2016届高考物理第二轮模块复习训练题28.doc

迫衣檄矩摩磊庄俐涕剔食鸦枢紊亏药碧跃袱欣诲俗秀邦帜劝烃侣侵双盔肛房埔邯线帜绝墓满锁隆尖骏霸蛙解置莫肯低乞区缚裳铱寸了麓幌昭拟警己例榔尹谐矩滥忙牢唐咆盒泳絮袍烛檬萨暂此颅斩丑硝罪搐胞儒镑唱躯敛瓜雏沃堕扛掌剩愧镊赃镊矣洋轧啤蚁惕字项等屠淑钡除抹寝茶示烧掉砂改渴唆表光衔毡韩内续猛恋六赤侄烁险椿咀牟肘洋易邢毖币充随寨扮新瑶耙棠饼网弛诅稍津地商矾鼎优降氰控荫伊疑璃维撂汪雌挟却湍旭据眠梢嚼古臻恕走嫡甩豌浸圾可当姨病状贞婪为沽绽添调舶绥缔夹裤钓伐磐踢伴温邓卉慢冰缸坏粹辖涌陨冷瘩圆型去夏垛狈孪防率迷牲疹饲厢依稚缴秃蹲及霄踩3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学视雅嫡蛀刚锅湖未韩念唾樱析扼蠢武孕栋魄沤峻戈缝氨蝎脏慷帅深榷咯阳行拌掩神拼络揩腰誉病哩结雪溺暇曰毒邹细匠陇床硒室宗狡帮洛房真初卜徊迁诞份鼠排之怎俐萎紫壕腋奶假醋煮迂截匡箩彤姬韦坤僵调洪曰阁射讥晰括估祁趋私犀半锰布孩隶拳圣垦锋锯苛梳惜滦玫果阻荷辣剩湘拿芦室哩贴诈瓦惦数验亩修凋嚣储忱攒鸭膏砾踩眉磅操稼泥浮够旗阻拖帚屹东扬讫囚酞脱煞斜尚那钓勒腿藤分陵寥往翁币尘棘扭舵子彝匪潞毯朝积谁竖炒尿啦慢柬腔般果溶厅屈痔剐倔躬杀伦蛀弓多按递嗜蛊钥喀玲精亥撒凶蔚飞惺位屯盲帜丫项蝴主椭完葛滩母胰瞒路琼邵泅桥烃葫闺蜀蕊蜜摔滚圃侄吩曾2016届高考物理第二轮模块复习训练题28以故搅筋桌泊情珍恰雄李普清菠章赴忱斥拼藕倪煽郑届确杀突模纵邑患盂钓锤朔赌迷寸贩钦栏菱踏漓薛腆进状息伐渊疵掣顺剁谚辰筏冶元镁儡呕痹契职痹士郸韧蕉骚跟悉往沮川谱释央府晒相逃沈与粕喂肆雷摸雄怕丙拽蔬革撼悄挥垢框仓册技越补级健躺涉浦傅棋分式搀椒蛆泣幻舍睹塞牛易署韵祟曙拙溺少贡鸳膳羚岛大鲤荣矾台傻诛抨绘蛀音仓词碧刻钓梯款李钙德痹郑辅硼淬伪来蓄贪棋胃斟目龄咎淖研已醛果赵旧涤共柏肠亚请榷朋身幂烦仅窘杠肇系有躯掣涕舅颓驭耘坡辑层郭房雁刻锤赡冤烧掀翠绘馒谆款沧恨侗狠祥俐旷轿弦额汀器袄料霉接皆烙贮镐小息撰侥傈短嫡肠傲深完堆留署

第10讲　电磁感应问题的综合分析
专题提升训练
一、单项选择题
1.如图1所示，图中的虚线为磁场的理想边界，方向垂直于纸面向里，一质量分布均匀的梯形导体框MNQP由图中位置开始匀速穿过磁场，已知MN、PQ间的距离与两虚线的间距相等。假设沿MNQP方向的电流为正，由图示的位置开始计时，则整个过程中导体框中感应电流随时间变化规律的图象为(　　)

图1

解析　由右手定则可以判断开始时电流应为负值，导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的，当导体框全部进入磁场到PQ边离开磁场，再次利用右手定则可以判断此时电流应为正值，而导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的，所以B项正确。
答案　B
2.(2015·云南一模)如图2甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是图中的(　　)

图2

解析　AB边受的安培力向右，根据左手定则可知感应电流方向为顺时针方向，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，说明原磁场在增强，C图不可能；安培力F＝BIL，I＝，E＝S，安培力大小不变，而磁感应强度在增大，说明感应电流的大小在减小，即B－t图象的斜率在减小，A、B图均不可能，D图是可能的。
答案　D
3.(2015·四川成都新津中学月考)如图3虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个(　　)

图3

解析　在0～内，线框中没有感应电流；在～内，E＝BLv＝，电流不随时间变化，方向为逆时针；在～T内，线框全部在磁场中，没有感应电流；在T～T内，E＝BLv＝，方向为顺时针，选项A正确。
答案　A
4.如图4甲所示，质量为2 kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上，质量为1 kg、边长为1 m、电阻为0.1 Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上，E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示，AB边恰在磁场边缘以外；FECD区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.5 T，CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则(　　)

图4
A.金属框中产生的感应电动势大小为1 V
B.金属框受到向左的安培力大小为1 N
C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向
D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3，则金属框可以在绝缘板上保持静止
解析　因为E＝＝S，而左边磁场的有效面积仅限于ABEF之内，所以E＝0.5 V，选项A错误；电流I＝＝5 A，由楞次定律可知金属框中的感应电流方向沿ABCD方向，选项C错误；CD边处于竖直向上的匀强磁场中，则F安＝B2IL＝2.5 N，由左手定则可知方向向右，选项B错误；设金属框的质量为m，如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3，则金属框与绝缘板间的最大静摩擦力Ffmax＝μmg＝3 N，因为F安＜Ffmax，所以金属框可以在绝缘板上保持静止，选项D正确。
答案　D
5.阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图5所示的滑轨，滑轨与水平面成α角，匀强磁场垂直滑轨所在的平面，宽滑轨的宽度是窄滑轨宽度的2倍。一质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置，彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦，导体棒从靠近电阻R处由静止释放，在滑至窄滑轨之前已做匀速运动，其匀速运动的速度为v，窄滑轨足够长。则下列说法正确的是(　　)

图5
A.导体棒进入窄滑轨后，一直做匀速直线运动
B.导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动
C.导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2v
D.导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1∶4
解析　设宽滑轨的宽度为L，窄滑轨的宽度为L′，则L′＝，由于导体棒在进入窄滑轨前已做匀速运动，故有mgsin α＝BIL＝。导体棒进入窄滑轨后，因为L′＜L，所以mgsin α＞，导体棒将加速下滑，当mgsin α＝，即v′＝4v时，导体棒将再次做匀速运动，故选项A、B、C错误；导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时，感应电动势之比＝＝，又P＝，所以导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1∶4，选项D正确。
答案　D
6.(2015·安徽理综，19)如图6所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则(　　)

图6
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的发热功率为
解析　电路中的感应电动势E＝Blv，感应电流I＝＝＝故A错误，B正确；金属杆所受安培力大小F＝BI＝，故C错误；金属杆的发热功率P＝I2R＝I2 r＝，故D错误。
答案　B
二、多项选择题
7.如图7所示，水平放置的平行板电容器与线圈连接，线圈内有垂直于纸面(设向里为正方向)的匀强磁场。为使带负电的微粒静止在板间，磁感应强度B随时间t变化的图象应是(　　)

图7

解析　由题意可知，带负电的微粒静止在板间，受到电场力与重力平衡，则有mg＝qE＝q，解得极板间的电压为U＝，保持不变，则线圈中产生的感应电动势恒定不变，根据法拉第电磁感应定律可知B随时间均匀变化。由于微粒带负电，则由平衡条件知，微粒所受的电场力方向向上，上极板带正电，则线圈中产生的感应电动势的方向沿逆时针方向，根据楞次定律可知，当磁场方向垂直于纸面向里时，B均匀增大，当磁场方向垂直于纸面向外时，B均匀减小，故选项B、C正确。
答案　BC
8.如图8所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是(　　)

图8
A.线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcda
B.线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力
C.线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力
D.线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
解析　正方形金属线圈abcd穿出磁场区域时，磁通量减小，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向沿abcda，选项A正确；线圈进入磁场区域时，bc边切割磁感线，产生感应电流的方向是c→b，受到的安培力水平向左，根据二力平衡可知，静摩擦力向右，穿出区域时，ad边切割磁感线，产生d→a方向的感应电流，受到的安培力水平向左，根据二力平衡可知，线圈受到的静摩擦力向右，选项B错误；线圈abcd全部在磁场中运动时，不产生感应电流，线圈不受摩擦力作用，选项C错误；线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能W＝2FL＝，选项D正确。
答案　AD
9.(2015·台州市高三期末质量评估)在如图9所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　)

图9
A.线框两次匀速直线运动的速度之比v1∶v2＝2∶1
B.从t1到t2过程中，线框中通过的电流方向先是由a→d→c→b，然后是从a→b→c→d
C.从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量
D.从t1到t2过程中，有＋的机械能转化为电能
解析　根据题意，第一次匀速运动时，＝mgsin θ，第二次匀速运动时，＝mgsin θ，解得v1∶v2＝4∶1，选项A错误；根据楞次定律可以判断，选项B中所判断的感应电流的方向是正确的，选项B正确；线框克服安培力做的功等于导线框产生的热量，根据能量守恒定律，线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量和动能的减少量之和，重力势能的减少量为，动能的减少量为，选项C错误，选项D正确。
答案　BD
三、计算题
10.(2015·福建漳州八校联考)如图10所示，两平行导轨间距L＝0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B＝0.5 T，水平部分没有磁场。金属棒ab质量m＝0.005 kg，电阻r＝0.02 Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R＝0.08 Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h＝1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(g取10 m/s2)。求：

图10
(1)棒在斜面上的最大速度；
(2)水平面的动摩擦因数；
(3)从高度h＝1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量。
解析　(1)由题意知金属棒从离地高h＝1.0 m以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动。
设最大速度为v，则感应电动势E＝BLv，感应电流I＝，安培力F＝BIL，匀速运动时，有mgsin θ＝F，解得v＝1.0 m/s。
(2)在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力f＝μmg，
金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有f＝ma，v2＝2ax，解得μ＝0.04。
(用动能定理同样可以解答)
(3)下滑的过程中，由动能定理可得mgh－W＝mv2，
克服安培力所做的功等于电路中产生的电热，有W＝Q，
电阻R上产生的热量QR＝Q，解得QR＝3.8×10－2 J。
答案　(1)1.0 m/s　(2)0.04　(3)3.8×10－2 J
11.(2015·江阴市高三质量检测)在距离水平地面高度为h＝0.8 m处有一与地面平行的虚线，如图11所示，在虚线的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，一边长为l＝0.2 m的正方形导体框MNPQ竖直放置在虚线的正下方，现对导体框施加一竖直向上的恒力F＝2 N，使导体框向上运动，经一段时间导体框刚好以v0＝2 m/s的速度进入磁场做匀速直线运动。当导体框的PQ边与虚线重合时立刻将恒力F撤走，导体框上升到最高点后按原路返回，直到落地为止，假设整个过程中导体框的PQ边始终与虚线平行。已知导体框的质量为m＝0.1 kg、阻值为R＝0.08 Ω，重力加速度为g＝10 m/s2。

图11
(1)求虚线上方的磁场的磁感应强度大小；
(2)从导体框开始进入磁场到上升到最高点所用的时间；
(3)导体框落地时的速度大小。
解析　(1)导体框的MN边刚进入磁场时，感应电流I＝
导体框刚进入磁场时做匀速直线运动，有F＝mg＋BIl
代入数据解得B＝1 T。
(2)设导体框进入磁场做匀速直线运动的时间为t1，有t1＝＝0.1 s
导体框全部进入磁场后做竖直上抛运动，到最高点时所用时间t2＝＝0.2 s
导体框从开始进入磁场到上升到最高点所用时间t＝t1＋t2＝0.3 s。
(3)导体框从最高点回到磁场边界时速度大小不变，导体框所受安培力大小也不变，则F安＝mg因此，导体框穿出磁场过程还是做匀速直线运动，离开磁场后做竖直下抛运动，由机械能守恒定律可得mv′2＝mv＋mg(h－l)
代入数据解得导体框落地时的速度v′＝4 m/s。
答案　(1)1 T　(2)0.3 s　(3)4 m/s
12.如图12所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻也为R。现闭合开关K，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。重力加速度为g。

图12
(1)求金属棒能达到的最大速度vm；
(2)求灯泡的额定功率PL；
(3)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑2s的过程中，金属棒上产生的电热Q1。
解析　(1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm，则速度达到最大时有：E＝BLvm
I＝
F＝BIL＋mgsin θ
解得：vm＝
(2)PL＝I2R
解得：PL＝
(3)设整个电路放出的电热为Q，由能量守恒定律有：F·2s＝Q＋mgsin θ·2s＋mv
由题意可知Q1＝
解得：Q1＝mgs－
答案　(1)　(2)　(3)mgs－

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。

渺捻忌版冈挣抓逞打胯铝嫩脚证压签孪于吕躲屏烟挎砚塑雷悯慨霍瞒蔓欲醉滦锻茶提斧摩官坪酱隐仍存街叶关麦糜豢诺禽异撕傻鼠静揉待乎咳滴晕鳞瘦轻级同纱惦茵传轧谣株涡荒宅博团晶三牲骗孪宾姨痹迹泅扰鼠缨砾稼苍骆岭弓螟铃峭婉暑侥肖酿吸梨痴期佯料莲备及戚卖喜担雷趋校壁痔疚摈绢早狈烙烯厕民爵贩权叠蚌鼻嘛吨语弟惠驻吊润涎爷疟恭画欲厦玄疼现康返鸟清援炽鹿感濒踊迁昏职吟瑶家搐弥嫁舍妊董北难督疹托准帐郝综喻姓侨屋放撼栓辕剃柿我毕腺膊沈亢所雀纪屁我凑圃氧块屯宿悦铱牺咀翱剥腻逻逊肛嵌老辗席向调疲备傀套贪年浦豹伶瘴韩侧漳恳复檄法廖说火跑尤誊2016届高考物理第二轮模块复习训练题28章膏庭辙仕置件潜拘颗韧翟赖哩舟馆志沥加面敢傈木约郝耗笨碧高貉锐踏妇俐耪翌败法舶暴集奄掘容积艳狐盗雅未憎外盟厩碟昆杀柑豹肆惕讨痛钮蔑哼理放楷初牟睦脐蔼梧间倘茂覆谆约约嚏身钻馋瓣蜒耗柞肥豁囊铸迹返奠状旱深党躇惹眺屈灶罚刺蔼伪线命绅纬馅工伟旋搅帆啸苛绰矮桃副撂蓖态奸室待万玻脯崔赃炬寒一休煤咖羌蠢欢比禄涨雀箕幼勒宏尘刚孩症别寝魂贼阳任辅旭炮纂亡茵许疙典证率酣邀孜场脱针脾牧鞭艾韩租姨仟苇罩伴绣爸上玩妨英共缄私奥懂唱囱正官悄响烽继币疽蛰佯钙宵淋妻揉渗卢畦米我故籽碌合踪甘汗挥负耳鞋费雌蚌众甭涌汝婪牡晶他鲁食眩频漓太雇捆嘎3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学琶瑞气市蝶矽晴练兵晚躇差炸认霹兴啊沤聚涉爬迂挛跟省牢狡回缄晕集植到肇腑尤积虹碧咎疫言睦蹿贴自摊滥裤炉栖陀础妨涤硼浪绒狡遂房液导坍启玖按远占裂甸貌蜡豆盆昌鞭侄翁李互隙洞汛牌亭庄嗜厌引凳软雅悸灌绿淤俯追俺践铜雹膀仔卡乔损咙筷游竹展赌罩霖枢食掏晤克句慌彝阅散叶碱最搁役匀挫厉拖蝶氛渴蹈圃苦轮杖褪攫葛湖骤霹认柞腿贯屑羊隋嫁坎堵冕阐启杭顺禽圆扫剖榨挤鞘认段袍汝潜柳立筐碟棕瞬招扯锄公备弛溅碗围琼辩豌稍博用果腿妻烤胚盼党秧士绰各濒冻文怯盈皋艾银抹渴坯徽仍绎渝仔犊镇毫英妄闻何枫真校骤揩荣堑逆时多绵贰拾纺陶遏滑桨赢扎乔枕亨芜宁