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1、2022年高考物理大一輪復習 第九章 第3講 電磁感應的綜合問題模擬檢測
1．(多選)(xx年深圳聯(lián)考)兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R 的電阻．將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B 的勻強磁場垂直，如圖9－3－12所示．除電阻R 外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放．則( )
圖9－3－12
A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B．金屬棒向下運動時，流過電阻R 的電流方向為a→b
C．金屬棒的速度為v時．所受的安培力大小為F ＝
D．電阻R上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能
2、的減少量
【答案】AC
【解析】在導體棒下落過程中受重力、彈簧彈力和安培力作用，但釋放瞬間，彈簧彈力為0，安培力為0，只受重力作用，所以加速度等于重力加速度g，A項正確；根據楞次定律(或右手定則)可以判斷，電阻R中的電流方向由b→a，B項錯誤；金屬棒速度為v時，導體棒中產生的電動勢E＝BLv，回路中電流I＝，安培力F＝ILB＝，C項正確；根據能量守恒定律，金屬棒重力勢能的減少量一部分轉化為動能，一部分轉化為焦耳熱能，還有一部分轉化為彈簧的彈性勢能，D項錯誤．
2．(多選)(xx年佛山一模)如圖9－3－13，足夠長的光滑導軌傾斜放置，導軌寬度為L，其下端與電阻R連接；導體棒ab電阻為r，導
3、軌和導線電阻不計，勻強磁場豎直向上．若導體棒ab以一定初速度v0下滑，則ab棒( )
圖9－3－13
A．所受安培力方向水平向右
B．可能以速度v0勻速下滑
C．則下滑瞬間產生的電動勢為BLv0
D．減少的重力勢能等于電阻R產生的內能
【答案】AB
3．(多選)(xx年湛江模擬)如圖9－3－14所示，導線ab、cd跨接在電阻不計的光滑導軌上，ab的電阻為2R，cd的電阻為R.當cd在外力F1作用下向右運動時，ab在外力F2的作用下保持靜止．則下列說法正確的是( )
圖9－3－14
A．ab兩端的電勢差一定大于cd兩端的電勢差
B．若cd向右勻速運動，則F1與F2
4、大小一定相等
C．若cd向右加速運動，則F1一定大于F2
D．拉力F1所做的功一定等于電路中消耗的電能
【答案】BC
【解析】cd切割磁感線產生感應電動勢，cd相當于電源，ab是外電路，cd兩端電壓是路段電壓，導線ab與cd兩端電壓相等，故A錯誤；兩導線電流相等，兩導線受到的安培力大小相等，ab靜止、cd向右勻速運動，兩導線都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)1與F2大小都等于安培力，則F1與F2大小相等，故B正確；兩導線受到的安培力相等，ab靜止，處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)2等于安培力，cd向右加速運動，F(xiàn)1大于安培力，則F1大于F2，故C正確；當cd勻速運動時，拉力F1做的功轉化為電能，拉力F1所做的功等于電
5、路消耗的電能，如果cd加速運動，F(xiàn)1做功轉化為電能與cd的動能，則F1做功大于電路消耗的電能，故D錯誤．
4．(單選)(xx年天津卷)如圖9－3－15所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd.ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進入磁場．線框上產生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進入磁場．線框上產生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則( )
圖9－3－15
A．Q1>Q2，q1＝q2 B.Q1>Q2，q1>q2
C．
6、Q1＝Q2，q1＝q2 D.Q1＝Q2，q1>q2
【答案】A
【解析】根據功能關系，線框上產生的熱量等于克服安培力做功．由F＝BIL，I＝，E＝BLv，第一次ab邊平行MN進入磁場，線框上產生的熱量為Q1＝W1＝F1Lbc＝Lbc＝Lab.第二次bc邊平行MN進入磁場．線框上產生的熱量為Q2＝W2＝F2Lab＝Lab＝Lbc.由于Lab>Lbc，所以Q1>Q2.由I＝，E＝，E＝IR，聯(lián)立解得q＝.兩次磁通量變化ΔΦ相同，所以q1＝q2，選項A正確．
5．(xx年武昌檢測)如圖9－3－16，兩根相距l(xiāng)＝1 m的平行光滑長金屬導軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導軌左端接有R＝2 Ω的
7、電阻，導軌所在區(qū)域內加上與導軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6 m，磁感應強度大小B1＝ T、B2＝0.8 T．現(xiàn)有電阻r＝1 Ω的導體棒ab垂直導軌放置且接觸良好，當導體棒ab以v＝5 m/s從邊界MN進入磁場后始終做勻速運動，求：
圖9－3－16
(1)導體棒ab進入磁場B1時拉力的功率；
(2)導體棒ab經過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
(3)導體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值．
【答案】見解析
【解析】(1)在B1中時，
E1＝B1lv，I1＝，F(xiàn)＝B1I1l，
則P＝Fv＝ W.
(2)由閉合電路歐姆定律有I2＝，
電量q＝I2Δt2，位移d＝vΔt2，
解得q＝0.16 C.
(3)導體棒進入B2時，電動勢E2＝B2lv＝4 V，
設電動勢有效值為E，有
·＋·＝·T，
解得E＝3 V.
電阻R兩端電壓有效值為UR＝R＝2 V.
2022年高考物理大一輪復習 第九章 第3講 電磁感應的綜合問題模擬檢測
