专题14 电学中三大观点的综合应用（测试）（解析版）.docxVIP

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专题14电学中三大观点的综合应用

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）

1．（2024·河南·统考二模）如图所示，一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框abcd，放在光滑绝缘水平面上，空间存在一磁感应强度为B、方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场的左右边界刚好和线框的ab边、cd边重合。现在线框cd的中点加一水平向右的恒力F，使线框从图示位置由静止开始水平向右运动。已知经过时间t，线框的ab边刚好向右运动到磁场的右边界处，此时线框的速度大小为v。若在同一时间t内，线框内产生的热量与一恒定电流I在该线框内产生的热量相同，则关于该恒定电流I的表达式，下列正确的是（????）

A．B．C．D．

【答案】D

【详解】对线框根据能量守恒有，线框内产生的热量与一恒定电流I在该线框内产生的热量相同，则恒定电流产生的热量为，解得。

故选D。

2．（2024·安徽·校联考模拟预测）如图所示，相距为足够长的光滑平行金属导轨、水平放置，在两导轨间左侧连接一阻值为的定值电阻，右侧连接一最大阻值为的滑动变阻器.两导轨间存在着竖直向下的匀强磁场.一长为、电阻值为的导体棒在外力作用下以速度匀速向右运动.金属导轨电阻不计，导体棒与两导轨接触良好且始终垂直.现缓慢滑动的滑片，使接入电路中的阻值从0开始逐渐增大。下列说法正确的是（????）

A．中的电流方向为到，且电流大小逐渐增大

B．当接入电路中的阻值时，中的电流最大且为

C．当接入电路中的阻值时，两电阻、的电功率之和最大且为

D．当接入电路中的阻值时，拉力的功率为

【答案】C

【详解】AB．根据右手定则可知，中的电流方向为到，接入电路中的阻值从0逐渐增大，电路总电阻也逐渐增大，由闭合电路欧姆定律，可知中电流逐渐减小，根据，可知，导体棒两端的电压即路端电压逐渐增大，根据，可知，中的电流逐渐增大，当接入电路中的阻值时，中的电流最大且为，，，解得，A、B错误；C．当时，外电路总电阻，与电源内阻相等，此时电源输出功率最大且为，C正确；D．导体棒匀速运动时，拉力的功率等于克服安培力的功率，也等于电路中的总电功率，当滑动变阻器接入电路中的阻值时，有，，根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律﹐干路电流为，求得拉力的功率为，D错误。

故选C。

3．（2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测）磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L。匝数为N。总电阻为R；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车。在悬浮状态下，列车运动时受到恒定的阻力，则（）

??

A．图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向

B．列车刚启动时线框中的感应电动势大小为

C．列车速度为v时线框受到的安培力大小为

D．列车的最大速度为

【答案】D

【详解】A．线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，A错误；

B．列车刚启动时线框中的感应电动势大小为，选项B错误；C．由于前后两个边产生的感应电动势顺次相加，根据法拉第电磁感应定律，，列车速度为v时线框受到的安培力大小为，C错误；D．当达到最大速度时F=f即，解得最大速度，选项D正确。

故选D。

4．（2023·山东滨州·统考二模）图1是电磁炮结构图，其原理可简化为图2，、是光滑水平导轨，直流电源连接在两导轨左端，衔铁P放置在两导轨间，弹丸放置在P的右侧（图中未画出）．闭合开关K后，电源、导轨和衔铁形成闭合回路，通过导轨的电流产生磁场，衔铁P在安培力作用下沿导轨加速运动．已知电源的电动势大小为E，衔铁P与弹丸总质量为m，整个电路的总电阻恒为R，两导轨间距为L，导轨间的磁场可认为是垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小与通过导轨的电流成正比，即．某时刻，衔铁P的速度大小为v，此时衔铁P的加速度大小为（????）．

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】衔铁产生的感应电动势，电路中电流为，根据牛顿第二定律可得，结合，联立可得。

故选C。

5．（2023·河北石家庄·统考三模）如图所示，一空心铝管与水平面成角倾斜固定放置。现把一枚质量为m、直径略小于铝管直径的圆柱形小磁块从上端管口无初速度放入管中，小磁块从下端口落出时的速度为v，已知该铝管长度为l，小磁块和管间的摩擦力是小磁块重力的k倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．小磁块做匀加速直线运动

B．小磁块在运动过程中，铝