2020高考物理二輪專題訓(xùn)練16電磁感應(yīng)與電路的綜合問題 1(寧夏高考)如圖1所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里導(dǎo)體棒的電阻可忽略，當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是()A流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a 圖1B流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到aC流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到bD流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b2(2020·天津理綜·4)如圖2所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并接觸良好且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于()A棒的機械能增加量 B棒的動能增加量 圖2C棒的重力勢能增加量 D電阻R上放出的熱量3(2020·寧夏理綜·16)醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖3所示由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零在某次監(jiān)測中，兩觸點的距離為30 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 V，磁感應(yīng)強度的大小為0040 T則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()圖3A13 m/s，a正、b負(fù) B27 m/s，a正、b負(fù)C13 m/s，a負(fù)、b正 D27 m/s，a負(fù)、b正4一個閉合回路由兩部分組成，如圖4所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線；置于豎直方向均勻變化的磁場B1中，左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷不正確的有()圖4A圓形線圈中的磁場，可以方向向上均勻增強，也可以方向向下均勻減弱B導(dǎo)體棒a、b受到的安培力大小為mgsin C回路中的感應(yīng)電流為D圓形導(dǎo)線中的電熱功率為(rR)5兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，其余電阻均不計如圖5所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電量q的帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則線圈中的磁感應(yīng)強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()圖5A磁感應(yīng)強度B豎直向上且正在增強，B磁感應(yīng)強度B豎直向下且正在增強，C磁感應(yīng)強度B豎直向上且正在減弱，D磁感應(yīng)強度B豎直向下且正在減弱，6如圖6所示，兩條平行虛線之間存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，虛線間的距離為L，金屬圓環(huán)的直徑也是L，總電阻為R，在水平拉力作用下，圓環(huán)以垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域自圓環(huán)從左邊界進(jìn)入磁場開始計時，則從圓環(huán)剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，下列判斷正確的是()圖6A圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針B圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向一直沿逆時針C穿過圓環(huán)磁通量的變化量為D運動過程中需要的最大水平拉力為7如圖7所示，水平固定的光滑平行導(dǎo)軌上，垂直放置兩導(dǎo)體棒ab、cd，電阻分別為R1、R2且R1R2，其它電阻不計，整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中當(dāng)ab在水平恒力F1作用下向左勻速運動時，cd恰好在水平恒力F2作用下保持靜止設(shè)ab間電壓為U1，cd間電壓為U2，下面判斷正確的是()圖7AF1F2，U1U2 BF1F2，U1U2CF1F2，U1U2 DF1F2，U1U28(2020·全國·24)如圖8，勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率為k，k為負(fù)的常量用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中求圖8(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；(2)磁場對方框作用力的大小隨時間的變化率9(2020·天津卷·11)如圖9所示，質(zhì)量m101 kg，電阻R103 ，長度l04 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上框架質(zhì)量m202 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)02相距04 m的MM、NN相互平行，電阻不計且足夠長電阻R201 的MN垂直于MM整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B05 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM、NN保持良好接觸當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2圖9(1)求框架開始運動時ab速度v的大?。?2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q01 J，求該過程ab位移x的大小10如圖10甲所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為LM、P兩點間接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦甲乙圖10(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；(2)在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時，求ab桿中的電流及其加速度的大?。?3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值11如圖11所示，寬度為L0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R0.9 的電阻導(dǎo)軌cd段右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B0.50 T一根質(zhì)量為m10 g，電阻r0.1 的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細(xì)線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將重物從圖示位置由靜止釋放當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達(dá)cd時，鉤碼距地面的高度變化為h0.3 m已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場時恰做v10 m/s的勻速直線運動，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，取g10 m/s2求：圖11(1)導(dǎo)體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；(2)掛在細(xì)線上的鉤碼的質(zhì)量大小；(3)求導(dǎo)體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量12如圖12甲所示，一個質(zhì)量m01 kg的正方形金屬框總電阻R05 ，金屬框放在表面絕緣的斜面AABB的頂端(金屬框上邊與AA重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為x，那么v2x圖象如圖乙所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上，金屬框與斜面間的動摩擦因數(shù)05，取g10 m/s2，sin 53°08，cos 53°06圖12(1)根據(jù)v2x圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間；(2)求出斜面AABB的傾斜角；(3)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；(4)現(xiàn)用平行于斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB(金屬框下邊與BB重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA重合)試計算恒力F做功的最小值答案1B2A3A4D5C6AD7A8(1)I(2)9(1)6 m/s(2)1.1 m10(1)見解析(2)gsin (3)解析(1)如右圖所示，重力mg，豎直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上(2)當(dāng)ab桿速度為v時，感應(yīng)電動勢EBLv，此時電路中電流I.ab桿受到安培力FBIL，根據(jù)牛頓運動定律，有mamgsin Fmgsin ，agsin .(3)當(dāng)mgsin 時，ab桿達(dá)到最大速度vm.11(1)1 A(2)0.01 kg(3)0.477 J12(1) s(2)53°(3) T(4)5.2 J