2016届高考物理一轮复习 专题四 电路和电磁感应 第10讲 电磁感应问题的综合分析提升训练
9页1、第10讲电磁感应问题的综合分析专题提升训练一、单项选择题1.如图1所示,图中的虚线为磁场的理想边界,方向垂直于纸面向里,一质量分布均匀的梯形导体框MNQP由图中位置开始匀速穿过磁场,已知MN、PQ间的距离与两虚线的间距相等。假设沿MNQP方向的电流为正,由图示的位置开始计时,则整个过程中导体框中感应电流随时间变化规律的图象为()图1解析由右手定则可以判断开始时电流应为负值,导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的,当导体框全部进入磁场到PQ边离开磁场,再次利用右手定则可以判断此时电流应为正值,而导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的,所以B项正确。答案B2.(2015云南一模)如图2甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是图中的()图2解析AB边受的安培力向右,根据左手定则可知感应电流方向为顺时针方向,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,说明原磁场在增强,C图不可能;安培力FBIL,I,ES,安培力大小不变,而磁感应强度在增大,说明感应电流的大小在减小,即Bt图象的斜率在减小,A、B图均不
2、可能,D图是可能的。答案D3.(2015四川成都新津中学月考)如图3虚线上方空间有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,那么,能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个()图3解析在0内,线框中没有感应电流;在内,EBLv,电流不随时间变化,方向为逆时针;在T内,线框全部在磁场中,没有感应电流;在TT内,EBLv,方向为顺时针,选项A正确。答案A4.如图4甲所示,质量为2 kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1 kg、边长为1 m、电阻为0.1 的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B20.5 T,CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g10 m/s2,则()图4A.金属框中产生的感应电动势大小为1 VB.金属框受到向左的安培力大小为1 NC.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向D.如果金属框与绝缘
3、板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止解析因为ES,而左边磁场的有效面积仅限于ABEF之内,所以E0.5 V,选项A错误;电流I5 A,由楞次定律可知金属框中的感应电流方向沿ABCD方向,选项C错误;CD边处于竖直向上的匀强磁场中,则F安B2IL2.5 N,由左手定则可知方向向右,选项B错误;设金属框的质量为m,如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框与绝缘板间的最大静摩擦力Ffmaxmg3 N,因为F安Ffmax,所以金属框可以在绝缘板上保持静止,选项D正确。答案D5.阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图5所示的滑轨,滑轨与水平面成角,匀强磁场垂直滑轨所在的平面,宽滑轨的宽度是窄滑轨宽度的2倍。一质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已做匀速运动,其匀速运动的速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是()图5A.导体棒进入窄滑轨后,一直做匀速直线运动B.导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动C.导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2vD.导体棒在宽、窄两滑轨上匀
4、速运动时电阻R上产生的热功率之比为14解析设宽滑轨的宽度为L,窄滑轨的宽度为L,则L,由于导体棒在进入窄滑轨前已做匀速运动,故有mgsin BIL。导体棒进入窄滑轨后,因为LL,所以mgsin ,导体棒将加速下滑,当mgsin ,即v4v时,导体棒将再次做匀速运动,故选项A、B、C错误;导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时,感应电动势之比,又P,所以导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为14,选项D正确。答案D6.(2015安徽理综,19)如图6所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则()图6A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为解析电路中的感应电动势EBlv,感应电流I故A错误,B正确;金属杆所受安培力大小FBI,故C错误;金属杆的发热功率PI2RI2 r,故D错误。答案B二、多项选择
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