2019高考物理二轮复习专题复习(练习)专题一力与直线运动5:含解析

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1、训练12 电磁感应定律及其应用一.选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.)1.将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为R,让它在磁感应强度大小为B.方向如图所示匀强磁场中绕轴MN匀速转动,灯泡电阻为r.导线在a.b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分电阻不计,则半圆形硬导线转速为(  )A.B.C.D.解析:半圆形导线转动时切割磁感线产生感应电动势,则电源电动势有效值E=,对于小灯泡有P=,两式联立得n=.答案:B2.如图为无线充电技术中使用

2、受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端b和a之间电势差φb-φa(  )A.从零均匀变化到-B.从零均匀变化到C.恒为-D.恒为解析:根据法拉第电磁感应定律知电势差大小为E=;根据楞次定律可知b点电势较高,故φb-φa>0,D正确.答案:D3.在如图所示竖直平面内,在水平线MN下方有足够大匀强磁场,一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合,线框由静止释放,沿轴线DC方向竖直落入磁场中.忽略空气阻力,从释放到线框完全进入磁场过程中,关于线框运动v—t图

3、,可能正确是(  )解析:线框进入磁场过程受到安培力:F=BIL=BL=,线框进入磁场过程中,切割磁感线有效长度L增大,安培力增大,由牛顿第二定律得:mg-F=ma,则a=g-,线框由静止做加速运动,由于L.v不断增大,加速度a减小,则线框进入磁场过程做加速度减小加速运动,加速度减小,v—t图象斜率减小.故C正确.答案:C4.如图甲所示,两根电阻不计光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里匀强磁场B,Ⅰ和Ⅱ之间无磁场.一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,在穿过

4、两段磁场区域过程中,流过电阻R上电流及其变化情况相同.图乙四个图象中能定性描述导体棒速度大小与时间关系是(  )解析:MN棒先做自由落体运动,当到Ⅰ区磁场时由四个选项知棒开始减速说明F安>mg,由牛顿第二定律得,F安-mg=ma,减速时F安减小,合力减小,a也减小,速度图象中图线上各点切线斜率减小;离开Ⅰ区后棒做加速度为g匀加速直线运动,随后进入Ⅱ区磁场,因棒在穿过两段磁场区域过程中,流过电阻R上电流变化情况相同,则在Ⅱ区磁场中运动情况与Ⅰ区磁场中完全相同,所以只有C项正确.答案:C5.如图甲所示,固定水平金属导轨足够长且电阻不计.两阻值相同导体棒ab.cd置于

5、导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触.整个装置处在与导轨平面垂直向下匀强磁场B中.现让导体棒ab以如图乙所示速度向右运动.导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受静摩擦力Ff随时间变化图象是(  )答案:B6.在光滑绝缘水平面上方,有磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里匀强磁场,PQ为磁场边界.一个半径为a.质量为m.电阻为R金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处,现给金属圆环一水平向右初速度v.当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时速度为,则下列说法正确是(  )A.此时圆环中电功率为B.此时圆环加速度为C.此过程中通过圆环截面电荷量为

6、D.此过程回路中产生电能为0.75mv2解析:当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,产生感应电动势E=B×2a×=Bav,感应电流I=,圆环中电功率P=I2R=,选项A错误;金属圆环受到安培力F=2BIa=,所以a==,选项B正确;由q=It==,可知选项C正确;由能量守恒得:产生电能W电=mv2-m()2=mv2,选项D错误.答案:BC7.如图所示,两根等高光滑圆弧轨道半径为r.间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有阻值为R电阻,整个装置处在竖直向上匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L.电阻不计金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以速度v0

7、向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过程中(  )A.通过R电流方向为由内向外B.通过R电流方向为由外向内C.R上产生热量为D.通过R电荷量为解析:由右手定则可知,电流方向为逆时针方向,选项A错误,B正确;通过R电荷量q==,选项D错误;金属棒产生瞬时感应电动势e=BLv0cost,有效值E=,R上产生热量Q=t=·=,选项C正确.答案:BC8.如图所示,在匀强磁场中有一倾斜平行金属导轨,导轨间距为l,两导轨间连有一电阻R,导轨平面与水平面夹角为θ,在两虚线间导轨上涂有薄绝缘涂层.匀强磁场磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m导体棒从h高度处由静止释

8、放,在刚要滑到涂层处时恰

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