2022届高考人教版物理一轮复习课时练 34　电磁感应现象中的综合应用问题含解析

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课时规范练 34　电磁感应现象中的综合应用问题
基础对点练
1.
(电磁感应中的电路问题)如图所示,两根相距为 l的平行直导轨 ab、cd,b、d间连有一定值电阻
R,导轨电阻可忽略不计。MN 为放在 ab 和cd 上的一导体杆,与ab 垂直,其电阻也为 R。整个装
置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。
现对 MN 施力使它沿导轨方向以速度 v(如图)做匀速运动。令 U表示 MN 两端电压的大小,则(
)
A.U=
1
2
Blv,流过定值电阻 R的感应电流由 b到d
B.U=
1
2
Blv,流过定值电阻 R的感应电流由 d到b
C.U=Blv,流过定值电阻 R的感应电流由 b到d
D.U=Blv,流过定值电阻 R的感应电流由 d到b
2.
(多选)(电磁感应的电路问题)(2020 山东滨州高三三模)如图所示,材料和粗细完全一样的导线绕
成单匝线圈 ABCD 和EFGH,它们分别绕成扇形,扇形的内径 r=0.2 m,外径为 R=0.5 m,它们处于
同一个圆面上,扇形 ABCD 对应的圆心角为 30°,扇形 EFGH 对应的圆心角为 60°。在 BCGF 圆
形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度均匀增大。则(
　　
)
A.线圈 ABCD 中电流的方向为 ADCBA
B.线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中电动势之比为 1
∶
2
C.线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中电流之比为 1
∶
1
D.线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中产生的电功率之比为 1
∶
2
3.
(多选)(动力学问题)如图所示,等边闭合三角形线框,开始底边与匀强磁场的边界平行且重合,磁
场的宽度大于三角形的高度,线框由静止释放,穿过该磁场区域,不计空气阻力,则下列说法正确
的是(
　　
)
A.线框进磁场过程中感应电流为顺时针方向
B.线框底边刚进入和刚穿出磁场时线圈的加速度大小可能相同
C.线框出磁场的过程,可能做先减速后加速的直线运动
D.线框进出磁场过程,通过线框的电荷量不同
4.(多选)(动力学问题、能量问题)如图甲所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,
金属线框的质量为 m,电阻为 R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN 和PQ 是匀强磁场
区域的水平边界,并与线框的 bc 边平行。磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN
上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到 bc 刚好运动到匀强磁场 PQ
边界的 v-t图像,图中数据均为已知量,重力加速度为 g,不计空气阻力。下列说法正确的是(
　
)
A.0~t1段直线的斜率大于 t2~t3段直线的斜率
B.磁场的宽度一定大于 v1(t2-t1)
C.磁场的磁感应强度为
1
v1(t2-t1)
❑
√
mgR
v1
D.金属线框在 0~t3的时间内所产生的热量为 mgv1(t2-t1)
5.
(多选)(能量问题)如图所示,相距为 d的两水平线 L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁
场的磁感应强度为 B,正方形线框 abcd 边长为 L(L<d)、质量为 m,电阻为 R。将线框在磁场上
方高 h处由静止释放,ab 边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等。则在线框全部穿过磁场
的过程中(
　　
)
A.ab 边刚进入磁场时 ab 两端的电势差为 BL
❑
√
2gℎ
B.感应电流所做功为 mgd
C.感应电流所做功为 2mgd
D.线框最小速度为 v=
❑
√
2g(ℎ+L-d)
素养综合练
6.(多选)如图所示,水平面上有相距为 L的两光滑平行金属导轨,导轨上静止放有金属杆 a和b,
两杆均位于匀强磁场的左侧,让杆 a以速度 v向右运动,当杆 a与杆 b发生弹性碰撞后,两杆先后
进入右侧的磁场中,当杆 a刚进入磁场时,杆b的速度刚好为 a的一半。已知杆 a、b的质量分
别为 2m和m,接入电路的电阻均为 R,其他电阻忽略不计,设导轨足够长,磁场足够大,则(
　　
)
A.杆a与杆 b碰撞后,杆a的速度为
,方向向右
B.杆b刚进入磁场时,通过 b的电流为
2BLv
3R
C.从b进入磁场至 a刚进入磁场时,该过程产生的焦耳热为
7
8
mv2
D.杆a、b最终具有相同的速度,大小为
2v
3
7.
(多选)(2020 河北衡水中学高三模拟)如图所示,边长为 L电阻不计的 n匝正方形金属线框位于
竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为 P、U,线框及小灯泡的总质量为 m,在
线框的下方有一匀强磁场区域,区域宽度为 l,磁感应强度方向与线框平面垂直,其上、下边界与
线框底边均水平。线框从图示位置开始由静止下落,穿越磁场的过程中,小灯泡始终正常发光。
则(
　　
)
A.有界磁场宽度 l<L
B.磁场的磁感应强度应为
mgU
nPL
C.线框匀速穿越磁场,速度恒为
P
mg
D.线框穿越磁场的过程中,灯泡产生的焦耳热为 mgL
8.(多选)(图像问题)(2019 全国卷
Ⅲ
)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内
的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒 ab、cd 静止在导轨上。t=0时,棒ab 以初速度
v0向右滑动。运动过程中,ab、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用 v1、v2表示,回
路中的电流用 I表示。下列图像中可能正确的是(
　　
)
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