【走向高考】2011高考物理一轮复习 电磁感应的综合应用配套练习.doc

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2011走向高考系列物理一轮复习配套练习--电磁感应的综合应用
一、选择题
1．如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长．现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是 ()

A．三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动
B．甲、丙中，ab棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止
C．甲、丙中，ab棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止
D．三种情形下导体棒ab最终都静止
[答案]B
[解析]甲图中ab棒运动后给电容器充电，当充电完成后，棒以一个小于v0的速度向右匀速运动．乙图中构成了回路，最终棒的动能完全转化为电热，棒停止运动．丙图中棒先向右减速为零，然后反向加速至匀速．故正确选项为B.
2．长为4L的粗细均匀的金属杆围成一个正方形闭合框架，框架放在光滑的水平桌面上，另一根长为L的同种材料、同样粗细的金属杆搁在其上，如图所示．匀强磁场垂直穿过框架平面，不计一切摩擦．当直杆ab获得一个初速度沿框架从左向右运动的过程中()

A．任一时刻ab杆的加速度大小均是框架加速度大小的4倍
B．任一时刻ab杆的加速度方向均和框架的加速度方向相同
C．ab杆对地做匀减速运动，框架对地做匀加速运动
D．任一时刻ab杆的发热功率均是框架发热功率的eq\f(1,4)

[答案]A
[解析]任一时刻ab和框架所受的安培力大小相等、方向相反，由于ab质量只有框架质量的1/4，故ab杆的加速度大小是框架加速度大小的4倍，A正确，B错误．由于安培力大小变化，ab杆和框架的加速度是变化的，C错．ab杆在框架上滑动时，框架的等效电阻不断变化，D错误．
3．如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度—时间图象不可能是
()

[答案]B
[解析]当ab边刚进入磁场时，若线框所受安培力等于重力，则线框在从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场前做匀速运动，故A是可能的；当ab边刚进入磁场时，若线框所受安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，最后可能做匀速运动，故C情况也可能；当ab边刚进入磁场时，若线框所受安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，最后可能做匀速运动，故D可能；线框在磁场中不可能做匀变速运动，故B项是不可能的，应选B.
4．(2009·浙江台州)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，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则 ()

A．t2＝t1B．t1>t2
C．a2＝2a1 D．a2＝3a1
[答案]BD
[解析]若保持拉力F恒定，在t1时刻，棒ab切割磁感线产生的感应电动势为E＝BLv，其所受安培力FB＝BIL＝eq\f(B2L2v,R)，由牛顿第二定律，有F－eq\f(B2L2v,R)＝ma1；由题意，棒最终以2v做匀速运动，则F＝eq\f(2B2L2v,R)，故a1＝eq\f(B2L2v,mR).若保持拉力的功率P恒定，在t2时刻，有eq\f(P,v)－eq\f(B2L2v,R)＝ma2；棒最终也以2v做匀速运动，则eq\f(P,2v)＝eq\f(2B2L2v,R)，故a2＝eq\f(3B2L2v,mR)＝3a1，选项D正确，C错误；由以上分析可知，在瞬时速度相同的情况下，恒力F作用时棒产生的加速度比拉力的功率P恒定时产生的加速度小，故t1>t2，选项B正确，A错误．
5．如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场．这两个磁场的磁感应强度大小相等，方向相反．线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正．若从图示位置开始计时，关于线框中产生的感应电流i与运动时间t之间的函数图象，正确的是 ()

[答案]A
[解析]根据楞次定律，电流应先为逆时针，故B错；当线框同时在两个磁场中切割磁感线的时候，