(完好版)2018最新版本高考物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：電磁感覺規(guī)律的綜合應(yīng)用(含答案詳解)新人教版-Word版(完好版)2018最新版本高考物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：電磁感覺規(guī)律的綜合應(yīng)用(含答案詳解)新人教版-Word版/(完好版)2018最新版本高考物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：電磁感覺規(guī)律的綜合應(yīng)用(含答案詳解)新人教版-Word版電磁感覺規(guī)律的綜合應(yīng)用(附參照答案)1.如圖1所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))?，F(xiàn)對(duì)MN圖1施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，則( )11A．U＝2vBlB．U＝3vBlC．＝vBlD．＝2UUvBl2.如圖2所示，兩個(gè)完好相同的矩形導(dǎo)線框A、B在靠得很近的豎直平面內(nèi)，線框的對(duì)應(yīng)邊相互平行。線框A固定且通有電流I，線框B從圖示位置由靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)到A下方的過程中()A．穿過線框B的磁通量先變小后變大B．線框B中感覺電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針圖2C．線框B所受安培力的合力為零D．線框B的機(jī)械能素來減小兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)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，以以下圖，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感覺強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是

( )dmgA.磁感覺強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng),tnqdmgB.磁感覺強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)，tnqdmgRrC.磁感覺強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，nqRdmgrRrD.磁感覺強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，t

nq4.如圖甲所示，圓滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角

60°斜向下的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感覺強(qiáng)度

B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，

規(guī)定斜向下為正方向，

導(dǎo)體棒

ab

垂直導(dǎo)軌放置，除電阻

R的阻值外，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒

ab在水平外力作用下向來處于靜止?fàn)顟B(tài)

.規(guī)定

a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较?，則在0～t時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖象是( )5．以以下圖所示，在一均勻磁場中有一U形導(dǎo)線框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、cd上無摩擦地滑動(dòng)．桿abef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)．開始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，則( )A．ef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速B．ef將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止C．ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)D．ef將往返運(yùn)動(dòng)解析：桿ef向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢和感覺電流，會(huì)碰到向左的安培力B2L2v而做減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，但不是勻減速，由F＝BIL＝R＝ma知，ef做的是加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)．答案：A6．以以下圖，粗細(xì)均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán)放在圖示的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度為B，圓環(huán)直徑為

L.長為

L、電阻為

r2的金屬棒

ab

放在圓環(huán)上，以

v0向左勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒

ab運(yùn)動(dòng)到圖示虛線地址時(shí)，金屬棒兩端的電勢差為

(

)A．0

B．BLv0C．BLv0/2

D．BLv0/3解析：當(dāng)金屬棒ab以速度v0向左運(yùn)動(dòng)到題圖所示虛線地址時(shí)，依照公式可得產(chǎn)生的感覺r電動(dòng)勢為E＝BLv0，而它相當(dāng)于一個(gè)電源，并且其內(nèi)阻為2；金屬棒兩端電勢差相當(dāng)于外電路r的路端電壓．外電路半個(gè)圓圈的電阻為，而這兩個(gè)半圓圈的電阻是并聯(lián)關(guān)系，故外電路總的2rba110電阻為4，所以外電路電壓為U＝3E＝3BLv.答案：D7．以以下圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場所區(qū)，在t＝0時(shí)辰恰好位于圖中所示的地址．以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下邊以下圖中能夠正確表示電流—位移(I－x)關(guān)系的是()解析：線圈向

x

軸正方向運(yùn)動(dòng)

L

位移的過程中，有效切割長度均勻增加；在位移大于

L且小于2L的過程中，線圈右側(cè)有效切割長度均勻減小，線圈左側(cè)有效切割長度均勻增加，因此整個(gè)線圈有效切割長度減小，且變化率為前一段時(shí)間的兩倍；在位移大于2L且小于過程中，與第一段運(yùn)動(dòng)中線圈產(chǎn)生的感覺電流等大反向，故A項(xiàng)對(duì)．答案：A

3L

的8．一個(gè)閉合回路由兩部分組成，以以下圖，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)是圓滑的傾角為

θ的平行導(dǎo)軌，寬度為

d，其電阻不計(jì)．磁感覺強(qiáng)度為

B2的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，

且只分布在左側(cè)，一個(gè)質(zhì)量為

m、電阻為

R的導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，解析下述判斷正確的選項(xiàng)是( )A．圓形導(dǎo)線中的磁場，能夠方向向上均勻增強(qiáng)，也能夠方向向下均勻減弱B．導(dǎo)體棒ab碰到的安培力大小為mgsinθmgsinθC．回路中的感覺電流為B2d222D．圓形導(dǎo)線中的電熱功率為mgsinθ22(r＋R)B2d解析：依照左手定則，導(dǎo)體棒上的電流從b到a，依照電磁感覺定律可得A項(xiàng)正確；依照共點(diǎn)力平衡知識(shí)，導(dǎo)體棒ab碰到的安培力大小等于重力沿導(dǎo)軌向下的分力，即mgsinθ，Bsinθ項(xiàng)正確；依照2I＝mg，C項(xiàng)正確；圓形導(dǎo)線的電熱功率等于2r＝mgsinθ＝BId，解得B2dImgsinθ222(2mgsinθr，D項(xiàng)錯(cuò)誤．B2d)r＝22B2d答案：ABC9.兩根足夠長的平行圓滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場垂直。將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸優(yōu)異，重力加速度為g，如圖10所示?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則( )A．金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于gB．回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量圖10C．當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大D．金屬棒在今后運(yùn)動(dòng)過程中的最大高度必然低于靜止釋放時(shí)的高度如圖11所示，磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于豎直平面內(nèi)的導(dǎo)體框，水平導(dǎo)體棒MN可沿兩側(cè)足夠長的圓滑導(dǎo)軌下滑而不分別，除R外，裝置的其他部分電阻都可忽略不計(jì)，將導(dǎo)體棒MN無初速度釋放，要使電流牢固后R的熱功率變?yōu)樵瓉淼膬杀?，在其他條件不變的情況下，能夠采用的方法有()A．導(dǎo)體棒質(zhì)量不變，導(dǎo)體框?qū)挾葴p為原來的1圖11MN2B．電阻R變?yōu)樵瓉淼囊话隒．磁感覺強(qiáng)度B變?yōu)樵瓉淼?倍D．導(dǎo)體棒MN質(zhì)量增加為原來的2倍11.如圖12所示，水平的平行虛線間距為d，此間有磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)長方形線圈的邊長分別為L1、L2，且L2<d，線圈質(zhì)量m，電阻為R。現(xiàn)將線圈由其下邊緣離磁場的距離為h處靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和下邊緣剛穿出磁場時(shí)的速度恰好相等。求：線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)的感覺電流的大?。?2)線圈從下邊緣剛進(jìn)磁場到下邊緣剛出磁場

(圖中兩虛線框所示地址

)的過程做何種運(yùn)動(dòng)，求出該過程最小速度

v；

圖

12線圈進(jìn)出磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q總。12．為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置．如右圖所示，自行車后輪由半徑r＝5.0×10－2m的金屬內(nèi)圓、半徑r＝0.40m的金屬外圓和絕緣輻條12組成．后輪的內(nèi)、外圓之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串通有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感覺強(qiáng)度＝0.10T、方向垂直紙面向外的“扇B形”勻強(qiáng)磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ＝π.后輪以角速度ω＝2πrad/s相對(duì)6于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)．若不計(jì)其他電阻，忽略磁場的邊緣效應(yīng)．(1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，求感覺電動(dòng)勢E，并指出ab上的電流方向；當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，畫出“閃爍”裝置的電路圖；從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時(shí)間t變化的Uab－t圖象；若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，經(jīng)過改變磁感覺強(qiáng)度、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)B的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的議論．解析：(1)金屬條ab在磁場中切割磁感線時(shí)，所組成的回路的磁通量變化．設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，磁通量變化量為Φ，由法拉第電磁感覺定律E＝Φ①tΔΦ＝1212θ)②B＝r2θ－r1SB(22由①②式并代入數(shù)值得：Φ122－2E＝t＝2Bω(r2－r1)＝4.9×10V③依照右手定則(或楞次定律)，可得感覺電流方向?yàn)閎→a.④經(jīng)過解析，可得電路圖為設(shè)電路中的總電阻為R總，依照電路圖可知，4R總＝R＋3R＝3R⑤ab兩端電勢差ab＝－IR＝－E＝1＝1.2×10－2V⑥UEER總R4E設(shè)ab走開磁場所區(qū)的時(shí)辰為t1，下一根金屬條進(jìn)入磁場所區(qū)的時(shí)辰為t2，θ1t1＝ω＝12s⑦π21t2＝ω＝4s⑧設(shè)輪子轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間