2022年高考物理暑期輔導(dǎo)班 課題十五電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用練習(xí)【走進(jìn)考場】1如圖所示，電阻率均勻的矩形線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)運(yùn)動，(1)(3)(4）三個圖中線框在圖示平面內(nèi)平動，(2）圖中線框繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是A(1）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)間電勢差為零B(2）圖中圖示位置處，流過ab邊的電流不為零，ab兩點(diǎn)電勢差不為零C(3）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)電勢差不為零D(4）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)電勢差也為零2.如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P之間接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上金屬棒在平行于導(dǎo)軌的外力F的作用下沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，從運(yùn)動過程中的某時刻開始計(jì)時，通過R的感應(yīng)電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示下列說法正確的是A流過電阻R的電流方向?yàn)镸RPB金屬棒ab的動能逐漸增大C穿過回路abPMa的磁通量均勻增加D拉力F做的功等于回路產(chǎn)生的熱量與金屬棒ab增加的機(jī)械能之和3如圖所示，間距為L、電阻不計(jì)的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，若金屬棒在整個運(yùn)動過程中通過的電荷量為q。下列說法正確的是A金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動B整個過程中金屬棒克服安培力做功為C整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為D整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為4如圖，水平的平行虛線間距為d=60cm，其間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場。一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長l>d，線圈質(zhì)量m=100g。線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時的速度相等不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則A線圈下邊緣剛進(jìn)磁場時加速度最小B線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱為0.6JC線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中，電流均為逆時針方向D線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中，通過導(dǎo)線截面的電量相等5、如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時刻開始棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，運(yùn)動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的圖象如圖乙所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和金屬棒的速度v隨時間變化的圖象，其中正確的是題型突破題型1、電磁感應(yīng)中的“滑桿類”問題 例題1、如圖所示，平行光滑導(dǎo)軌MN和MN置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻可以忽略不計(jì)。導(dǎo)軌的左端通過電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)線接一阻值為R的定值電阻。金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，其阻值也為R。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)金屬棒ab在導(dǎo)軌上以某一速度向右做勻速滑動時，定值電阻R兩端的電壓為U。（1）判斷M和M哪端電勢高？（2）求金屬棒ab在導(dǎo)軌上滑動速度的大小。練習(xí)1、如圖15所示，邊長L=0.20m的正方形導(dǎo)線框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R0=1.0，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對角線長度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€BD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以v=4.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動。求（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）： （1）金屬棒MN上通過的最大電流大小和方向； （2）導(dǎo)線框消耗的電功率.abR例題2、如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L = 1m，導(dǎo)軌平面與水平面成= 37º角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m = 0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為= 0.25。（設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大?。┣螅航饘侔粞貙?dǎo)軌由靜止開始下滑時加速度a的大小；當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求此時金屬棒速度v的大??；在上問中，若R=2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。（g = 10m/s2，sin37º= 0.6，cos37º= 0.8）RNM圖16練習(xí)1、如圖16所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.50m，導(dǎo)軌上端接有電阻R0.80，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場區(qū)有虛線所示的水平上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T，方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。電阻r0.20的金屬桿MN，從靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（1）求金屬桿剛進(jìn)入磁場時通過電阻R的電流大??；（2）求金屬桿剛進(jìn)入磁場時，M、N兩端的電壓；（3）若金屬桿剛進(jìn)入磁場區(qū)域時恰能勻速運(yùn)動，則在勻速下落過程中每秒鐘有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為電能？題型2、電磁感應(yīng)中的“導(dǎo)線框”問題dBbFL a例題3、邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動，穿過方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁場區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進(jìn)入磁場時，線框的加速度恰好為零則線框進(jìn)入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，有( ) A產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B所受的安培力方向相反C進(jìn)入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間D進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量××××××××××××abcdabcdv0adbcll練習(xí)1.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長為l、質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動摩擦因數(shù)為。虛線框abcd內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向豎直向下。開始時金屬線框的ab邊與磁場的dc邊重合。現(xiàn)使金屬線框以初速度v0沿水平面滑入磁場區(qū)域，運(yùn)動一段時間后停止，此時金屬線框的dc邊與磁場區(qū)域的dc邊距離為l。在這個過程中，金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為A B C D練習(xí)2、如圖（甲）所示，邊長為L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，金屬線框的一邊ab與磁場的邊界MN重合在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運(yùn)動，在5.0s內(nèi)從磁場中拉出測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖（乙）所示已知金屬線框的總電阻為R=4.0（1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流方向?（2）t=2.0s時，金屬線框的速度？0t/sI/A1234560.10.20.40.30.5（乙）· · · ·· · · ·· · · ·· · · ·MNB（甲）abcd左（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么，金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？效果評估1(xx·濰坊模擬)兩個不可形變的正方形導(dǎo)體框a、b連成如圖甲所示的回路，并固定在豎直平面(紙面)內(nèi)。導(dǎo)體框a內(nèi)固定一小圓環(huán)c，a與c在同一豎直面內(nèi)，圓環(huán)c中通入如圖乙所示的電流(規(guī)定電流逆時針方向?yàn)檎较?，導(dǎo)體框b的MN邊處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，則勻強(qiáng)磁場對MN邊的安培力()A01s內(nèi)，方向向下B13s內(nèi)，方向向下C35s內(nèi)，先逐漸減小后逐漸增大D第4s末，大小為零2(xx·蘭州、張掖聯(lián)考)如圖所示，間距為L、電阻不計(jì)的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，若金屬棒在整個運(yùn)動過程中通過金屬棒某橫截面的電荷量為q。下列說法正確的是()A金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動B整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為C整個過程中金屬棒克服安培力做的功為mv2D整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv23、(xx·大慶模擬)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場垂直，如圖所示，除金屬棒和電阻R外，其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧的原長位置由靜止釋放，則以下結(jié)論錯誤的是()A金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向?yàn)閎aB最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡C金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為B2L2v/RD金屬棒的速度為v時，金屬棒兩端的電勢差為BLv/24、(xx·濰坊模擬)如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下。當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上。若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：(1)導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；(2)導(dǎo)體棒EF上升的最大高度。