高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用练习-人教版高三全册物理试题.doc

配餐作业电磁感应规律的综合应用
A组·基础巩固题
1．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力。重力加速度为g，下列说法中正确的是()

A．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)
B．磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下
C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变
D．磁铁落地时的速率一定等于eq\r(2gh)
解析当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环)，A项正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，B项错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，C项错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝eq\r(2gh)，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于eq\r(2gh)，D项错误。
答案A
2．(多选)如图所示，△ABC为等腰直角三角形，AB边与x轴垂直，A点坐标为(a,0)，C点坐标为(0，a)，三角形区域内存在垂直平面向里的磁场，磁感应强度B与横坐标x的变化关系满足B＝eq\f(k,x)(k为常量)，三角形区域的左侧有一单匝矩形线圈，线圈平面与纸面平行，线圈宽为a，高为2a，电阻为R。若线圈以某一速度v匀速穿过磁场，整个运动过程中线圈不发生转动，则下列说法正确的是()

A．线圈穿过磁场的过程中感应电流的大小逐渐增大
B．线圈穿过磁场的过程中产生的焦耳热为Q＝eq\f(4k2av,R)
C．线圈穿过磁场的过程中通过导线截面的电荷量为零
D．穿过三角形区域的磁通量为2ka
解析线圈穿过磁场的过程中，感应电动势为E＝BLv，根据欧姆定律可得感应电流大小为I＝eq\f(E,R)，由几何关系知，切割边运动距离为x时，L＝2x，解得I＝eq\f(2kv,R)，为定值，所以A项错误；产生的焦耳热为Q＝I2Rt，而t＝eq\f(2a,v)，解得Q＝eq\f(8k2av,R)，所以B项错误；线圈穿过磁场的过程中，通过线圈的磁通量变化量为0，则q＝eq\f(ΔΦ,R)＝0，C项正确；穿过三角形区域的磁通量等于线圈发生位移a时的磁通量变化，q′＝IΔt＝eq\f(ΔΦ′,R)，则ΔΦ′＝IRΔt＝eq\f(2kv,R)·R·eq\f(a,v)＝2ka，D项正确。
答案CD
3．(多选)如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在磁感应强度B＝2T的匀强磁场，MN的左侧有一质量m＝0.1kg的矩形线圈abcd，bc边长L1＝0.2m，线圈电阻R＝2Ω。t＝0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。则下列说法正确的是()

A．恒定拉力大小为0.1N
B．线圈在第2s内的加速度大小为1m/s2
C．线圈ab边长L2＝0.5m
D．在第2s内流过线圈的电荷量为0.2C
解析在第1s末，i1＝eq\f(E,R)，E＝BL1v1，v1＝a1t1，F＝ma1，联立得F＝0.05N，A项错误；在第2s内，由题图分析知线圈做匀加速直线运动，第2s末，i2＝eq\f(E′,R)，E′＝BL1v2，v2＝v1＋a2t2，解得a2＝1m/s2，B项正确；在第2s内，veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2a2L2，得L2＝1m，C项错误；q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(BL1L2,R)＝0.2C，D项正确。
答案BD

4．(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则()

A．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
B．金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为eq\f(B2L2v,R＋r)
C．金属棒的最大速度为eq\f(mgR＋r,BL)
D．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为eq\b\l