《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第12章第三節(jié) 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用知能優(yōu)化演練 大綱人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第12章第三節(jié) 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用知能優(yōu)化演練 大綱人教版(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用
1.(2020年高考廣東理綜卷)如圖12-3-12所示,平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域,細金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運動到M′N′的過程中,棒上感應(yīng)電動勢E隨時間t變化的圖示,可能正確的是( )
圖12-3-12
圖12-3-13
解析:選A.金屬棒勻速運動,進入磁場前和經(jīng)過磁場后感應(yīng)電動勢均為零,經(jīng)過磁場過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小恒定,故A正確.
2.如圖12-3-14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磁場中,磁感應(yīng)強度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,
2、導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計.現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運動,當電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右做勻速運動時( )
圖12-3-14
A.電容器兩端的電壓為零
B.電阻兩端的電壓為BLv
C.電容器所帶電荷量為CBLv
D.為保持MN勻速運動,需對其施加的拉力大小為
解析:選C.當導(dǎo)線MN勻速向右運動時,導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定,穩(wěn)定后,電容器不充電也不放電,無電流產(chǎn)生,故電阻兩端無電壓,電容器兩極板間電壓U=E=BLv,所帶電荷量Q=CU=CBLv,故C對;MN勻速運動時,因無電流而不受安培力,故拉力為零,D錯.
3.(2020年高考四川理綜卷)如圖12-3-15
3、所示,電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點,使其向上運動.若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( )
圖12-3-15
A.變?yōu)? B.先減小后不變
C.等于F D.先增大再減小
解析:選AB.對b,由平衡條件可得,未施加恒力F時,有mgsinθ=Ffb.當施加恒力F后,因b所受的安培力向上,故有F安+Ffb=mgsinθ.對a,在恒力F拉動后,先加速最后勻速運動,故b所受的安培力先增大,然后不變
4、,b所受的摩擦力先減小后不變,B正確;若F安=mgsinθ,則Ffb=0,A正確;若Ffb=F,則對導(dǎo)體棒a、b系統(tǒng),所受的合外力將沿斜面向下,與題意中兩棒的運動狀態(tài)不符,C錯誤.
4.(2020年高考天津理綜卷)如圖12-3-16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)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,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( )
圖12-3-16
A.棒的機械能增加量 B.棒的動能增加量
C.棒的重
5、力勢能增加量 D.電阻R上放出的熱量
解析:選A.對金屬棒受力分析可知,設(shè)金屬棒所受重力為G、上升高度為h,則根據(jù)能量守恒可得:Fh-W安=Gh+ΔE,即拉力及安培力所做的功的代數(shù)和等于金屬棒機械能的增加量,A正確.
5.(2020年高考江蘇卷)如圖12-3-17所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導(dǎo)體棒進入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I,整個運動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計導(dǎo)軌的電阻.求:
圖12-3-17
(1)磁感應(yīng)強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運動速度的大小v;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.
解析:(1)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒做勻速運動 BIL=mg①
解得B=.②
(2)感應(yīng)電動勢 E=BLv③
感應(yīng)電流 I=④
由②③④式解得 v=.
(3)由題意知,導(dǎo)體棒剛進入磁場時的速度最大,設(shè)為vm
機械能守恒定律得mv=mgh
感應(yīng)電動勢的最大值Em=BLvm
感應(yīng)電流的最大值Im=
解得Im=.
答案:見解析
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