专题14 电学中三大观点的综合应用（练习）（解析版）.docxVIP

【淘宝店铺：向阳百分百】

【淘宝店铺：向阳百分百】

专题14电学中三大观点的综合应用

目录

TOC\o1-3\h\z\u01电学中三大观点的综合应用 2

考向一电磁感应中的动力学问题 2

考向二电磁感应中的能量与动量问题 9

01电学中三大观点的综合应用

考向一电磁感应中的动力学问题

1．（2022·重庆·高考真题）如图1所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示。其中，第一次对应直线①，初始拉力大小为F0，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n，则k、m、n可能为（???）

A．k=2、m=2、n=2 B．

C． D．

【答案】C

【详解】由题知杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，则在v=0时分别有，，则第一次和第二次运动中，杆从静止开始运动相同位移的时间分别为，，则，第一次和第二次运动中根据牛顿第二定律有，整理有，则可知两次运动中F—v图像的斜率为，则有。

故选C。

2．（2022·湖南·高考真题）（多选）如图，间距的U形金属导轨，一端接有的定值电阻，固定在高的绝缘水平桌面上。质量均为的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为，与导轨间的动摩擦因数均为0.1（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒距离导轨最右端。整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。用沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取，不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是（）

A．导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为

B．导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势不变

C．导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势

D．导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻的电荷量为

【答案】BD

【详解】C．导体棒a在导轨上向右运动，产生的感应电流向里，流过导体棒b向里，由左手定则可知安培力向左，则导体棒b有向左运动的趋势，故Ｃ错误；A．导体棒b与电阻R并联，有，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，有，联立解得a棒的速度为，a棒做平抛运动，有，，联立解得导体棒a离开导轨至落地过程中水平位移为，故A错误；B．导体棒a离开导轨至落地前做平抛运动，水平速度切割磁感线，则产生的感应电动势不变，故B正确；D．导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电路的电量为，导体棒b与电阻R并联，流过的电流与电阻成反比，则通过电阻的电荷量为，故D正确。

故选BD。

3．（2021·全国·高考真题）（多选）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）

A．甲和乙都加速运动

B．甲和乙都减速运动

C．甲加速运动，乙减速运动

D．甲减速运动，乙加速运动

【答案】AB

【详解】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有，感应电动势为，两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则，设材料的电阻率为，则线圈电阻，感应电流为，安培力为，由牛顿第二定律有，联立解得，加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。

故选AB。

4．（2021·广东·高考真题）（多选）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场，金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好，初始时，可滑动的金属杆静止在平行导轨上，若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（）

A．杆产生的感应电动势恒定

B．杆受到的安培力不变

C．杆做匀加速直线运动

D．杆中的电流逐渐减小

【答案】AD

【详解】A．OP转动切割磁感线产生的感应电动势为，因为OP匀速转