2018届高考物理一轮总复习 专题10 电磁感应 第3讲 电磁感应定律的综合应用课后提能演练

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1、电磁感应定律的综合应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．1．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时(　　)A．电容器两端的电压为零B．电阻两端的电压为BLvC．电容器所带电荷量为CBLvD．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为【答案】C【解析】当导线MN匀速向右运动时

2、，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间的电压U＝E＝BLv，所带电荷量Q＝CU＝CBLv，故选项A、B错误，C正确；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，选项D错误．2．如图所示，电阻R＝1Ω、半径为r1＝0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1m．在t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝2－t(T)．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是下图中的

3、(　　)【答案】C【解析】圆形导线框P中产生的感应电动势E＝＝·πr2＝－0.01πV，由I＝，得I＝－0.01πA，其中负号表示电流的方向是顺时针方向的．3．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(　　)A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量【答案】A【解析】金属棒加速上升h高度过程中，受重力mg

4、，拉力F和安培力FA的作用，由动能定理有WF－mgh－WFA＝ΔEk，解得WF－WFA＝ΔEk＋mgh＝ΔE，即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．4．如图所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行．若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内金属环A的面积有缩小的趋势，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B－t图象可能是(　　)【答案】D【解析】由法拉第电磁感应定律得C线圈中的感应电动势E＝＝S，S为C的面积，为穿过C线圈磁感

5、应强度的变化率，即B－t图线的斜率，A、B项图中，为定值，感应电动势E恒定不变，由欧姆定律知B的电流恒定不变，穿过A线圈的磁通量不变，无感应电流，故A、B两项错误；在C图中逐渐减小，电动势E减小，B中感应电流I减小，穿过A的磁通量减小，由楞次定律知，A线圈有扩张的趋势，C项错误；D图中逐渐增大，电动势E增大，B中感应电流I增大，穿过A的磁通量增大，同理可知，A有缩小的趋势，D项正确．5．(2015年郑州模拟)如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直，t＝0时

6、，将开关S由1掷向2，若分别用q，i，v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图象中正确的是(　　)【答案】D【解析】电容器放电时导体棒在安培力作用下运动，产生感应电动势，感应电动势与电容器电压相等时，棒做匀速直线运动，说明极板上电荷量最终不等于零，A项错误．但电流最终必为零，B项错误．导体棒速度增大到最大后做匀速直线运动，加速度为零，C项错误，D项正确．6．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高

7、处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ，Ⅱ落地时的速度大小分别为v1，v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1，Q2.不计空气阻力，则(　　)A．v1Q2D．v1＝v2，Q1