《（課標通用）高考物理一輪復習 10 電磁感應 專題四 電磁感應中的動力學和能量綜合問題針對訓練（含解析）-人教版高三全冊物理試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（課標通用）高考物理一輪復習 10 電磁感應 專題四 電磁感應中的動力學和能量綜合問題針對訓練（含解析）-人教版高三全冊物理試題（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、專題四 電磁感應中的動力學和能量綜合問題 1．如圖4－10所示，水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個閉合線圈Ⅰ、Ⅱ分別用同種導線繞制而成，其中Ⅰ為邊長為L的正方形，Ⅱ是長為2L、寬為L的矩形，將兩個線圈同時從圖示位置由靜止釋放．線圈下邊進入磁場時，Ⅰ立即做了一段時間的勻速運動，已知兩線圈在整個下落過程中，下邊始終平行于磁場上邊界，不計空氣阻力，則(　　) 圖4－10 A．下邊進入磁場時，Ⅱ也立即做勻速運動 B．從下邊進入磁場開始的一段時間內，線圈Ⅱ做加速度不斷減小的加速運動 C．從下邊進入磁場開始的一段時間內，線圈Ⅱ做加速度不斷減小的減速運動 D．線圈Ⅱ先到達

2、地面 解析：線圈Ⅱ的電阻是Ⅰ的倍，線圈Ⅱ進入磁場時產生的感應電動勢是Ⅰ的2倍，即RⅡ＝RⅠ，EⅡ＝2EⅠ，由I＝得，IⅡ＝IⅠ；由F安＝BIL，F(xiàn)Ⅱ＝BIⅡ·2L，F(xiàn)Ⅰ＝BIⅠ·L，則FⅡ＝FⅠ，但GⅡ＝GⅠ，由于Ⅰ進入磁場做勻速運動，即FⅠ＝GⅠ，則FⅡ>GⅡ，所以Ⅱ進入磁場立即做加速度不斷減小的減速運動，A、B錯誤，C正確；因線圈Ⅰ、Ⅱ進入磁場時速度相同，但此后Ⅰ勻速，Ⅱ減速，故Ⅱ后到達地面，D錯誤． 答案：C 2．(湖北重點中學聯(lián)考)如圖4－11所示，足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，兩導軌的平面與水平方向的夾角為θ.在導軌的最上端M、P之間接有電阻R，不計其他電阻．導體棒a

3、b從導軌的最底端沖上導軌，當沒有磁場時，ab棒上升的最大高度為H；若存在垂直導軌平面的勻強磁場時，ab棒上升的最大高度為h.在兩次運動過程中ab棒都與導軌保持垂直，且初速度都相等．則下列說法正確的是(　　) 圖4－11 A．兩次上升的最大高度有H

4、A錯誤；由動能定理知，合力的功等于導體棒動能的變化量，有、無磁場時，棒的初速度相等，末速度都為零，則知ab棒所受合力的功相等，故B錯誤；設電阻R產生的焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒知有mv＝Q＋mgh，則Q

5、．安培力對ab棒所做的功不相等 B．電流所做的功相等 C．產生的總內能相等 D．通過ab棒的電荷量相等 解析：導軌光滑時，只有安培力做功，安培力做功等于動能變化量，導軌粗糙時，安培力與摩擦力做功之和等于動能的變化量，所以兩種情況中動能變化量相等，故A正確、B錯誤．兩種情況中金屬棒的動能最終全部轉化為內能，C正確．通過ab棒的電荷量Q＝＝，光滑時比粗糙時ab棒運動的路程長，故ΔS大，通過的電荷量Q多，故D錯誤． 答案：AC 4．(濟南針對訓練)(多選)如圖4－13所示的豎直平面內，水平條形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內有大小相等，方向垂直豎直面向里的勻強磁場，其寬度均為d，Ⅰ和Ⅱ之間有一寬度為h的無磁

6、場區(qū)域，h>d.一質量為m、邊長為d的正方形線框由距區(qū)域Ⅰ上邊界某一高度處靜止釋放，在穿過兩磁場區(qū)域的過程中，通過線框的電流及其變化情況相同．重力加速度為g，空氣阻力忽略不計．則下列說法正確的是 (　　) 圖4－13 A．線框進入?yún)^(qū)域Ⅰ時與離開區(qū)域Ⅰ時的電流方向相同 B．線框進入?yún)^(qū)域Ⅱ時與離開區(qū)域Ⅱ時所受安培力的方向相同 C．線框有可能勻速通過磁場區(qū)域Ⅰ D．線框通過區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ產生的總熱量為Q＝2mg(d＋h) 解析：由楞次定律可知，線框進入?yún)^(qū)域Ⅰ時感應電流為逆時針方向，而離開區(qū)域Ⅰ時的電流方向為順時針方向，故選項A錯誤；由楞次定律可知，線框進入?yún)^(qū)域Ⅱ時與離開區(qū)域Ⅱ時所受安

7、培力的方向相同，均向上，選項B正確；因穿過兩磁場區(qū)域的過程中，通過線框的電流及其變化情況相同，則可知線框進入?yún)^(qū)域Ⅰ時一定是做減速運動，選項C錯誤；線框離開磁場區(qū)域Ⅰ的速度應等于離開磁場區(qū)域Ⅱ的速度，則在此過程中，線圈的機械能的減小量等于線框通過區(qū)域Ⅱ產生的電能，即Q2＝mg(d＋h)，則線框通過區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ產生的總熱量為Q＝2Q2＝2mg(d＋h)，選項D正確． 答案：BD 5．(多選)如圖4－14所示，質量為3m的重物與一質量為m的線框用一根絕緣細線連接起來，掛在兩個高度相同的定滑輪上，已知線框的橫邊邊長為L，水平方向勻強磁場的磁感應強度為B，磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h.初

8、始時刻，磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，線框上邊緣剛進磁場時，恰好做勻速直線運動，滑輪質量、摩擦阻力均不計．則下列說法中正確的是(　　) 圖4－14 A．線框進入磁場時的速度為 B．線框的電阻為 C．線框通過磁場的過程中產生的熱量Q＝2mgh D．線框通過磁場的過程中產生的熱量Q＝4mgh 解析：從初始時刻到線框上邊緣剛進入磁場，由機械能守恒定律得3mg×2h＝mg×2h＋4m，解得線框剛進入磁場時的速度v＝，故A對；線框上邊緣剛進磁場時，恰好做勻速直線運動，故受合力為零，3mg＝BIL＋mg，I＝，解得線框的電阻R＝，故B對；線框勻速通過磁場的距

9、離為2h，產生的熱量等于系統(tǒng)重力勢能的減少量，即Q＝3mg×2h－mg×2h＝4mgh，故C錯，D對． 答案：ABD 6．兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為L.導軌上面垂直放置兩根導體棒ab和cd，構成矩形回路，如圖4－15所示．兩根導體棒的質量皆為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻可不計，在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行．開始時，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度v0.若兩導體棒在運動中始終不接觸，則： 圖4－15 (1)在運動中產生的焦耳熱最多是多少？ (2)當ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r，cd棒的加速度是多少？ 解析：(1)兩棒速度相同時產生的焦耳熱最多．從開始到兩棒達到相同速度v的過程中，兩棒的總動量守恒， 有mv0＝2mv 根據(jù)能量守恒定律，整個過程中產生的焦耳熱 Q＝mv－(2m)v2＝mv. (2)設ab棒的速度變?yōu)関0時，cd棒的速度為v′， 則由動量守恒定律可知mv0＝mv0＋mv′ 解得v′＝v0，回路中的電動勢 E＝BLv0－BLv0＝BLv0 此時cd棒所受的安培力F＝BIL＝. 由牛頓第二定律可得，cd棒的加速度a＝＝. 答案：(1)mv　(2)