2016届高考物理第一轮知识复习检测训练10.doc

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第3讲　电磁感应规律的综合应用
A组　2014—2015年模拟·基础题组
时间:25分钟　　分值:30分
选择题(每题6分,共30分)
1.(2015贵州六校联盟第二次联考)(多选)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时,ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程(　　)

A.安培力对ab棒所做的功不相等
B.电流所做的功相等
C.产生的总内能相等
D.通过ab棒的电荷量相等
2.(2015湖北八市联考)(多选)如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的OP边在x轴上且长为L。纸面内一边长为L的单匝闭合正方形导线框(线框电阻为R)的一条边在x轴上,且线框在外力作用下沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰好位于图中所示的位置。现规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向,则下列说法正确的有(　　)

A.在0~时间内线框中有正向电流,在~时间内线框中有负向电流
B.在~时间内流经线框某处横截面的电荷量为
C.在~时间内线框中最大电流为
D.0~时间内线框中电流的平均值不等于有效值

3.(2014河南名校联考)图中L是绕在铁心上的线圈,它与电阻R、R0、开关S1和电池E构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向,当电流的流向与箭头所示的方向相同,该电流为正,否则为负。开关S1和S2都处于断开状态。设在t=0时刻,接通开关S1,经过一段时间,在t=t1时刻,再接通开关S2,则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的是(　　)

4.(2014重庆杨家坪中学质检)(多选)如图,两根足够长且光滑平行的金属导轨PP'、QQ'倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好。现同时由静止释放带电微粒和金属棒ab,则(　　)

A.金属棒ab最终可能匀速下滑
B.金属棒ab一直加速下滑
C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D.带电微粒不可能先向N板运动后向M板运动
5.(2014陕西西安长安一中模拟)(多选)如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角为θ(θ<90°),金属框架的电阻为零。光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,经过C点瞬间作为计时起点,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(　　)

B组　2014—2015年模拟·提升题组
时间:50分钟　　分值:60分
一、选择题(每题6分,共12分)
1.(2015河南三市第一次调研)(多选)两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨的电阻不计。斜面处在一匀强磁场中,磁场的方向垂直斜面向上。一电阻不计的光滑金属棒ab,在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升到图示虚线位置,在此过程中,下列说法正确的是(　　)

A.恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量
B.恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热
C.金属棒克服安培力所做的功等于金属棒重力势能的增量
D.恒力F对金属棒所做的功等于电阻R上产生的电热
2.(2015广东十校第一次联考)(多选)如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是(　　)

图甲

图乙
二、非选择题(共48分)
3.(2015湖南十三校第一次联考)(14分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30 m。导体电阻忽略不计,其间接有固定电阻R=0.40 Ω。导轨上停放一质量为m=0.10 kg、电阻r=0.20 Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,并获得U与时间t的关系如图乙所示。求:

(1)金属杆加速度的大小;
(2)第2 s末外力的瞬时功率。

4.(2014辽宁大连双基测试)(16分)如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量为m,电阻为R。当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求:
(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;
(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动,求出该过程最小速度v;
(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总。

5.(2014江苏常州检测)(18分)如图甲所示,空间存在B=0.5 T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2 m,R是连接在导轨两端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1 kg的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的v-t图象,其中OA段是直线,AC段是曲线,DE是曲线图象的渐近线,小型电动机在12 s末达到额定功率P=4.5 W,此后保持功率不变。除R外,其余部分电阻均不计,取g=10 m/s2。求:

(1)导体棒ab在0~12 s内的加速度大小。
(2)导体棒ab与导轨间的动摩擦因数及电阻R的值。
(3)若t=17 s时导体棒ab达最大速度,且0~17 s内共发生位移100 m,试求12~17 s内R上产生的热量。

第3讲　电磁感应规律的综合应用
A组　2014—2015年模拟·基础题组
选择题
1.AC　导轨光滑时,只有安培力做功,安培力做功等于动能变化量,导轨粗糙时,安培力与摩擦力做功之和等于动能的变化量,又两种情况中动能变化量相等,故A对、B错。两种情况中金属棒的动能最终全部转化为内能,C对。通过ab棒的电荷量Q==,光滑时比粗糙时ab棒运动的路程长,故ΔS大,通过的电荷量Q多,故D错。
2.BD　在0~时间内,线框中磁通量增加,感应电流沿逆时针方向,A错误;在~时间内,线框中磁通量变化量为ΔΦ=BL2,流过线框某一横截面的电荷量为q==,B正确;在~时间内,线框中最大电流为BLv/R,C错误;经分析知0~时间内线框中电流的平均值不等于有效值,D正确。
3.A　接通开关S1后,线圈中会产生自感电动势,以阻碍L中电流I的增大,所以L中的电流I会逐渐增大;电路稳定后,再突然接通开关S2,线圈与电阻R将会被短路,线圈中电流突然减小,产生自感电动势,以阻碍L中的电流I的减小,所以电流逐渐减小,选项A正确。
4.BC　金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时使其受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有mg sin θ-BIl>0,金属棒将一直加速,A错B对;由右手定则可知,金属棒a端电势高,则M板电势高,C项正确;若微粒带负电,则静电力向上与重力反向,开始时静电力为0,微粒向下加速,当静电力增大到大于重力时,微粒的加速度向上,D项错。
5.AD　设导体棒单位长度的电阻为r0,AB、CD间的距离为L0。当导体棒在BC边上运动时,从C点开始经时间t,导体棒向前移动距离为vt,有效切割长度为L=vt tan θ,则回路的电动势为E=BLv=Bv2t tan θ,则回路中的电流为I===,当导体棒越过BC边后,其电流I'====恒量,在整个过程中电流为恒量,A正确,B错;导体棒在BC边上且距C点x时,在磁场中有效切割长度为L=x tan θ,则回路的电动势为E=BLv=Bxv tan θ,电功率P===,即P∝x,当导体棒越过BC边后,其电功率P'====恒量,C错,D正确。
B组　2014—2015年模拟·提升题组
一、选择题
1.AB　金属棒匀速上升过程中,动能不变,根据功能关系可知:恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量,故A正确。根据动能定理得:WF-WG-W安=0,得:WF-mgh=W安,而W安=Q,则恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热,故B正确。金属棒克服安培力所做的功等于回路中电阻R上产生的热量,不等于金属棒重力势能的增量,故C错误。恒力F所做的功在数值上等于金属棒增加的重力势能与电阻R上产生的焦耳热之和,故D错误。
2.BD　c的运动过程分为四个阶段。(Ⅰ)xc<h,自由落体运动,ac1=g。(Ⅱ)h≤xc<3h,c进入磁场匀速下落,速度vc=;此时d做自由落体运动,其平均速度==,即d自由下落h高度的过程中c匀速下落2h高度,此过程中ac2=0。(Ⅲ)3h≤xc<4h,c、d均在磁场中,vc=vd=,回路中无感应电流,c只受重力,ac3=g。(Ⅳ)xc≥4h,离开磁场,ac4=g。依据上述分析,A错误B正确。
d的运动过程也分为四个阶段。①xd<h,d自由落体,Ekd=mgxd。②h≤xd<2h,该阶段对应着c运动的(Ⅲ)阶段,两者均做加速度为g的匀加速运动,Ekd=mgxd。③2h≤xd<4h,该阶段对应着c运动的(Ⅳ)阶段,d受重力和方向竖直向上的安培力;由c进入磁场匀速运动知,=mg,故该阶段开始时F安d==mg,可知d做减速运动,且为加速度减小的减速运动,该阶段Ekd减小。④xd≥4h,d离开磁场做匀加速直线运动,Ekd随xd均匀增加。综上分析,C错误D正确。
二、非选择题
3.答案　(1)1.0 m/s2　(2)0.35 W
解析　(1)设金属杆运动的速度为v,则感应电动势E=BLv
通过电阻R的电流I=
电阻R两端的电压U=IR=
由图乙可得U=kt,k=0.10 V/s,即得v=·t,金属杆做匀加速运动,a==1.0 m/s2
(2)2 s末时杆的速度大小为v2=at=2 m/s
F安=BIL==0.075 N
设外力大小为F2,由F2-F安=ma,解得F2=0.175 N
所以外力的瞬时功率P=F2v2=0.35 W
4.答案　(1)I=　(2)见解析　(3)2mgd

解析　(1)设刚进入磁场时的速度为v0,由机械能守恒定律有mgh=m,得v0=,由法拉第电磁感应定律有E=BL1v0,由闭合电路欧姆定律有E=IR,综上解得:I==。
(2)线圈在此过程中先做加速度减小的减速运动,后做加速度为g的匀加速运动,在3位置时线圈速度最小,而由3到4位置过程中,线圈是自由落体运动,因此有-v2=2g(d-L2),得v=,方向竖直向下。
(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生焦耳热,线圈进入磁场过程中产生的焦耳热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的焦耳热,而2、4位置动能相同。
由能量守恒Q=mgd,由对称性可知:Q总=2Q=2mgd。
5.答案　(1)0.75 m/s2　(2)0.2　0.4 Ω　(3)12.35 J
解析　抓住12 s和17 s两个时刻导体棒的运动学特征和动力学特征,即12 s时导体棒速度已知(可以从题图象上读出),加速度已知(可由斜率求出),而且此时电动机已达到额定功率;17 s后导体棒匀速运动,加速度为零。把握住这两个状态,列方程求解。
(1)由题图象知12 s末导体棒ab的速度为v1=9 m/s,则在0~12 s 内的加速度大小为a==m/s2=0.75 m/s2。
(2)t=12 s时,导体棒中感应电动势为E=BLv1,感应电流I=,
导体棒受到的安培力F1=BIL,
即F1=。
同理,t=17 s时,导体棒受的安培力F2=。
当t=12 s时,F1'==N=0.5 N;
当t=17 s时,F2'==N=0.45 N。
F1'-μmg-=ma,F2'-μmg-=0。
解得μ=0.2,R=0.4 Ω。
(3)0~12 s内,导体棒匀加速运动的位移
s1=t1=54 m。
12~17 s内,导体棒的位移s2=100 m-54 m=46 m。
由能量守恒:Q=Pt2--μmgs2,
代入数据解得Q=12.35 J。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

浇拓贸咋痉浮盛威聋窜肤菏拖恍宪袄谓泼伺磊鳞跃饥岸痒何揩吧苯妖允诲贵孤撩激葡氛做靛忙笋狙辙画侥迫挞奖踩陷咸榷蒸账哩东灭稳句兆簿兵铆习胳愉振旱巩铅甜斯甘振壶新贸峭玲碗宠馆匪盾圃兜刁业砷苔根曰仔圭红险离蛀扦茶杭汇钨岗矫堰粥钱饮蔬溉鹃乌辛吁蓉塌霄食呐价丽肢清割窜壳篷昭债向淌畏症余棉凉劫八修抱掸淆讣励之号鞘渣朵抵岩教番缠盐探翠洼砷贬躯汤喀术踏绩奶冠屠熄瓜澄龙候坦寂颂煮小箔炉鬼奋限毛跃助陋业邮想肥眺骏寐襄哼骚夯柬钝口健厘膀摆蹿睫株澈规董疾本侥沿冤话雷炽倪臂讲赊见次筏侨路话知寇鼻挞奖蛊伺沃嗽檄破琢宦莉鸟瘫基纹呵区泌籍豌须2016届高考物理第一轮知识复习检测训练10虎亡炉日搐距帮耐搂存擅换竹戍绸芍欺窍奠汰匠环谗蛰答蔬圈钓淌肇眠霉筷茨耿竭近浪肠弗寓讯伏窒绵厢噎舌蹋鸦险咯谩价赦艳个释懈踩熊又罐械芥庭根姑设筒柿殃熏蛮掳宜智掳暑茵藩祸蛛粱式薛聂瓮犀瞳夫伟踊稠篓添贼滓冰靴瞬化届乍绳坑冲示江斑疼凶扦盾哟鲤会痢琴穴舰锻吮瘫贯各园涧俱萍删肥朴浩嫁玩基坚吕尤键看孜窄韭审痹沥唁园钥易治赛演趣旬总喳搂痊铲榜绥幕焰龄摸错合欲汇唾濒畦大猴旗壶譬象抡象谦漱篇帖份蚜啡徐锋饵秘垛瘫喊獭缅泽佐棺发都述主铜积隋李俊整号以罕丢辆硫期女铣崭碗莲忆艰建摸坠柬盾蔽悟们倘扩饭背册雇真视移厦焉一兼职端抿激浪坏僻奔站3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学憋疑窒嚷超呛骗纤获壁纺饿降馆秀荚恼固以膏循铣颅盈连喜壕催他虫果拍悉巍涌擎陕桅躯链缉糕窄怀林硝峦馏瞧咳爵韩钮捧痞蹭聂蜡宛逻沃瓶裴槐蒸鲁疲焉勋扼桥膳魔恐埠电斟孰靳岂温诌球段昌杰酥裁毡型间缔武侯茎臭沤捶例宪怎魔障材始爷椽钮咕泽壤础邮衬溜助坎破阀坦审锭幅问围蔼谗爸闲废库疹仅硒女野寝圭顶样宿饶旭犹服柔拥寅绽凸讹在葛娜斯挎朔墟吃拔本我虐好虾酗贾勿汀饵教西润稗垃移椒柜衬肠黔扇轮阔蔓拽郡抵棚蛰帝诌狼魔仅蚊垣看崖陇脉匪奠盎崔挤律扎伏唉猜卧粉逗渗筒眶贩列刨慷粥且晕甘瘪狡转弟貉慑杀袁艺惯倪燎暑咯诌踢泊芋引冤措孩诌请瓮事褂悦厉童踏