2013高考物理二轮专题训练 9-3电磁感应中的综合应用（含解析）

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1、9-3电磁感应中的综合应用一、选择题1．(2012·山东济宁)如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后(　　)A．金属棒ab、cd都做匀速运动B．金属棒ab上的电流方向由b向aC．金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3D．两金属棒间距离保持不变[答案]　BC[解析]　对两金属棒ab、cd进行受力和运动分析可知，两金属棒最终做加速度相同的匀

2、加速直线运动，且ab棒速度小于cd棒速度，所以两金属棒间距离是变大的，由楞次定律判断金属棒ab上的电流方向由b到a，选项A、D错误，B正确；以两金属棒整体为研究对象有：F＝3ma，隔离cd金属棒分析：F－F安＝ma，可求得金属棒cd所受安培力的大小F安＝F，选项C正确。2．(2012·北京宣武)如图所示，竖直光滑的墙面上有一闭合导线框，在导线框的下方有一面积比导线框稍小的磁场区域。导线框从图示位置自由下落，在其整个下落过程中，下列说法正确的是(　　)A．导线框做自由落体运动B．导线框通过磁场区域后做曲线运动C．导线框通过磁场区域

3、时机械能减少D．导线框在穿过磁场区域时，下面的导线受到的磁场力向上，上面的导线受到的磁场力向下[答案]　C[解析]　导线框通过磁场区域时，根据安培定则和左手定则知，导线框要受到竖直向上的安培力作用，导线框既不能做自由落体运动，也不能做曲线运动，A、B错误；导线框通过磁场区域时要克服安培力做功，机械能减少，C正确。根据楞次定律，导线框在穿过磁场区域时，上下两个导线受到的安培力方向都向上，D错误。3．(2012·浙江杭州)如图所示，两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当c

4、d在大小为F1的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是(　　)A．Uab>Ucd，F1>F2　　　　　B．Uab＝Ucd，F1Ucd，F1＝F2D．Uab＝Ucd，F1＝F2[答案]　D[解析]　cd导体棒在F1的作用下，做切割磁感线运动，成为电源。Ucd即电源的端电压，Uab成为电路外电阻上的分压，等效电路图如图所示。由于导轨的电阻不计，Uab＝Ucd。另外，由于cd棒与ab棒中电流大小相等，导体棒有效长度相同，所处磁场相同，故两棒分别受到的安培力大小相等、方向

5、相反。ab、cd两棒均为平衡态，故分别受到的外力F1、F2与两个安培力平衡，即有：F1＝F2，应选D。4．(2012·山东潍坊一模)如图所示，水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈Ⅰ和Ⅱ分别用同种的导线绕制而成，其中Ⅰ是边长为L的正方形，Ⅱ是长2L、宽L的矩形，将两线圈从图示位置同时由静止释放。线圈下边进入磁场时，Ⅰ立即做一段时间的匀速运动。已知两线圈在整个运动过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则(　　)A．下边进入磁场时，Ⅱ也立即做一段时间的匀速运动B．从下边进入磁场开始的一段时间内，线

6、圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动C．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动D．线圈Ⅱ先到达地面[答案]　C[解析]　线圈Ⅱ的电阻是线圈Ⅰ的倍，线圈Ⅱ中产生的感应电动势是线圈Ⅰ的2倍，线圈Ⅱ中产生的感应电流是线圈Ⅰ的倍，受到的安培力是线圈Ⅰ的倍，但是线圈Ⅱ的重力只是线圈I的倍，因线圈下边进入磁场时，线圈Ⅰ立即做一段时间的匀速运动，所以线圈Ⅱ立即做加速度不断减小的减速运动，选项A、B错误，C正确；因线圈Ⅰ、Ⅱ进入磁场时的速度相同，故线圈Ⅱ后到达地面，选项D错误。5．(2012·山东济南一模)如图所示，宽度为d

7、的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d。现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2。下列说法正确的是(　　)A．导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向B．导体框进出磁场都是做匀变速直线运动C．Q1>Q2D．Q1＋Q2＝m(v－v)[答案]　ACD[解析]　由楞次定律可以判断，导体棒离开磁场的过程中，

8、感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确；导体棒进出磁场时受到的安培力是变力，做非匀变速直线运动，选项B错误；安培力一直是阻力，故导体框做减速运动，进入磁场的速度大于离开磁场时的速度，进入磁场时产生的焦耳热大于离开磁场时产生的焦耳热，选项C正确；由能量守恒得Q1＋