《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前十天必考熱點沖刺 熱考12 電磁感應(yīng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前十天必考熱點沖刺 熱考12 電磁感應(yīng)（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱考12　電磁感應(yīng) 一、選擇題 1．(多選)(2019年海南瓊海模擬)如圖所示，一有限范圍的勻強磁場，寬為d，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里．一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框，總電阻為R，在拉力作用下，以速度v向右勻速地通過該磁場區(qū)域．若d＞L，則在線框通過磁場的過程中，下述說法正確的是(　　) A．感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針 B．感應(yīng)電流的大小為 C．線框中產(chǎn)生的熱量為 D．拉力做的總功為 【答案】AC 2．(多選)如圖所示，CD、EF是兩條水平放置的電阻可忽略的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定不動，間距為L，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度

2、大小為B.導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接．將一阻值也為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處．己知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，則下列說法中正確的是(　　) A．電阻R的最大電流為 B．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh C．磁場左右邊界的長度d為 D．流過電阻R的電荷量為 【答案】AD 【解析】金屬棒下滑過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律得mgh＝mv2，得金屬棒到達水平面時的速度v＝，金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動，則剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為E＝BLv，最大的感應(yīng)電流為I＝

3、＝，故A正確；金屬棒在整個運動過程中，機械能最終轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即Q＝mgh，故電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為QR＝Q＝mgh，故B錯誤；對導(dǎo)體棒，經(jīng)時間t穿過磁場，由動量定理得－F安Δt＝BLΔt＝－mv，而q＝Δt，變形得BLq＝mv，解得q＝＝，而由q＝Δt＝Δt＝×Δt＝和S＝Ld，解得d＝＝，故C錯誤，D正確． 3．(多選)(2019年福建福州模擬)如圖所示，xOy平面為光滑水平面，現(xiàn)有一長為d寬為L的線框MNPQ在外力F作用下，沿x軸正方向以速度v做勻速直線運動，空間存在豎直方向的磁場，磁感應(yīng)強度B＝B0cosx(式中B0為已知量)，規(guī)定豎直向下方向為磁感應(yīng)強度正方向，線框電阻為R0，t＝

4、0時刻MN邊恰好在y軸處，下列說法正確的是(　　) A．外力F為恒力 B．t＝0時，外力大小F＝ C．通過線圈的瞬時電流I＝ D．經(jīng)過t＝，線圈中產(chǎn)生的電熱Q＝ 【答案】BC 【解析】由于磁場是變化的，故切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也為變值，安培力也會變力．故要保持其勻速運動，外力F不能為恒力，A錯誤．t＝0時，左右兩邊的磁感應(yīng)強度均為B0，方向相反，則感應(yīng)電動勢E＝2B0Lv，拉力等于安培力即F＝2B0IL＝，B正確；由于兩邊正好相隔半個周期，故產(chǎn)生的電動勢方向相同，經(jīng)過的位移為vt；瞬時電動勢E＝2B0Lvcos，瞬時電流I＝，C正確；由于瞬時電流成余弦規(guī)律變化，故可知感應(yīng)電流的有

5、效值I＝，故產(chǎn)生的電熱Q＝I2Rt＝，D錯誤． 二、計算題 4．(2019年福建福州模擬)如圖，在豎直平面內(nèi)有兩條間距為L的足夠長的平行長直金屬導(dǎo)軌，上端接有一個阻值為R的電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，電容器的電容為C，且不帶電．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，接觸良好．導(dǎo)軌所在空間有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.S為單刀雙擲開關(guān)．現(xiàn)將開關(guān)S接1，由靜止釋放導(dǎo)體棒ab.已知重力加速度為g，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，不計一切摩擦． (1)當(dāng)金屬棒向下運動的速度為v1時，電容器所帶的電量q； (2)求導(dǎo)體棒ab下落h高度時的速度大小v2； (3)當(dāng)速度為v2時迅

6、速將開關(guān)S接2，請分析說明此后導(dǎo)體棒ab的運動情況；并計算導(dǎo)體棒ab在開關(guān)接2后又下落足夠大的高度H的過程中電阻R上所產(chǎn)生的電熱Q. 【答案】(1)CBLv1　(2)　(3)mgH＋－ 【解析】(1)金屬棒向下以速度為v1切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv1 電容器所帶電荷量q＝CE＝CELv1. (2)設(shè)在Δt時間內(nèi)，金屬棒速度變化為Δv 金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變化ΔE＝BLΔv 電容器兩極板電壓變化ΔU＝BLΔv 電容器所帶電荷量變化Δq＝CΔU＝CBLΔv 金屬棒中的電流I＝＝CBL＝CBLa 對金屬棒，由牛頓第二定律有mg－BIL＝ma 聯(lián)立解得a＝ 可以看出加

7、速度與時間無關(guān)，說明金屬棒做勻加速直線運動，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動h時的速度為v2，由v＝2ah 解得v2＝. (3)此時迅速將開關(guān)S接2.若重力大于安培力，則棒先做加速運動后做勻速運動；若重力等于于安培力，則棒做勻速運動；若重力小于安培力，則棒先做減速運動后做勻速運動． 因為最后勻速，所以由平衡條件mg＝F安＝ 解得v3＝ 對導(dǎo)體棒在該過程使用動能定理 mgH－W克安＝mv－mv 故此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱 Q＝W克安＝mgH＋－. 5．(2019年甘肅蘭州一診)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ＝30°，兩導(dǎo)軌間距L＝10 m

8、，底端NQ兩點連接R＝1.0 Ω的電阻，勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B＝0.6 T．質(zhì)量m＝0.2 kg，阻值r＝0.50 Ω的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，在平行于導(dǎo)軌平面向上的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速直線運動，速度v＝10 m/s.撤去拉力F后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌繼續(xù)運動l＝20 m后速度減為零．運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終 垂直并接觸良好，g＝10 m/s2，導(dǎo)軌電阻不計．求： (1)拉力F的大?。? (2)撤去拉力F后導(dǎo)體棒上升的過程中電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過的電量q. 【答案】(1)3.4 N　(2) J　0.8 C 【解析】(1)導(dǎo)體棒勻速運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E＝BLv＝6 V 感應(yīng)電流為I＝＝4 A 由導(dǎo)體棒受力平衡可得 F＝FA＋mgsin θ＝BIL＋mgsin θ＝3.4 N. (2)撤去外力后，由動能定理得到 －mgsin θ·l－W克＝0－mv2 得到W克＝8 J 電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝W克＝×8 J＝ J. 電量q＝＝＝0.8 C. - 5 -