试题-全国-2017_2018届高三物理一轮复习 课时提升作业 三十 第十章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用.doc

-1-课时提升作业三十电磁感应规律的综合应用(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。1～5题为单选题,6～8题为多选题)1.有一个匀强磁场边界是EF,在EF右侧无磁场,左侧是匀强磁场区域,如图甲所示。现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域。线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示,则可能的线框是下列四个选项中的()【解析】选A。由图乙可知,电流先是均匀增加,后均匀减小,又i==∝l,所以金属线框切割磁感线的有效长度应先是均匀增加,后均匀减小,A项符合;B项线框中间部分进入磁场后切割磁感线的有效长度不变;C项切割磁感线的有效长度不变;D项切割磁感线的有效长度不是均匀地增加和减小。2.(2017·秦皇岛模拟)将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是()导学号42722540【解析】选B。0～时间内,回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流,根据左手定则可以判定ab边所受安培力向左。～T时间内,回路中产生逆时针方向、大小不变的感应电流,根据左手定则可以判定ab边所受安培力向右,选项B正确。3.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于()A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量【解析】选A。由动能定理有WF+W安+WG=ΔEk,则WF+W安=ΔEk-WG,WG<0,故ΔEk-WG表示机械能的增加量。故A项正确。4.(2017·常德模拟)如图所示,在光滑的水平面上,一质量为m,半径为r,电阻为R的均匀金属环,以v0的初速度向一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r)。圆环的一半进入磁场历时t秒,此过程中圆环上产生的焦耳热为Q,则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为()导学号42722541A.B.C.D.【解析】选B。t秒末圆环中感应电动势为E=B·2r·v,由能量守恒知,减少的动能全部转化为焦耳热,Q=m-mv2,t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为P=EI==,选项B正确。【加固训练】在光滑的绝缘水平面上方,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,PQ为磁场边界。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处。现给金属圆环一水平向右的初速度v,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时的速度为,则下列说法正确的是()A.此时圆环中的电功率为B.此时圆环的加速度为C.此过程回路中产生的电能为0.75mv2D.此过程中通过圆环截面的电荷量为【解析】选D。当圆环运动到PQ时,左半圆切割磁感线产生电动势,切割的有效长度为2a,所以产生的感应电动势为:E=B·2a·=Bav,此时圆环中的电功率:P==,A错误;圆环中感应电流为:I==,左半圆环受到的安培力相当于直径所受安培力,大小为:F=BI·2a=,根据牛顿第二定律F=ma,解得:a=,故B错误;由能量守恒得:此过程回路中产生的电能为Q=mv2-m()2=0.375mv2,故C错误;此过程中通过圆环截面的电荷量为:q==,故D正确。5.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则导学号42722542()A.Q1>Q2,q1=q2B.Q1>Q2,q1>q2C.Q1=Q2,q1=q2D.Q1=Q2,q1>q2【解析】选A。设线框边长ab=l1,bc=l2,线框中产生的热量Q1=I2Rt=()2·R·=由于l1>l2,所以Q1>Q2。通过线框导体横截面的电荷量q=·Δt=·Δt==,故q1=q2,A选项正确。6.如图所示,在垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别以v、3v的速度朝两个方向匀速拉出磁场,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中()A.导体框所受安培力方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端电