【优化指导】2013高考物理总复习 课时作业32 电磁感应规律的综合应用 新人教版.doc

【优化指导】2013高考物理总复习课时作业32电磁感应规律的综合应用新人教版
2.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．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，以速度v从如图所示位置开始运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是()

A．此时圆环中的电功率为eq\f(4B2a2v2,R)
B．此时圆环的加速度为eq\f(4B2a2v,mR)
C．此过程中通过圆环截面的电荷量为eq\f(πBa2,R)
D．此过程中回路产生的电能为0.75mv2
解析：当圆环直径刚好与边界线PQ重合时，回路中的感应电动势为：E＝2B·2a·eq\f(v,2)＝2Bav，回路中的电流大小为：I＝eq\f(2Bav,R)，此时圆环中的电功率为P＝EI＝4(Bav)2/R，A正确；圆环受的安培力为F＝8B2a2v/R，此时圆环的加速度为a＝F/m＝8B2a2v/Rm，B错误；当圆环直径刚好与边界线PQ重合时，回路中变化的磁通量为ΔΦ＝BS/2－(－BS/2)＝πBa2，根据感应电荷量q＝ΔΦ/R可得此过程中通过圆环截面的电荷量为πBa2/R，则C正确；此时回路中产生的电能为：Q＝eq\f(3,8)mv2＝0.375mv2，则D错误．
答案：AC
3.如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒ab可沿导轨自由滑动．导轨一端连接一个定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉．若保持拉力恒定，当速度为v时，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则()

A．a2＝a1 B．a2＝2a1
C．a2＝3a1 D．a2＝4a1
解析：当拉力恒定时：a1＝eq\f(F－BIL,m)＝eq\f(F－B2L2v/R,m)，
最终以2v的速度做匀速运动，则F＝BI′L＝eq\f(2B2L2v,R)，
代入a1的表达式中得a1＝eq\f(B2L2v,mR)，
当功率恒定时：a2＝eq\f(P/v－B2L2v/R,m)＝eq\f(P,mv)－eq\f(B2L2v,mR)，
最终以2v的速度做匀速运动，则P＝F×2v＝BI′L×2v＝eq\f(4B2L2v2,R)，代入a2的表达式中得a2＝eq\f(3B2L2v,mR)＝3a1.
答案：C
4.如图所示，足够长的平行光滑导轨与水平面成θ角，匀强磁场的方向竖直向上，一根质量为m的金属棒ab与导轨接触良好，沿导轨匀速下滑且保持水平，不计导轨和金属棒的电阻，则在金属棒下滑的一段时间内()

A．棒中的感应电流方向由b到a
B．棒所受到的安培力方向沿斜面向上
C．棒的机械能减小量等于电阻R上产生的热量
D．棒的重力所做的功等于其重力势能的减小量与电阻R上产生的热量之和
解析：本题综合考查了左、右手定则以及能量关系．对于感应电流的方向由右手定则可判定，棒所受安培力的方向由左手定则可判定，再由能量守恒可确定棒的机械能减小量等于电阻R上产生的热量，本题正确选项为A、B、C.
答案：ABC
5.(2011山东高考)如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．图乙中正确的是()

解析：0～h内，c做自由落体运动，加速度等于重力加速度g；d自由下落h进入磁场前的过程中，c做匀速运动，位移为2h；当d刚进入磁场时，其速度和c刚进入时相同，因此cd回路中没有电流，c、d均做加速度为g的匀加速运动，直到c离开磁场，c离开磁场后，仍做加速度为g的加速运动，而d做加速度小于g的加速运动，直到离开磁场，选项B、D正确．
答案：BD
6.(安徽高考)如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则()

A．v1<v2，Q1<Q2 B．v1＝v2，Q1＝Q2