高考物理一轮复习 第十章 电磁感应(82)章末综合能力滚动练(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题.docx

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1、(82)章末综合能力滚动练一、单项选择题1下列没有利用涡流的是()A金属探测器B变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯C用来冶炼合金钢的真空冶炼炉D磁电式仪表的线圈用铝框做骨架答案B解析金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的,磁电式仪表利用涡流能让指针快速稳定,也是利用涡流现象,变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损2.如图1所示的电路,开关闭合,电路处于稳定状态,在某时刻t1突然断开开关S,则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是下图中的()图1答案D解析当断开开关,原来通过R1的电流立即消失,由于电磁感应,线圈L产生自感电动势阻碍自身电流变化,产生的感应电流流过电阻,其方向与原来

2、流过电阻R1的电流方向相反,慢慢减小最后为0,故D正确3如图2甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内,直导线中电流向上,则在T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是()图2A顺时针,向左B逆时针,向右C顺时针,向右D逆时针,向左答案B解析在0时间内,直导线中电流向上,由题图乙知,在T时间内,直导线电流方向也向上,根据安培定则知,导线右侧磁场的方向垂直纸面向里,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生逆时针方向的感应电流;根据左手定则,金属线框左边受到的安培力方向向右,右边受到的安培力方向向左,离

3、导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属线框所受安培力的合力方向向右,故B正确,A、C、D错误4(2019山东济南市3月模拟)在如图3甲所示的电路中,螺线管匝数n1000匝,横截面积S20cm2.螺线管导线电阻r1.0,R14.0,R25.0,C30F.在一段时间内,垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示,大小按如图乙所示的规律变化,则下列说法中正确的是()图3A螺线管中产生的感应电动势为1.2VB闭合K,电路中的电流稳定后,电容器的下极板带负电C闭合K,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为2.56102WD闭合K,电路中的电流稳定后,断开K,则K断开

4、后,流经R2的电荷量为1.8102C答案C解析根据法拉第电磁感应定律:EnnS,解得:E0.8V,故A错误;根据楞次定律可知,螺线管的感应电流盘旋而下,则螺线管下端相当于电源的正极,则电容器的下极板带正电,故B错误;根据闭合电路欧姆定律,有:I0.08A,根据PI2R1,解得:P2.56102W,故C正确;K断开后,流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量Q,电容器两端的电压为:UIR20.4V,流经R2的电荷量为:QCU1.2105C,故D错误5(2019江西南昌市二模)如图4所示为一“凸形”线框,其中abbccddeahhggfl,ef3l.线框在外力作用下以恒定速度垂直磁

5、场通过一宽为l的有界匀强磁场取逆时针方向的电流为正,图示时刻t0,则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中,正确的是()图4答案B解析感应电动势为:EBLv,则感应电流为:I;由右手定则可知,线框进入磁场过程感应电流沿逆时针方向,是正的,线框离开磁场过程感应电流沿顺时针方向,是负的,故A、C、D错误,B正确6(2019广西钦州市4月综测)如图5,两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一金属棒垂直放置在两导轨上,且始终与导轨接触良好;在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为Bkt,式中k为常量,且k0

6、;在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场t0时刻,金属棒从MN处开始,在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略则()图5A在tt1时刻穿过回路的总磁通量为B0Lv0t1B通过电阻R的电流不是恒定电流C在t时间内通过电阻的电荷量为tD金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大答案C解析根据题意可知,MN左边的磁场方向与右边的磁场方向相同,那么总磁通量即为金属棒左侧两种磁通量之和,则在tt1时刻穿过回路的总磁通量为12kt1SB0v0t1L,故A错误;根据法拉第电磁感应定律得E,则I,故通过电阻R的电流为恒定电流,B错误;t时间内

7、通过电阻的电荷量为qItt,故C正确;金属棒所受的安培力大小F安B0IL,根据平衡条件可知,水平拉力大小等于安培力大小,即为F,故拉力F是一个恒量,故D错误二、多项选择题7(2019江苏盐城市第三次模拟)劳伦斯制成世界上第一台回旋加速器,其原理如图6所示回旋加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()图6A粒子从电场中获得能量B粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关C粒子获得的最大速度与回旋加速器内的电场有关D回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功答案AB解析回旋加速器中的电场对带电粒子做功,粒子在电场中加速,在磁场中偏转,粒子从电场中获得能量,故A正确,D错误

8、根据qvBm,则Ekmv2,可知粒子获得的最大速度与回旋加速器半径R有关,但是与回旋加速器内的电场无关,故B正确,C错误8.(2019山东泰安市3月第一轮模拟)如图7,倾角为的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下,它们的宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场恰好做匀速运动,ab边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动重力加速度为g,则()图7A在ab进入上部磁场过程中的电流方向为adcbaB当ab边刚越过边界ff时,线框的加速度大小为gsinCab边进入下部磁场再次做匀速运动的速度为vD从ab边进入磁场到ab

9、边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中,减少的动能等于线框中产生的焦耳热答案AC解析根据楞次定律可知,在ab边进入上部磁场过程中的电流方向为adcba,选项A正确;当线框在上部磁场中匀速运动时:F安mgsin,当ab边刚越过边界ff时,由于线框的ab边和cd边产生同方向感应电动势,则回路的感应电动势加倍,感应电流加倍,每个边受到的安培力加倍,则此时:4F安mgsinma,解得线框的加速度大小为a3gsin,选项B错误;当ab边进入下部磁场再次做匀速运动时:2BLmgsin,解得vv,选项C正确;由能量关系可知,从ab边进入磁场到ab边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中,减少的动能与重力势能之和等

10、于线框中产生的焦耳热,选项D错误三、非选择题9(2019山东济宁市第一次模拟)如图8所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为30,导轨间距为L,接在两导轨间的电阻为R,在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为2L.一质量为m、有效电阻为0.5R的导体棒从距磁场上边缘2L处由静止释放,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直不计导轨的电阻,重力加速度为g.图8(1)求导体棒刚进入磁场时的速度v0的大小;(2)若导体棒离开磁场前已达到匀速,求导体棒通过磁场的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.答案见解析解析(1)导体棒

11、由静止到下滑距离2L的过程中,由动能定理得mg2Lsinmv020解得v0(2)设导体棒在磁场中匀速运动的速度为v,此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv产生的感应电流为I产生的安培力为F安BIL由平衡条件得mgsinF安联立解得v导体棒从开始释放到刚离开磁场的过程中,由能量守恒定律得mg4Lsinmv2Q总则在电阻R上产生的热量为QRQ总解得QRmgL.10(2020山东淄博市质检)如图9所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑绝缘水平桌面上,平行导轨MN和PQ相距为L.空间存在着足够大的方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.另有质量也为m的金属

12、棒CD,垂直于MN放置在导轨上,并用一根与CD棒垂直的绝缘细线系在定点A.已知细线能承受的最大拉力为FT0,CD棒接入导轨间的有效电阻为R.现从t0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力,使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动图9(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0及细线断裂时框架的瞬时速度v0大小;(2)若在细线断裂时,立即撤去拉力,求此后过程中回路产生的总焦耳热Q.答案(1)(2)解析(1)细线断裂时,对棒有FT0F安,F安BIL,I,EBLv0,v0at0联立解得t0细线断裂时框架的速度v0(2)在细线断裂时立即撤去拉力,框架向右减速运动,棒向右加速运动,设二者最终速度大小均为v,设向右为正方向,由系统动量守恒可得mv02mv得v撤去拉力后,系统总动能的减少量等于回路消耗的电能,最终在回路中产生的总焦耳热Qmv022mv2解得Q.

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