1、高考资源网（） 您身边的高考专家云南省新人教版物理2012届高三单元测试28 电磁感应规律的综合应用(时间:90分钟 满分：100分)一 、选择题1.如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是( ).作用在金属棒上各力的合力做功为零.重力做的功等于系统产生的电能.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热 【答案】选A、C
2、.【详解】根据动能定理,合力做的功等于动能的增量，故对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对.2.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定ab的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )
3、【答案】选D.【详解】由楞次定律可判定回路中的电流始终为ba方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,故A、B错;由F安=BIL可得F安随B的变化而变化,在0t0时间内,F安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左为负值;在t0t1时间内,F安方向改变,故外力F方向也改变为正值,综上所述,D项正确.3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( )【答案】选B.【详解】本题中在磁场中的线框与速度垂直的边为切
4、割磁感线产生感应电动势的电源.四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B中ab两点间电势差为路端电压，为倍的电动势，而其他选项则为倍的电动势.故B正确.4.如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度v向右匀速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒PQ有电阻)( )A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒C.将导轨的a、c两端用导线连接起来D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器【答案】选C
5、.【详解】在PQ棒右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒加速，PQ棒减速，当获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B项错误.当一端或两端用导线连接时，PQ的动能将转化为内能而最终静止，C项正确.若在a、c两端连接一个电容器,在电容器的充电过程中电路中有感应电流,导体棒在安培力的作用下减速,当导体棒的感应电动势与电容器两端的电压相等时,导体棒匀速运动.D项错.5.如图所示，电阻为R，导线电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时
6、间后闭合开关S，则S闭合后( )A.导体棒ef的加速度可能大于gB.导体棒ef的加速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒【答案】选A、D.【详解】开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑.闭合开关时有一定的初速度v0，若此时F安mg，则F安mgma.若F安mgC悬线竖直，FT3a)，在3t0时刻线框到达2位置，速度又为v0，并开始离开匀强磁场此过程中vt图象如图(b)所示，则()At0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B在t0时刻线框的速度为v0C线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大D线框从1位置
7、进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb【答案】D【详解】t0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为Bav0，A项错误；从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动，加速度为，故在t0时刻的速度为v02at0v0，B项错误；因为t0时刻和t3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等，C项错误；线框在位置1和位置2时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有FbQ，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，D项正确二、非选择题11如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b，用绝
8、缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上已知斜面倾角为53，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界线OO以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示若a、b导体棒接入电路的电阻均为1 ，其他电阻不计，取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d；(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小【答案】(1)1.2 m(2)0.083(3)0.83 T【详解】(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次做加速运动，因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d2vt23(0.60.4)m1.2 m(2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为a，由图乙得：a7.5 m/s2，因a、b一起运动，故可看作一个整体，其受力分析如图所示由牛顿第二定律得：2mgsin 2mgcos 2ma解得：(gsin a)/(gcos )(100.87.5)/(100.6)0.5/60.083(3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsin 2mgcos BId0I联立解得：B0.83 T- 6 - 版权所有高考资源网
