高考物理能力梯级提升思维高效练习电磁感应规律及其应用

高考物理能力梯级提升思维高效练习电磁感应规律及其应用

高考物理能力梯级提升思维高效练习5.11电磁感应规律及其应用 一、单项选择题 ‎1.如下图，一长直导线右侧放一矩形线框abcd，直导线中通有稳恒电流I，现将线框由位置1移到位置2，第一次是平移，第二次是以bc为轴翻转180°，且两次经历的时间相同，若两次线框中产生的感应电荷量分别为Q和Q′，则 ‎（ ）‎ A．Q＞Q′ B．Q=Q′ C．Q＜Q′ D．不能确定 ‎2.（2017·江苏高考）如下图，固定的水平长直 ‎ 导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面 内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落 过程中（ ）‎ A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变 C.线框所受安培力的合力为零 D.线框的机械能不断增大 ‎3.（2018·淄博模拟）如下图，等腰三角形内 分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x轴上且长为‎2L，高为L．纸面内一边长为L的 正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—位移（I-x）关系的是（ ）‎ 二、多项选择题 ‎4.如下图，E为电池，L是电阻可忽略不计、 ‎ 自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格 相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路 的开关．对于这个电路，以下说法正确的是（ ）‎ A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 ‎5.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如下图，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为‎0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触 良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，以下说法正确的选项是（ ）‎ A．ab受到的拉力大小为2 N B．ab向上运动的速度为‎2 m/s C．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能 D．在2 s内，拉力做功为0.6 J ‎6．在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度 ‎ 大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所 示，PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一 个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直 磁场方向,以速度v从如下图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为则以下说法正确的选项是( )‎ A.此时圆环中的电功率为 B.此时圆环的加速度为 C.此过程中通过圆环截面的电量为 D.此过程中回路产生的电能为 三、计算题 ‎7.（2018·南通模拟）如下图，两足够长平行 ‎ 光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水 平面夹角α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R，‎ 导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好接触，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm.求：‎ ‎（1）金属棒开始运动时的加速度大小；‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热.‎ ‎8.（2017·浙江高考）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=‎2 m、宽为d=‎1 m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=‎0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻，质量为m=‎0.1 kg的导体棒以v0=‎1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1 Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=‎10 m/s2）.‎ ‎（1）通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；‎ ‎（2）计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；‎ ‎（3）计算4 s内回路产生的焦耳热.‎ 答案解析 ‎1.【解析】选C.设线框在位置1时磁通量为Φ1，当平移到位置2时磁通量为 Φ2，则ΔΦ=Φ2－Φ1；而当翻转到位置2时，则变为框的背面向外，磁通量为 ‎-Φ2，故ΔΦ′=-Φ2－Φ1=-(Φ2+Φ1)，又 显然|ΔΦ′|>|ΔΦ|，则Q

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