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《（浙江专版）2019版高考物理一轮复习 专题检测3 电磁感应的综合应用（加试）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题检测三 电磁感应的综合应用(加试)1.如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L。轻质金属杆ab可在导轨上左右无摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接。P、Q为平行板器件,两板间距为d,上、下两板分别与定值电阻两端相接。两板正中左端边缘有一粒子源中始终都有速度为v0的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间。整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计,为使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动?速度多大?2.如
2、图所示,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;(2)电阻的阻值。3.如图甲所示,平行长直光滑金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=
3、1Ω的电阻,导体棒垂直导轨放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场,磁场区域的边界满足曲线方程y=0.4sin(x)(0≤x≤0.4m,y的单位:m),磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图乙所示。零时刻开始,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在外力F作用下始终以速度v=2m/s做匀速直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中电流的方向;(2)棒在运动过程中外力F的最大功率;(3)棒通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热。4.如图所示,某一新型发电
4、装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上、下两面是绝缘板。前、后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动。(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;(2)调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道的横截面积为S不变,求电阻R可获得的最大功率Pm及相
5、应的宽高比的值。5.如图甲所示,两相距L=1m的光滑平行导轨,由水平和曲轨两部分平滑对接而成,导轨左端与电流传感器、定值电阻R=3Ω相连,两导轨间长x=1.6m的区域内存放一竖直方向的磁场。现使金属棒ab从距水平面高h=0.8m处的曲轨上释放,在进入水平轨道前的0.5s内磁感应强度B从-1T随时间均匀变化到+1T,后保持1T不变。棒ab进入水平轨道立刻施加一与棒垂直的水平外力。已知金属棒的质量m=0.2kg,电阻r=2Ω,不计导轨电阻及电流传感器对电路的影响。求:(1)ab棒进入水平导轨时的速度;(2)ab棒在进入
6、水平轨道前产生的焦耳热;(3)若ab棒在棒进入水平导轨后,电流传感器显示的电流i随时间t变化的关系如图乙所示,求在这段时间内外力大小F随时间t变化的关系式。6.如图甲所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长L1=1m,bc边的边长L2=0.4m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.2Ω。斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示,ef线和gh线的距离s=6.9m,t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运
7、动,线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动,重力加速度g取10m/s2。(1)求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速直线运动的速度v的大小;(2)求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热;(3)求线框从静止开始ab边运动到gh线处所用的时间。7.如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力
8、拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动,上升了h高度,这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:(1)导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量;(2)导体杆上升h高度时所受拉力F的大小;(3)导体杆上升h高度过程中拉力做的功。8.如图所示,两条平行的金属导轨相距L=1m,金属导轨的倾斜部分与水平
