《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9.3電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課時提升作業(yè) 滬科版選修3-2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9.3電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課時提升作業(yè) 滬科版選修3-2.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9.3電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課時提升作業(yè) 滬科版選修3-2 選擇題(本題共8小題,1～6題每小題6分,7、8題每小題7分,共50分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.(多選)用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長為l,正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中,如圖所示,當(dāng)磁場以的變化率增強時,則(　　) A.線圈中感應(yīng)電流方向為acbda B.線圈中產(chǎn)生的電動勢E= C.線圈中a點電勢高于b點電勢 D.線圈中a、b兩點間的電勢差為 2.(多選)(xx江門模擬)如圖所示,螺線管匝數(shù)n=1500匝,橫截面積S=20cm2,螺線管導(dǎo)線電阻r=1Ω,電阻R=4Ω,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的B-t圖像如圖所示(以向右為正方向),下列說法正確的是(　　) A.電阻R的電流方向是從A到C B.感應(yīng)電流的大小保持不變 C.電阻R兩端的電壓為6V D.C點的電勢為4.8V 3.(xx安慶模擬)如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab,導(dǎo)軌的一端連接電阻R,其他電阻均不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下,ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運動的過程中(　　) A.隨著ab運動速度的增大,其加速度也增大 B.外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能 C.外力F做功的功率始終等于電路中的電功率 D.克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 4.(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ)如圖,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行,磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖像中,可能正確描述上述過程的是(　　) 5.(xx大綱版全國卷)紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反,且不隨時間變化。一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為ω。t=0時,OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示。若選取從O指向A的電動勢為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是(　　) 6.(xx泰安模擬)如圖所示,間距為L、電阻不計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)強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)使金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運動,若金屬棒在整個運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)軌上做勻減速運動 B.整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 C.整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為 D.整個過程中金屬棒克服安培力做功為 7.如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時,線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則(　　) A.Fd>Fc>Fb　　　　　 B.FcFb>Fd D.Fc0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動。已知：R=3.0Ω,B=1.0T,r=0.2m。忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻。 (1)根據(jù)圖乙寫出ab、bc段對應(yīng)的I與ω的關(guān)系式; (2)求出圖乙中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc; (3)分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式。 強化點2：動力學(xué)問題 3.如圖,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框,在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行,磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框在水平向右的恒力作用下由靜止開始向右運動。t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,速度大小為v1,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。線框右邊剛離開磁場時,線框速度大小也為v1,下列v -t圖像中,可能正確描述線框穿越磁場過程的是 (　　) 4.(多選)如圖所示,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?，F(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(　　) A.變?yōu)?　　　　　　　　 B.先減小后不變 C.等于F D.先增大再減小 強化點3：能量問題 5.(多選)(xx揚州模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計,與阻值為R的定值電阻相連,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B。有一質(zhì)量為m、長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運動,最遠到達a′b′的位置,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。則(　　) A.上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為 B.上滑過程中電流做功放出的熱量為mv2-mgs(sinθ+μcosθ) C.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為mv2 D.上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機械能為mv2-mgssinθ 答案解析 素能全練 1.【解析】選A、B。由楞次定律可知A對;由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E==S=,B對;acb部分等效為電源,其等效電路如圖所示,故C錯;而Uab==,D錯。 2.【解析】選B、D。由楞次定律,電阻R的電流方向是從C到A,選項A錯誤。由于磁感應(yīng)強度均勻增大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律,感應(yīng)電流的大小保持不變,選項B正確。螺線管內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=nS=15002010-42V=6 V,電流I=1.2A,電阻R兩端的電壓為U=IR=4.8V,C點的電勢為4.8V,選項C錯誤,D正確。 3.【解析】選D。由牛頓第二定律可得F-=ma,棒向右做加速度減小的加速運動,A錯。由于在達到最終速度前F>,力F做的功等于電路中獲得的電能與金屬棒的動能之和,則F的功率大于克服安培力做功的功率,即電功率,電路中獲得的電能等于克服安培力所做的功。B、C錯,D正確。 4.【解題指南】解答本題可按以下思路進行： (1)通過導(dǎo)線框的磁通量變化時,導(dǎo)線框有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場中產(chǎn)生安培力阻礙導(dǎo)線框運動; (2)速度變化會導(dǎo)致感應(yīng)電流變化,受到的安培力也隨之變化,影響到加速度變化。 【解析】選D。導(dǎo)線框開始進入磁場過程,通過導(dǎo)線框的磁通量增大,有感應(yīng)電流,進而受到與運動方向相反的安培力作用,速度減小,感應(yīng)電動勢減小,感應(yīng)電流減小,安培力減小,導(dǎo)線框的加速度減小,v-t圖線的斜率減小;導(dǎo)線框全部進入磁場后,磁通量不變,無感應(yīng)電流,導(dǎo)線框做勻速直線運動;導(dǎo)線框從磁場中出來過程,有感應(yīng)電流,又會受到安培力阻礙作用,速度減小,加速度減小。選項A表示勻速運動,不符合題意;選項B表示先勻減速再勻速最后勻減速,也不符合題意,選項C表示加速度減小的減速運動,不符合題意,正確選項為D。 5.【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下三點進行分析： (1)根據(jù)右手定則可判斷OA兩端電勢的高低。 (2)利用公式E=BLv分析感應(yīng)電動勢的大小。 (3)確定出導(dǎo)體桿切割磁感線的有效長度。 【解析】選C。導(dǎo)體桿切割磁感線的有效長度為L=2Rsinωt,平均速度= ω2Rsinωt,則感應(yīng)電動勢E=BL=2BR2ωsin2ωt,再根據(jù)右手定則可知,開始時A端為電源正極,故選C。 【加固訓(xùn)練】 如圖所示,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場,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動穿過勻強磁場區(qū)域,在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I-x)關(guān)系的是 (　　) 【解析】選C。線框勻速穿過L的過程中,有效長度l均勻增加,由E=Blv知,電動勢隨位移均勻變大,x=L處電動勢最大,電流I最大;從x=L至x=1.5L過程中,框架兩邊都切割磁感線,總電動勢減小,電流減小;從x=1.5L至x=2L,左邊框切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大于右邊框,故電流反向且增大;x=2L至x=3L過程中,只有左邊框切割磁感線,有效長度l減小,電流減小。綜上所述,只有C項符合題意。 6.【解析】選D。由牛頓第二定律可得=ma,金屬棒做a減小的減速運動,A錯。由能量守恒定律可知,克服安培力做功等于電阻R和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱之和,W安=mv2=Q,因此B錯,D正確。整個過程中通過金屬棒的電量q==,得金屬棒位移x=,C錯。 7.【解題指南】由于線圈上下邊距離很短,因此線圈在磁場中有一段只受重力的勻加速運動過程,即到達d的速度肯定大于到達b的速度。 【解析】選D。從a到b線圈做自由落體運動,線圈全部進入磁場后,穿過線圈的磁通量不變,線圈中無感應(yīng)電流,因而也不受磁場力,即Fc=0;從b到d線圈繼續(xù)加速,vd>vb,當(dāng)線圈在進入和離開磁場時,穿過線圈的磁通量變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受磁場力作用,其大小為F=BIl=B l=,因為vd>vb,所以Fd>Fb>Fc,選項D正確。 【總結(jié)提升】用“四步法”分析電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 解決電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題的一般思路是“先電后力”,具體思路如下： (1)先進行“源”的分析——分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源,求出電源參數(shù)E和r; (2)再進行“路”的分析——分析電路結(jié)構(gòu),弄清串、并聯(lián)關(guān)系,求出相關(guān)部分的電流大小,以便求解安培力; (3)然后是“力”的分析——分析研究對象(常是金屬桿、導(dǎo)體線圈等)的受力情況,尤其注意其所受的安培力; (4)接著進行“運動”狀態(tài)的分析——根據(jù)力和運動的關(guān)系,判斷出正確的運動模型。 8.【解析】選C、D。沿水平方向,ab棒受向右的恒力F、向左的摩擦力Ff和安培力F安,隨棒速度的增大,安培力增大,合力F-Ff-F安減小,但速度在增大,最終可能達到最大速度。從功能關(guān)系來看,棒克服安培力做功等于其他形式的能轉(zhuǎn)化成的電能,C正確;由動能定理知,恒力F、安培力和摩擦力三者的合力做的功等于金屬棒動能的增加量,故A、B錯誤,D正確;也可從能量守恒角度進行判定,即恒力F做的功等于電路中產(chǎn)生的電能、因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能及棒動能的增加之和。 強化專練 1.【解題指南】解答本題可按以下思路進行： (1)根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。 (2)由E=BLv來判斷感應(yīng)電動勢的大小。 【解析】選C。根據(jù)右手定則可知金屬桿中感應(yīng)電流的方向由N→M,所以電阻R中的電流方向是a→c;由E=BLv,其他條件不變,磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍,則感應(yīng)電動勢也變?yōu)樵瓉淼?倍。故C正確,A、B、D錯誤。 2.【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下三點進行分析： (1)直接根據(jù)圖像求出各段的斜率。 (2)圓盤逆時針轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 (3)結(jié)合電子元件的單向?qū)щ姾碗娐诽攸c分析各段的電流和電壓關(guān)系。 【解析】(1)根據(jù)題圖乙可求得ab段斜率kab= 故ab段：I=ωA(-45rad/s≤ω≤15rad/s) bc段斜率kbc= 故bc段：I=I0+ω, 把b點的坐標(biāo)ω=15rad/s,I=0.1A 代入可求得I0=-0.05A 故bc段有： I=(-0.05+ω)A　(15rad/s≤ω≤45rad/s) (2)圓盤逆時針轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Br2ω,得E=0.02ω 當(dāng)ω=15rad/s時,E=0.3V; 當(dāng)ω=45rad/s時,E=0.9V。 由于圓盤電阻忽略不計,故Ub=0.3V,Uc=0.9V。 (3)ab段：由右手定則,可判斷加在P的電壓是反向電壓,故IP=0, 對應(yīng)于c點P導(dǎo)通,通過電流表的電流 I=+=A+A=0.4 A 解得：RP=9Ω 所以對應(yīng)bc段流過P的電流IP=A。 答案：(1)ab段：I=ωA(-45rad/s≤ω≤15rad/s) bc段：I=(-0.05+ω)A(15rad/s≤ω≤45rad/s) (2)0.3V　0.9V　(3)ab段：IP=0　bc段：IP=A 3.【解析】選C。由于磁場寬度大于線框?qū)挾?當(dāng)線框全部位于磁場內(nèi)時,磁通量不變,線框中沒有感應(yīng)電流,在恒定拉力作用下,線框一定做勻加速運動,又因為線框右邊進入和離開磁場時的速度大小相等,故線框右邊穿過磁場的過程一定先減速后加速,且加速過程為勻加速,故只有C正確。 4.【解析】選A、B。a棒受恒定的拉力作用,隨著速度的增大,安培力增大,因此,a做加速度減小的加速運動。當(dāng)a加速度為0后勻速運動,所以a所受安培力先增大后不變。由于a、b所受安培力大小相等,所以b所受安培力先增大后不變,由于b始終保持靜止,故b所受摩擦力先減小后不變,選項B正確;若b所受安培力等于其重力沿斜面向下的分力,則b所受摩擦力為零,選項A正確。 5.【解析】選B、D。上滑過程中,開始時導(dǎo)體棒的速度最大,受到的安培力最大為,A錯;根據(jù)能量守恒,上滑過程中電流做功放出的熱量為mv2-mgs(sinθ+μcosθ),B對;上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于產(chǎn)生的熱,也是mv2-mgs(sinθ+μcosθ),C錯;上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機械能為mv2- mgssinθ,D對。