2020届高考物理复习电磁感应核心素养提升练三十10.3电磁感应规律的综合应用（含解析）新人教版

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1、电磁感应规律的综合应用(45分钟　100分)(20分钟　50分)一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分，1～3题为单选题，4题为多选题)1.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀增加，ab始终保持静止，下列说法正确的是(　　)A.ab中感应电流方向由b→a　B.ab中的感应电流逐渐增加C.ab所受的安培力保持不变　D.ab受到水平向右的摩擦力【解析】选D。磁感应强度均匀增加，磁通量增加，根据楞次定

2、律得，ab中的感应电流方向由a到b，选项A错误；由于磁感应强度均匀增加，根据法拉第电磁感应定律E=S得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，选项B错误；根据安培力公式F=BIL知，电流不变，B均匀增加，则安培力增大，选项C错误；导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，f=F，由左手定则可知，安培力水平向左，故摩擦力水平向右，选项D正确。2.(2019·随州模拟)如图所示，在匀强磁场中，两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒ab和cd，假定它们沿导轨运动的速率分别为v1和v2，且v1

3、感应电流最大，则棒ab、cd的运动情况应该为(　　)A.ab和cd都向右运动B.ab和cd都向左运动C.ab向右、cd向左做相向运动D.ab向左、cd向右做背向运动【解析】选C。根据右手定则，当金属棒运动方向相同时，棒中产生的电流方向相同，回路中的总电流为两电流之差，故A、B项中电流不是最大；当两金属棒运动方向相反时，棒中产生的电流方向相反，回路中的总电流为两电流之和，但随着棒的运动，D项中ab向左、cd向右做背向运动时，回路中的电阻在变大，电流不一定最大，选项C正确。3.如图1所示，光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内，导轨间距为

4、L=20cm，左端接有阻值为R=1Ω的电阻，放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=0.5T。导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示。导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计，导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触，则导体杆的加速度大小和质量分别为(　　)A.20m/s2，0.5kg　　　　　B.20m/s2，0.1kgC.10m/s2，0.5kgD.10m/s2，0.1kg【解析】选D。导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速

5、度，t表示时间，则有v=at①，杆切割磁感线产生感应电动势大小为E=BLv②，闭合回路中产生的感应电流为I=③，杆受到的安培力大小为FA=BIL④，根据牛顿第二定律，有F-FA=ma⑤，联立以上各式，得F=ma+t⑥，由图线上取两点代入⑥式，可解得a=10m/s2，m=0.1kg，选项D正确。4.(2019·济南模拟)如图所示，两水平放置的平行金属导轨AB和CD相距0.5m，AC间接阻值为1Ω的电阻，导体棒MN到AC的距离为0.4m，整个装置放在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，导体棒MN垂直放在导轨上，导轨和导体棒MN的电阻可忽略不计，则

6、下列说法正确的是(　　)A.若导体棒MN向右滑动，则M端电势高B.若匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T，导体棒MN以5m/s的速度水平向右匀速滑动时，则其所受水平外力的大小是0.25NC.若导体棒MN固定，图中磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则导体棒中有N到M的电流D.若导体棒MN固定，磁场的磁感应强度随时间变化的规律为B=(5+0.5t)T，则通过导体棒的电流为0.125A【解析】选A、C。棒向右切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则知电流方向为N到M，而此方向为等效电源内部的电流流向，故M点为电源正极电势高，选项A正确；动生电动势大小

7、由E=BLv=0.2×0.5×5V=0.5V，而匀速运动时外力和安培力相等，故有F外=F安=B··L=0.05N，选项B错误；磁感应强度随时间均匀增大，产生感生电动势，由楞次定律可知电流方向为N到M，选项C正确；感生电动势大小为E=n=×Ld=0.5×0.5×0.4=0.1V，故由欧姆定律可知I==0.1A，选项D错误。二、计算题(本题共18分，需写出规范的解题步骤)5.如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方

8、向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前一直做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻