高考物理二轮复习 专题四 第三讲 电磁感应综合问题课后达标检测卷(含解析)-人教版高三物理试题
7页1、电磁感应综合问题1多选(2018江苏高考)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场、的高和间距均为d,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场和时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。金属杆()A刚进入磁场时加速度方向竖直向下B穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间C穿过两磁场产生的总热量为4mgdD释放时距磁场上边界的高度h可能小于解析:选BC金属杆在磁场之外的区域做加速运动,进入磁场和时的速度相等,所以进入磁场、的速度大于穿出磁场的速度,则金属杆刚进入磁场时做减速运动,加速度方向竖直向上,故A错误。金属杆在磁场中(先)做加速度减小的减速运动,在两磁场之间做加速度为g的匀加速直线运动,两个过程位移相等,vt图像可能如图所示,可以看出B正确。由于进入两磁场时速度相等,由动能定理得,W安1mg2d0,可知金属杆穿过磁场克服安培力做功为2mgd,即产生的热量为2mgd,故穿过两磁场产生的总热量为4mgd,故C正确。设刚进入磁场时速度为v,则由机械能守恒定律知mghmv2,由牛顿第二定律得mgma,解得h,故D错误
2、。2.多选(2018苏锡常镇二模)如图,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环。将圆环从a点无初速释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧c后返回。下列说法正确的是()A从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C圆环从b到c的时间大于从c到b的时间D圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量解析:选AD由安培定则知,直导线上方磁场方向垂直纸面向外,圆环从a到b的过程中磁通量增加,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是顺时针;圆环从b到c的过程中磁通量减小,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是逆时针,故A项正确;圆环从a到b的运动过程中,将环分解为若干个小的电流元,上半环的左右对称部分所受合力向下,下半环左右对称部分所受合力向上,下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强,则整个圆环所受安培力的方向向上,故B项错误;圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率(一部分机械能转化为电能),则圆环从b到c的时间小于
3、从c到b的时间,故C项错误;圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受安培力,圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功,所以圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量,故D项正确。3多选如图甲所示,在倾角为的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场,规定图示方向为磁感应强度的正方向,其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。质量为m的矩形金属框从t0时刻静止释放,t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g。在金属框下滑的过程中,下列说法正确的是()At1t3时间内金属框中的电流方向不变B0t3时间内金属框做匀加速直线运动C0t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D0t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin mv2解析:选ABt1t3时间内穿过金属框的磁通量先向上减小,后向下增加,根据楞次定律可知,金属框中的电流方向不变,选项A正确;0t3时间内金属框所受安培力的合力为零,则所受的合力为mgsin ,且沿斜面向下,金属框做匀加速直线运动,选项B正确,C错误;0t3时间内金属框运动的加速度为g
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