2019年高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 练案30 电磁感应的综合应用 新人教版

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1、练案[30]　电磁感应的综合应用一、选择题(本题共8小题，1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2018·辽宁沈阳高三期末)如图(甲)所示，一个U型光滑足够长的金属导轨固定在水平桌面上，电阻R＝10Ω，其余电阻均不计，两导轨间的距离L＝0.2m，有垂直于桌面向下并随时间变化的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化规律如图(乙)所示。一个电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨两边垂直．在t＝0时刻，金属杆紧靠在最左端，杆在外力的作用下以速度v＝0.5m/s向右做匀速运动。当t＝4s时，下列说法中错误的是(　B　)A．穿过回路的磁通量为

2、0.08WbB．电路中感应电动势大小E＝0.02VC．金属杆所受到的安培力的大小为1.6×10－4ND．流过电阻R的感应电流随时间均匀增加[解析]　当t＝4s时，金属杆的位移为：x＝vt＝0.5×4m＝2m，则穿过回路的磁通量为：Φ＝BS＝BLx＝0.2×0.2×2Wb＝0.08Wb，A正确；电路中感应电动势大小为：E＝BLv＋＝0.2×0.2×0.5V＋V＝0.04V，B错误；根据欧姆定律可得电路中的电流为：I＝＝A＝0.004A，金属杆所受到的安培力的大小为：F＝BIL＝0.2×0.004×0.2N＝1.6×10－4N，C正确；电路中的感应电动势

3、E＝BLv＋S＝kLvt＋Lvt(k为B－t图象的斜率)，电路中的总电阻保持不变，则流过电阻R的电流随时间均匀增加，D正确。2．(2018·河北冀州检测)如图所示，纸面内有一矩形导体线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1，现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有(　C　)A．Q2＝Q1　q2＝q1　B．Q2＝2Q1　q2＝2q1C．Q2＝2Q1　q

4、2＝q1　D．Q2＝4Q1　q2＝2q1[解析]　设ab长为L，ad长为L′，则电动势E＝BLv，感应电流I＝＝，产生的热量Q＝I2Rt＝·R·＝，Q与速度成正比，所以Q2＝2Q1；通过导体横截面的电荷量q＝t，＝，＝，三式联立解得q＝＝，与速度无关，所以q1＝q2，选项C正确。3．(2018·江苏无锡期中)磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，半径为L的圆形金属环总电阻为4R，圆心为O′，与长为4L、电阻为2R的金属棒OA处于同一平面内，如图所示。O点在金属环圆心的正上方，OM＝2L。现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针匀速转动，已知金属棒与金属

5、环接触良好，金属棒转至图中虚线位置时，下列说法正确的是(　D　)A．金属棒产生的感应电动势为16BωL2B．圆环所受安培力大小为C．M、N两点的电势差大小为8BωL2D．圆环上的电功率为[解析]　金属棒转至图中虚线位置时，产生的感应电动势E＝BlON·＝B×4L×＝8BωL2，选项A错误；金属棒转至图中虚线位置时，MN部分相当于电源，电动势EMN＝BlMN·＝B×2L×＝6BωL2，此时外电路的总电阻R外＝R，金属棒MN部分的电阻r＝R，则MN两点的电势差，即电源MN的路端电压UMN＝EMN＝3BωL2，选项C错误；圆环左右两侧中的电流I＝＝，左右两

6、个半圆的等效长度均等于2L，故圆环所受安培力大小F＝2BIlMN＝，选项B错误；圆环上的电功率P＝＝，选项D正确。4．(2018·福建宁德月考)如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　C　)A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大

7、[解析]　设PQ左侧电路的电阻为Rx，则右侧电路的电阻为3R－Rx，所以外电路的总电阻为R′＝，外电路电阻先增大后减小，所以路端电压先增大后减小，所以B错误；电路的总电阻先增大后减小，再根据闭合电路的欧姆定律可得PQ中的电流：I＝先减小后增大，故A错误；由于导体棒做匀速运动，拉力等于安培力，即F＝BIL，拉力的功率P＝BILv，先减小后增大，所以C正确；外电路的总电阻R′＝最大为3R/4，小于电源内阻R，又外电阻先增大后减小，所以外电路消耗的功率先增大后减小，故D错误。5．(2018·山东枣庄检测)如图甲所示，在水平桌面上放置边长L＝0.2m的正方形

8、闭合金属线圈abcd，线圈的匝数n＝10匝、质量m＝0.1kg，总电阻R＝0.1Ω。线圈与水平桌面之间的动摩