(金版教程)高考物理大一轮总复习-9-4-电磁感应规律的综合应用(二)(动力学和能量)限时规范特训(含解析).doc
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1、【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 9-4 电磁感应规律的综合应用(二)(动力学和能量)限时规范特训(含解析)1. 如图所示,不计电阻的光滑金属直轨道AB和CD固定在同一水平面内,两轨道间的宽度为1 m平行轨道左端接一阻值为0.5 的电阻轨道处于磁感应强度大小B2 T,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中,一电阻为0.5 的导体棒ab始终接触良好并且相互垂直,导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动,速度大小v5 m/s,则以下说法正确的是()A. 通过电阻的电流大小为5 A B. 作用在导体棒上的外力大小为10 N C. 导体棒克服安培力做功的功率为100 W D. 通过电
2、阻的电流方向从C到A解析:导体棒ab切割磁感线产生的电动势EBLv10 V,根据闭合电路欧姆定律得,I10 A,导体棒ab受到的安培力F安BIL20 N,导体棒ab匀速运动,外力FF安20 N,导体棒克服安培力做功的功率P安F安v100 W,根据右手定则可知,通过电阻的电流方向为从A到C,C项正确答案:C2. 2014甘肃天水如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为 ( )A. 2mgLB. 2mgLmgH
3、C. 2mgLmgH D. 2mgLmgH解析:设ab刚进入磁场时的速度为v1,cd刚穿出磁场时的速度v2,线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L,由题意得,mvmgHmvmg2LmvQ,解得,Q2mgLmgH,C项正确答案:C3. 如图所示,足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成角(090),其中MN与PQ平行且间距为L,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上,导轨电阻不计,金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,棒ab接入电路的电阻为R,当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在下滑过程中()A. 运动的加
4、速度大小为B. 下滑位移大小为C. 产生的焦耳热为qBLvD. 受到的最大安培力大小为sin解析:由牛顿第二定律可知mgsinma,金属棒做变加速运动,选项A错;由qItt得x,选项B对由动能定理可知mgxsinQmv2,把x代入式中得到Q,选项C错;安培力最大为mgsin,选项D错答案:B4. 2014湖北孝感竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,轨道下半部分处在两个水平向里的匀强磁场中,磁场的边界分别是ya、yb、yc的直线(图中虚线所示)一个小金属环从抛物线上yd处由静止释放,金属环沿抛物线下滑后环面总保持与磁场垂直,那么产生的焦耳热总量是( )A. mgd B. mg(d
5、a)C. mg(db) D. mg(dc)解析:小金属环进入和穿出磁场的过程是都要切割磁感线,因此小金属环的机械能不断地转化为电能,电能又转化为内能;最后小金属环在yc的直线与x轴的磁场内往复运动,整个过程中机械能的减小量为Emg(dc),由能的转化与守恒定律可知,产生的焦耳热总量为QEmg(dc),所以D项正确答案:D5. 2014济南模拟如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()A. 导体框所受安培力方向相同B. 导体框中产生的焦耳热相同C. 导体框ad
6、边两端电势差相等D. 通过导体框截面的电荷量相同解析:安培力的方向总是阻碍导体框的相对运动,选项A错误;由I及QI2Rt可知选项B错误;当导体框以v运动时UadBlv,若以3v运动时UadBl3v,选项C错误;根据q可知选项D正确答案:D6. 2014安徽合肥如图所示,光滑斜面的倾角为,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终
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