高考物理100考点最新模拟题(电磁感应)精选试题 专题12 电磁感应中的功和功率问题原卷版.doc

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1、一.选择题1.(2016贵州黔南州三校联考)如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1=b+kt(k>0)变化,C2中磁场的磁感强度恒为B2,一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保存静止.则:()A.通过金属杆的电流大小为B.通过金属杆的电流方向为从B到AC.定值电阻的阻值为D.整个电路中产生的热功率P=2.

2、(2016·广东七校联考)如图9所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计.导轨间距离为L,在导轨上垂直放置一根长度为L的金属棒MN,金属棒与导轨接触良好,电阻为r,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动.则金属棒运动过程中(  )A.金属棒中的电流方向为由N到MB.电阻R两端的电压为BLvC.金属棒受到的安培力大小为D.电阻R产生焦耳热的功率为3.如图所示,两足够长的平行金属导轨MN和PQ置于倾角为30°的斜面上,匀强磁场

3、的方向垂直于斜面向上,N、Q间接有定值电阻R.现将放在轨道上的细金属硬杆AB由静止释放,回路中的最大发热功率为P,要使P增大为原来的2倍(不计摩擦及R以外的电阻),以下做法正确的是(  )A.将AB杆的质量增大到原来的2倍B.将定值电阻R增大到原来的倍C.将磁感应强度B减小到原来的一半D.将斜面的倾角增大到45°4.如图7所示为一圆环发电装置,用电阻R=4Ω的导体棒弯成半径L=0.2m的闭合圆环,圆心为O,COD是一条直径,在O、D间接有负载电阻R1=1Ω.整个圆环中均有B=0.5T的匀强磁场垂直

4、环面穿过.电阻r=1Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速运动,角速度ω=300rad/s,则(  )A.当OA到达OC处时,圆环的电功率为1WB.当OA到达OC处时,圆环的电功率为2WC.全电路最大功率为3WD.全电路最大功率为4.5W5.如图2所示,在光滑的水平面上,一质量为m,半径为r,电阻为R的均匀金属环,以v0的初速度向一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r).圆环的一半进入磁场历时t秒,这时圆环上产生的焦耳热为Q,则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为(  )A.B.

5、C.D.6.如图3甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接.导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示.下列说法正确的是(  )A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动B.流过电阻R的电流方向为a→R→bC.由图象可以得出B、L、R三者的关系式为=D.当恒力F=3N时,

6、电阻R消耗的最大电功率为8W二.计算题1.如图5所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m,边长为L(L=h),电阻为R,线框平面与竖直平面平行,静止于位置“Ⅰ”时,cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框,线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动,穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时,线框恰好开始匀速运动.空气阻气不计,g=10m/s2

7、.求:(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H;(2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功和线框产生的热量.2.(20分)(2016四川省双流中学模拟)如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场

8、水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;(2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?(3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.3.(19分)(2016东北育才中学模拟)如图(1)所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为0.8m,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计.有一个匀强

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