《2020高考物理單元卷 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理單元卷 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四模塊 第9章 第3單元一、選擇題圖141邊長為h的正方形金屬導(dǎo)線框，從如圖14所示的初始位置由靜止開始下落，通過一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向是水平的且垂直于線框平面，磁場區(qū)域?qū)挾鹊扔贖，上下邊界如圖14中水平虛線所示，Hh.從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)域的整個過程中()A線框中總是有感應(yīng)電流存在B線框受到的磁場力的合力的方向有時向上，有時向下C線框運(yùn)動的加速度方向始終是向上的D線框速度的大小不一定總是在增大解析：因Hh，當(dāng)導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場時，磁通量不變，無感應(yīng)電流，以加速度g做勻加速運(yùn)動，線框從磁場下邊界穿出時，可能做減速運(yùn)動故D正確答案：D圖152如圖15所示，在一勻強(qiáng)磁場中有一U形導(dǎo)線

2、框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)開始時，給ef一個向右的初速度，則()Aef將減速向右運(yùn)動，但不是勻減速Bef將勻減速向右運(yùn)動，最后停止Cef將勻速向右運(yùn)動Def將往返運(yùn)動解析：ef向右運(yùn)動，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，會受到向左的安培力而做減速運(yùn)動，直到停止，但不是勻減速，由FBILma知，ef做的是加速度減小的減速運(yùn)動故A正確答案：A圖163如圖16所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，

3、與環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點(diǎn)的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為()A. B.C. DBav解析：擺到豎直位置時，AB切割磁感線的瞬時感應(yīng)電動勢EB2a(v)Bav.由閉合電路歐姆定律，UABBav，故選A.答案：A圖174如圖17所示，質(zhì)量為m，高為h的矩形導(dǎo)線框在豎直面內(nèi)下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過一有理想邊界，高亦為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，線框在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為()AmghB2mghC大于mgh而小于2mghD大于2mgh解析：因線框勻速穿過磁場，在穿過磁場的過程中合外力做功為零，克服安培力

4、做功為2mgh，產(chǎn)生的內(nèi)能亦為2mgh.故選B.答案：B5如圖18所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運(yùn)動時()A電容器兩端的電壓為零B電阻兩端的電壓為BLvC電容器所帶電荷量為CBLvD為保持MN勻速運(yùn)動，需對其施加的拉力大小為圖18解析：當(dāng)棒勻速運(yùn)動時，電動勢EBLv不變，電容器不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩板間的電壓為UEBLv，所帶電荷

5、量QCUCBLv，故選項(xiàng)C是正確的答案：C6粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如下圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢差絕對值最大的是()解析：線框切割磁感線，導(dǎo)體長度相同，感應(yīng)電動勢和電流大小相同，設(shè)線框每邊電阻為R，則A選項(xiàng)UabIR，B選項(xiàng)UabI3R，C選項(xiàng)UabIR，D選項(xiàng)UabIR，故選B.答案：B7如圖19所示，平行導(dǎo)軌與水平地面成角，沿水平方向橫放在平行導(dǎo)軌上的金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)加一個豎直向下的勻強(qiáng)磁場，且使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大，直ab開始

6、運(yùn)動，在運(yùn)動之前金屬棒ab受到的靜摩擦力可能是()A逐漸減小，方向不變B逐漸增大，方向不變C先減小后增大，方向發(fā)生變化D先增大后減小，方向發(fā)生變化解析：加磁場前金屬棒ab受力如圖20的，fmgsin；當(dāng)加磁場后由楞次定律可以判斷回路感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針，磁場會立即對電流施加力的作用，金屬棒ab的受力如圖，fmgsinf安cos，很顯然金屬棒ab后來受到的靜摩擦力大于開始時的靜摩擦力，故B項(xiàng)正確圖20答案：B8在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖21甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t做如圖21乙變化時，下列選項(xiàng)中能正確表示線圈中感應(yīng)電動勢

7、E變化的是()圖21解析：由圖21乙知01 s內(nèi)磁通量向上均勻增加，由楞次定律知電流方向?yàn)檎较蚯冶３植蛔儯? s5 s內(nèi)磁通量向下均勻減小，由楞次定律知電流方向?yàn)樨?fù)方向且保持不變由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化率成正比，故3 s5 s內(nèi)的電動勢是01 s內(nèi)電動勢的.應(yīng)選A.答案：A9如圖22所示，用鋁板制成U型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框中，使整體在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運(yùn)動，懸掛拉力為FT，圖22則()A懸線豎直，F(xiàn)TmgB懸線豎直，F(xiàn)TmgC懸線豎直，F(xiàn)TmgD無法確定FT的大小和方向解析：設(shè)兩板間的距離為L，由于向左運(yùn)動過程中豎直板切

8、割磁感線，產(chǎn)生動生電動勢，由右手定則判斷下板電勢高于上板，動生電動勢大小EBLv，即帶電小球處于電勢差為BLv的電場中，所受電場力F電qE電qqqvB設(shè)小球帶正電，則電場力方向向上同時小球所受洛倫茲力F洛qvB，方向由左手定則判斷豎直向下，即F電F洛，故無論小球帶什么電怎樣運(yùn)動，F(xiàn)Tmg.選項(xiàng)A正確答案：A10(2020年福建卷)如圖23所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、

9、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離l時，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為 g則此過程()A桿的速度最大值為B流過電阻R的電量為C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量解析：當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，安培力F安，桿受力平衡，故FmgF安0，所以v，選項(xiàng)A錯，流過電阻R的電量為qIt，選項(xiàng)B對；根據(jù)動能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代數(shù)和等于桿動能的變化量，由于摩擦力做負(fù)功，所以恒力F、安培力做功的代數(shù)和大于桿動能的變化量，選項(xiàng)C錯D對答案：BD二、計(jì)算題

10、11矩形線圈abcd，長ab20 cm，寬bc10 cm，匝數(shù)n200，線圈回路總電阻R5 .整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場穿過，若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖24所示，求：(1)線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流；(2)當(dāng)t0.3 s時，線圈的ab邊所受的安培力大小；(3)在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱解析：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率 T/s0.5 T/s感應(yīng)電動勢為EnnS2000.10.20.5 V2 V感應(yīng)電流為I A0.4 A.(2)當(dāng)t0.3 s時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，則安培力為FnBIl2000.20.40.2 N3.2 N.(3)QI2Rt0

11、.42560 J48 J.答案：(1)2 V0.4 A(2)3.2 N(3)48 J12如圖25所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定，軌距為d.空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.P、M間所接電阻阻值為R.質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電阻為r.現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離時，達(dá)到最大速度若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度為g.求：(1)金屬桿ab運(yùn)動的最大速度；(2)金屬桿ab運(yùn)動的加速度為gsin時，電阻R上的電功率；(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功解析：(1)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時Fmgsin安培力FBId感應(yīng)電流I感應(yīng)電動勢EBdvm解得最大速度vm(2)當(dāng)ab運(yùn)動的加速度為gsin時根據(jù)牛頓第二定律mgsinBIdmgsin電阻R上的電功率PI2R解得P()2R(3)根據(jù)動能定理mgssinWFmv0解得WFmgxsin答案：(1)(2)()2R(3)mgxsin