【KS5U原创】《好题特训（物理）含精析》2014届高三二轮专题之 11.磁场与电磁感应 [来源：高考资源网] 1.（2013?聊城市一模）如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上'阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连。滑杆MN质量为m，电阻为r，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨和导线的电阻。整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，轻绳绕过固定在桌边的光滑滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，轻绳处于拉直状态。现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，下落高度为h，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中 A．通过电阻R的电荷量是 B．滑杆MN产生的最大感应电动势为 C．绳子的拉力大小逐渐减小 D．物块减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热 【答案】AB 【解析】通过电阻R的电荷量，A正确。当FA=mg时，速度最大，有：=mg，则最大速度v=，滑杆MN产生的最大感应电动势为，B正确．物块做加速度减小的加速运动，故绳子对物块的拉力大小逐渐增大，C错误。根据能量守恒得，物块减少的重力势能转化为回路产生的焦耳热和物块与滑杆的动能，D错误。 2.（2013·潍坊一模）如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则 A．每根金属杆的电阻 R＝0.016 B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大 D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W 【答案】BC 【解析】由已知可得乙金属杆进入磁场前，沿斜面向下的加速度跟甲的加速度相同，甲乙均做相同的加速运动，当乙进入磁场时，甲刚出磁场。乙进入磁场时：v==2m/s，由于已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有：mgsinθ= = 所以求得：R= ，代入数据的R＝0.064，选项A错误。 甲在磁场中做匀加速运动，由可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，选项B正确。 甲在磁场中做匀加速运动时，外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，选项C正确。 乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即P=I22R=()22R，v=，解得P=0.2W，选项D错误。 3.（2013·日照市一模） 20.在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为磁场边界。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放置于磁场中A处，现给金属圆环一水平向右的初速度。当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时的速度为，则下列说法正确的是  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荷量为 D.此过程回路中产生的电能为0.75m 【答案】BC 【解析】当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，产生的感应电动势，感应电流，圆环中的电功率，选项A错误；金属圆环受到的安培力，所以，选项B正确；由，可知选项C正确；由能量守恒得：产生的电能，选项D错误。 4.（2013·烟台市一模） 20．如图甲所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为a．一直角三角形导线框ABC（BC边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是   【答案】D 【解析】由楞次定律可知，线框刚进入磁场时产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故线框中的感应电流沿逆时针方向，为正，又线框做匀速运动，故感应电流随位移线性增大；同理可知线框离开磁场时，产生的感应电流大小随位移线性增大，方向为负，选项AB错误。BC两端的电压UBC跟感应电流成正比，故选项C错误D正确。 5．(2013银川一中期末)现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时： A. 若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速 B. 若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速 C. 若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速 D．被加速时电子做圆周运动的周期不变 答案： A 解析：当电磁铁绕组通有图中所示的电流时，由安培定则，将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律，这时真空盒空间内就产生顺时针方向的感应涡旋电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确BC错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，电子加速，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误。 6．（2013安徽省池州市期末）一足够长的铜管竖直放置，将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放人管内，不考虑磁铁与铜管间的摩擦，磁铁的运动速度可能是 （ ） A．逐渐增大到定值后保持不变 B．逐渐增大到一定值时又开始碱小．然后又越来越大 C．逐渐增大到一定值时又开始减小，到一定值后保持不变 D．逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值之后在一定区间变动 答案：A 解析：永久磁铁块由管上端口放人管内下落，速度增大，在铜管中产生感应电流，铜管阻碍磁铁下落，磁铁速度逐渐增大到定值后保持不变，选项A正确。 7. （2013吉林市期末质检）如图所示，矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度。）当磁铁全部匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向（从上向下看）是 A．摩擦力方向一直向左 B．摩擦力方向先向左、后向右 C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针 D．感应电流的方向顺时针→逆时针 答案：AC 解析：根据楞次定律，感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针,线圈有向右运动趋势，摩擦力方向一直向左，选项AC正确。 8.（2013广东汕头市期末）如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量变小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大  9．(2013北京朝阳区期末)某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是 A．开关S由断开到闭合的瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动 D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动 答案：A 解析：若发现钻头M突然向右运动，则两螺线管互相排斥，根据楞次定律，可能是开关S由断开到闭合的瞬间，选项A正确。 10．(2013北京朝阳区期末)如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域， A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动 B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动 C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动 D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动  11．（2013河南省焦作市期末）两磁感应强度均为B的匀强磁场区Ⅰ、Ⅲ，方向如图所示，两区域中间是宽为s的无磁场区Ⅱ，有一边长为L（L＞s），电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域Ⅰ中，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则 A．当ab边刚进入中央无磁场区域Ⅱ时，ab两点间的电压为 B．当ab边刚进入磁场区域Ⅲ时，通过ab边的电流大小为，方向由a向b C．把金属线框从区域Ⅰ完全拉入区域Ⅲ的过程中，拉力做功为（2L－s） D．从cd边刚出区域Ⅰ到刚进入区域Ⅲ的过程中，回路中产生的焦耳热为(L－s)
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