2014年版高考物理專題目十一電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用歷年模擬試題目

1、專題十一電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1. (2013·全國)紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,且不隨時間變化.一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為,t=0時,OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示.若選取從O指向A的電動勢為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是()2. (2013·海南)如圖所示,水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)每單位長度的電阻為r.空間有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下.一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置

2、于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點.棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好.下列說法中正確的是()A. 拉力的大小在運動過程中保持不變B. 棒通過整個圓環(huán)所用的時間為C. 棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為D. 棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為3. (多選)(2013·南通中學(xué))如圖所示,在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd,阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連.質(zhì)量為m、邊長為l、電阻不計的正方形線框垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動.整個裝置放于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.滑桿的中點系一根不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊

3、的光滑輕滑輪后,與一個質(zhì)量也為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊,用h表示物塊下落的高度(物塊不會觸地),g表示重力加速度,其他電阻不計,則() A. 因通過正方形線框的磁通量始終不變,故電阻R中沒有感應(yīng)電流B. 物體下落的加速度為0.5gC. 若h足夠大,物體下落的最大速度為D. 通過電阻R的電荷量為4. (多選)(2013·揚州一模)如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌POQ固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間的夾角為,導(dǎo)軌單位長度的電阻為r.導(dǎo)軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場.t=0時刻將一電阻不計的金屬桿MN在外力作用下以恒定速度v從O點開始向右滑動.在滑動過程中保

4、持MN垂直于兩導(dǎo)軌間夾角的平分線,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和金屬桿足夠長.下列關(guān)于電路中電流大小I、金屬桿MN間的電壓U、外力F及電功率P與時間t的關(guān)系圖象中正確的是()5. (多選)(2013·四川)如圖所示,邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)體框內(nèi)有半徑為r的圓形區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt(常量k>0).回路中滑動變阻器R的最大阻值為R0,滑片P位于滑動變阻器中央,定值電阻R1=R0、R2=R0.閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢.則 ()A. R2兩端的電壓為B. 電容器的a極板帶正電C. 滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍D

5、. 正方形導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動勢為kL26. (2013·連云港一模)如圖所示,空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場,各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,圓臺母線與豎直方向的夾角為.一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部.環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運動,經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)上升的最大高度為H.已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大.在圓環(huán)向上運動的過程中,下列說法中正確的是()A. 在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgHB. 圓環(huán)先做勻加速運動后做勻減速運動C. 圓環(huán)運動的最大速度為-gtD. 圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢7. (2013·宿遷、徐州

6、三模)如圖甲所示,有兩根相互平行、間距為L的粗糙金屬導(dǎo)軌,它們的電阻忽略不計,在MP之間接有阻值為R的定值電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為.在efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向下、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(磁場未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.在t=0時刻,一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置,從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,t=t0時刻進(jìn)入磁場,此后磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0并保持不變.棒從ab到ef的運動過程中,電阻R上的電流大小不變.求:(1) 0t0時間內(nèi)流過電阻R的電流I大小和方向.(2) 金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù).(3) 金屬棒從ab到ef的運動過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

7、8. (2013·南京、鹽城三模) 如圖所示,虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊 K和質(zhì)量為m的緩沖車廂.在緩沖車的底板上,沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN.緩沖車的底部安裝電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L.假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運動,從而實現(xiàn)緩沖,一切摩擦阻力不計.(1) 求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動勢的大小.(2)

8、若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零,則此過程線圈abcd中通過的電荷量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少?(3) 若緩沖車以某一速度v'0(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm.緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v'0-x.要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物C碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?專題十一電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1. C2. D3. CD4. AD5. AC6. C7. (1) 0t0時間內(nèi),回路中的電流由磁場變化產(chǎn)生,由法拉第電磁感應(yīng)定律有回路中感應(yīng)電動勢E=,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=,由楞次定律可得,流過電阻R的電流方向是MP.(2) 由題意,金屬棒進(jìn)入磁場后電阻上電流保持不變,則金屬棒勻速運動,所受安培力為F=B0IL,則mgsin -mgcos -B0IL=0,得=tan -.(3) 導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場中有E=B0Lv=,導(dǎo)體棒在磁場中運動的時間t=t0,根據(jù)焦耳定律有Q=I2R(t0+t)=.8. (1) 緩沖車以速度v0碰撞障礙物后滑塊K靜止,滑塊相對磁場的速度大小為v0,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E0=nBLv0.(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n,其中=BL2,由電流計算公式I=,I=,代入計算得q=n,由功能關(guān)系得Q=m.(3)當(dāng)緩沖車