越磁场，速度恒为 D．线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL 解析：小灯泡始终正常发光，说明在穿越磁场的过程中，线圈中的感应电动势不变，则线圈一定做匀速直线运动，所以必有l＝L，A错误；在匀速运动中，对于线框有mg＝nBIL，而I＝，所以B＝，B正确；线框匀速穿越磁场，P＝nBILv＝mgv，所以v＝，C正确；从线框刚进入磁场到穿出磁场的过程中，由动能定理得mg×2L－W安＝0，而W安＝Q，所以灯泡产生的热量Q＝2mgL，D错误． 答案：BC 6．在伦敦奥运会上，100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝0.5 m，一端通过导线与阻值为R＝0.5 Ω的 电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5 kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场方向竖直向下．用与导轨平行的拉力F的作用在金属杆上，使杆运动．当改