高考一輪復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)的綜合題目

第=PAGE6*2-111頁共=SECTIONPAGES7*214頁◎第=PAGE6*212頁共=SECTIONPAGES7*214頁第=PAGE7*2-113頁共=SECTIONPAGES7*214頁◎第=PAGE7*214頁共=SECTIONPAGES7*214頁1．如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，線框的右邊緊貼著磁場邊界，t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，在t0時刻穿出磁場；圖乙為外力F隨時間變化的圖象，若線框質(zhì)量為m、電阻為R，圖象中的F0、t0也為已知量，由此可知()A．線框穿出磁場時的速度B．線框穿出磁場時的速度C．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2．如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進(jìn)入磁場時加速度變小恰好為零，從PQ進(jìn)入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C．D．3．將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線折成如圖所示的閉合線框，線框上連線的左側(cè)是半徑為r的半圓，右側(cè)與連線形成等邊三角形。將線框放在光滑水平面上，其右側(cè)為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場（虛線為磁場邊界），現(xiàn)用外力拉著線框以速度v勻速向右進(jìn)入該磁場，且運(yùn)動過程中連線與磁場邊界始終平行，下列說法正確的是（）A．線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變B．線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變大后變小C．連線到達(dá)磁場邊界時，兩端的電壓為D．連線到達(dá)磁場邊界時，兩端的電壓為4．一質(zhì)量為m，電阻為R的長方形（長為a，寬為b）的金屬線框，放在光滑的水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直水平面向下，磁場只存在虛線左側(cè)，其俯視圖如圖所示。線框在水平恒力F的作用下，從圖示位置由靜止開始向右運(yùn)動，直到完全出磁場區(qū)域，以下說法正確的是（）A．感應(yīng)電流方向為順時針B．線框可能勻加速出磁場C．若線框勻速出磁場，則產(chǎn)生的焦耳熱為FaD．若線框勻速出磁場，則拉力F的功率可能為P5．如圖甲所示，正方形金屬線框abcd固定在磁場中，磁場方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定垂直線框平面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。已知正方形線框的邊長L=0.4m，電阻R=2Ω，則（）A．0～1s內(nèi)線框中有逆時針方向的感應(yīng)電流B．1s～3s內(nèi)線框ab邊受到的安培力大小先減小后增大C．1s～3s內(nèi)通過線框某一橫截面的電荷量為0.16CD．前4s內(nèi)線框中產(chǎn)生的熱量為0.512J6．如圖所示的兩個有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L．距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直．現(xiàn)用拉力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時針方向時電動勢E為正，拉力F向右為正．關(guān)于感應(yīng)電動勢E、線框中通過的電荷量q、拉力F和產(chǎn)生的熱功率P隨時間t變化的圖像正確的有（）A．B．C． D．7．兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向與紙面垂直，邊長為、總電阻為的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，邊距磁場邊界，如圖所示，已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，邊于時刻進(jìn)入磁場，以初始位置為計時起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿順時針方向時的電動勢為正，磁感線垂直紙面向外時磁通量為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動勢、磁通量、感應(yīng)電流和安培力F隨時間變化的圖象中錯誤的是（）A． B．C．D．8．如圖所示，兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的右端接有電阻R，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒以一定的初速度v0在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回，不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用．下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒返回時先做加速運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動B．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量C．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功D．導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量9．在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是10．如圖，兩根電阻不計的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距為L，兩導(dǎo)軌構(gòu)成的平面與水平面成角金屬棒ab、cd用絕緣輕繩連接，其電阻均為R，質(zhì)量分別為m和2m沿斜面向上的外力F作用在cd上使兩棒靜止，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，重力加速度大小為g將輕繩燒斷后，保持F不變，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好則A．輕繩燒斷瞬間，cd的加速度大小B．輕繩燒斷后，cd做勻加速運(yùn)動C．輕繩燒斷后，任意時刻兩棒運(yùn)動的速度大小之比vab：vcd=2：1D．棒ab的最大速度11．如圖所示，單匝正方形線圈在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，第二次又以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場。第二次進(jìn)入磁場與第一次進(jìn)入比較（A．回路的電流B．外力的功率C．產(chǎn)生的熱量D．回路中流過的電量12．如圖所示，在平行于水平地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場上方，有三個大小相同的正方形線框，線框平面與磁場方向垂直。三個線框是用相同的金屬材料制成的，A線框有一個缺口，B、C線相都閉合，但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大?，F(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始問時釋放，下列關(guān)于它們落地時間的說法正確的是（）A．A線框最先落地，B、C整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等B．C線框在B線框之后落地C．B線框在C線框之后落地D．B線框和C線框在A線框之后同時落地13．如圖所示，一個邊長為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的邊長為L的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過整個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，設(shè)電流順時針方向為正。則在線框通過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的規(guī)律正確的是（）A． B．C．D．14．圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)bcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l．t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）．現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是（）A． B．C．D．15．兩根足夠長的固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L．導(dǎo)軌上橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd構(gòu)成矩形回路，如圖所示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，ab棒的電阻為R，cd棒的電阻為2R，回路中其余部分的電阻可不計，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，開始時，cd棒靜止，ab棒有指向棒cd的初速度v，若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動中始終不接觸，cd櫸達(dá)到的最大速度為v2A．a(chǎn)b棒的最小速度為v2B．a(chǎn)b棒和cd棒的加速度大小始終相同，方向始終相反C．安培力對cd棒做的功為mv28，D．a(chǎn)b棒克服安培力做功為3mv16．如圖所示，用粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長L=0.1m，質(zhì)量m=10g，總電阻R=5Ω，從距離寬度L=0.1m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域上邊緣高h(yuǎn)=0.2m處自由下落．當(dāng)線框下邊ab剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，線框開始做勻速運(yùn)動。（g取10m/s2）求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）下邊ab剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，ab邊兩端的電壓大?。唬?）線框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。17．如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一垂直于斜面向下的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域PQNM，磁場區(qū)域?qū)挾萀=0.1m．將一質(zhì)量m=0.02kg、邊長L=0.1m、總電阻R=0.4的單匝正方形閉合線圈abcd由靜止釋放，釋放時ab邊水平，且到磁場上邊界PQ的距離也為L，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時，線圈恰好勻速運(yùn)動，g=10m/s2，求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時，線圓所受安培力的大小F安方向；（2）ab邊剛進(jìn)入磁場時，線圈的速度及磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）線圈穿過磁場過程產(chǎn)生的熱量Q．18．如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一半徑為r的圓形閉合金屬線框，線框平面與磁場垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，線框匝數(shù)為n，總電阻為R。現(xiàn)將線框繞過圓心的ab軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過時間轉(zhuǎn)過。求線框在上述過程中。(1)感應(yīng)電動勢平均值E；(2)感應(yīng)電流平均值I；(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。19．如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，當(dāng)棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求（1）棒在勻加速運(yùn)動過程中，通過電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF．20．如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上．長為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率．求：（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；（2）燈泡的額定功率PL；（3）若金屬棒上滑距離為L時速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr．21．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源，現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2（已知sin37°=0.60，cos37°=0.80）．求：（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大??；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．22．如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，速度v=5m/s．求：（1）感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；（2）拉力F的大小；（3）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U．23．如圖所示，足夠長的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，所在平面傾角θ=37°，導(dǎo)軌間的距離L=1.0m，下端連接R=1.6Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，所在空間均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒、大小F=5.0N的恒力使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行，當(dāng)金屬棒滑行2.8m后速度保持不變．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)（1）金屬棒勻速運(yùn)動時的速度大小v；（2）當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v′=2m/s時，其加速度的大小a。24．如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30o角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g=10m/s2，問⑴通過棒cd的電流I是多少，方向如何？⑵棒ab受到的力F多大？⑶棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？25．如圖所示，相距L=0.5m的平行導(dǎo)軌MNS、PQT處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，水平導(dǎo)軌處的磁場方向豎直向上，光滑傾斜導(dǎo)軌處的磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下．質(zhì)量均為m=0.04kg、電阻均為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直放置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．質(zhì)量為M=0.20kg的物體C，用絕緣細(xì)線繞過光滑的定滑輪分別與導(dǎo)體棒ab、cd相連接．細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線及滑輪質(zhì)量不計．已知傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角=37°，水平導(dǎo)軌與ab棒間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．重力加速度g=10m/s2，水平導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒cd運(yùn)動過程中始終不離開傾斜導(dǎo)軌．物體C由靜止釋放，當(dāng)它達(dá)到最大速度時下落高度h=1m，求這一運(yùn)動過程中：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）物體C能達(dá)到的最大速度是多少？（2）由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與電流產(chǎn)生的內(nèi)能各為多少？（3）若當(dāng)棒ab、cd達(dá)到最大速度的瞬間，連接導(dǎo)體棒ab、cd及物體C的絕緣細(xì)線突然同時斷裂，且ab棒也剛好進(jìn)入到水平導(dǎo)軌的更加粗糙部分（ab棒與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)變?yōu)?0.6）．若從絕緣細(xì)線斷裂到ab棒速度減小為零的過程中ab棒向右發(fā)生的位移x=0.11m，求這一過程所經(jīng)歷的時間？26．如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n＝100，線圈面積S＝200cm2，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。求：（1）線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）電阻R兩端電壓及消耗的功率；（3）前4s內(nèi)通過R的電荷量。27．一線圈匝數(shù)為N、電阻為r，在線圈外接一阻值為2r的電阻R，如圖甲所示.線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.求0至t0時間內(nèi)：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小

．（2）通過R的感應(yīng)電流大小和方向

．（3）電阻R中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱．28．一個阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1，電容為C的電容器連接成如圖（a）所示回路．金屬線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖（b）所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計．求0至t1時間內(nèi)：(1)通過電阻R1的電流大小和方向；(2)通過電阻R1的電荷量q；(3)t1時刻電容器所帶電荷量Q．29．如圖所示，兩平