新教材高考物理一轮复习课时规范练35电磁感应现象中的综合应用问题含答案

这是一份新教材高考物理一轮复习课时规范练35电磁感应现象中的综合应用问题含答案，共11页。试卷主要包含了4v0等内容，欢迎下载使用。
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=12Blv,流过定值电阻R的感应电流由b到d
B.U=12Blv,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)(电磁感应中的能量、电荷量分析)如图所示,水平光滑金属导轨P、Q间距为L,M、N间距为2L,P与M相连,Q与N相连,金属棒a垂直于P、Q放置,金属棒b垂直于M、N放置,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现给棒a一大小为v0、水平向右的初速度,假设导轨都足够长,两棒质量均为m,在棒a的速度由v0减小到0.8v0的过程中,两棒始终与导轨接触良好。以下说法正确的是( )
A.俯视时感应电流方向为顺时针
B.棒b的最大速度为0.4v0
C.回路中产生的焦耳热为0.1mv02
D.通过回路中某一截面的电荷量为2mv05BL
3.(多选)(电磁感应中的动力学问题)(2023安徽安庆模拟)右图为固定在绝缘斜面上足够长的平行导轨,上端连接有电阻R,匀强磁场垂直穿过导轨平面,方向向上。一金属棒垂直于导轨放置,以初速度v0沿导轨下滑。棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻、金属棒电阻以及一切摩擦均不计。若t时刻,棒下滑的速度大小为v,电阻R消耗的热功率为P,则下列图像可能正确的是( )
4.(多选)(电磁感应的电路问题)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圆形区域内有垂直于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
5.(电磁感应的图像问题)(2023广东珠海期末)如图所示,在光滑的水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,t=0时线框在水平外力的作用下,从静止开始向右始终做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1,ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中通过的磁通量为Φ,产生的感应电流的大小为i,则Φ、i随时间t变化关系图像正确的是( )
6.(电磁感应中动量、能量问题)(2023重庆开学考试)如图所示,两条足够长,间距d=1 m的光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上,阻值R=2 Ω的定值电阻与导轨的M、P端相连,导轨电阻不计。空间中存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=1 T的匀强磁场,质量m=0.1 kg、长度L=1 m、阻值不计的金属杆ab垂直于导轨放置并且始终与导轨接触良好。在金属杆ab的中点处系一根不可伸长的轻绳,轻绳跨过定滑轮与一个质量也为m的物块相连,滑轮左侧轻绳与导轨平面保持平行。某时刻释放物块,物块和金属杆从静止开始运动,当物块下落的高度h=2 m时,二者达到最大速度。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。从开始运动到达到最大速度的过程中,下列说法正确的是( )
A.金属杆的平均速度大小为5 m/s
B.通过电阻R的电荷量为0.7 C
C.所用的时间为1.4 s
D.电阻R产生的热量为1.8 J
素养综合练
7.(多选)(2022河北高考模拟)如图所示,足够长的金属导轨MN和PQ固定在竖直平面(纸面)内,导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,其下端接一定值电阻R。一质量为m的细金属棒ab与竖直轻弹簧相连并处于静止状态。已知金属棒ab与导轨MN和PQ始终垂直且接触良好,除定值电阻R外,其余电阻不计,不计一切摩擦和空气阻力,弹簧始终处在弹性限度内。现用手托住金属棒ab将其移到弹簧原长处,然后突然松手,从金属棒ab开始运动到其静止的过程中,下列说法正确的是( )
A.在ab棒第一次下降过程中,当其重力大小等于弹簧弹力大小时,ab棒的速度最大
B.ab棒重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C.ab棒所受的安培力始终做负功
D.若空间没有匀强磁场,则ab棒不会停下来
8.(2023江苏淮安期末)如图所示,一电阻可忽略的U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab、dc足够长,一根电阻为R的导体棒MN置于金属框上,现给金属框水平向右的初速度v0,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。则金属棒加速度a、速度v、产生的感应电动势EMN、回路中电流i随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
9.(2023福建三明期末)如图,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,左、右两侧导轨的间距分别为l、2l,导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量分别为m、2m的导体棒a、b均垂直于导轨放置,回路总电阻保持不变。a、b两棒分别以v0、2v0的初速度同时向右运动,两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持接触良好,a棒总在窄轨上运动,b棒总在宽轨上运动,从开始运动到两棒稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A.a棒的加速度大小始终等于b棒的加速度大小
B.a棒的加速度始终大于b棒的加速度
C.稳定时a棒的速度大小为53v0
D.稳定时a棒的速度大小为2v0
10.(2023天津期中)如图所示,相距L=40 cm的两光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,在M、P两点间接一阻值为R=0.5 Ω的电阻,在两导轨间的矩形区域OO1O1'O'内有垂直于导轨平面向里、宽为d=0.7 m的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。一质量m=0.02 kg、电阻r=0.1 Ω的导体棒ab垂直地放在导轨上,与磁场的上边界相距d0=0.8 m。现使ab由静止开始释放,ab在离开磁场前已做匀速直线运动(ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平),导轨电阻不计。g取10 m/s2,求:
(1)ab离开磁场下边界的速度大小;
(2)ab在通过磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热;
(3)ab从静止释放到离开磁场所用的时间。(本问结果保留两位有效数字)
11.(2023山东济南模拟)如图所示,水平传送带上放置n个相同的正方形闭合导线圈,每个线圈的质量均为m,电阻均为R,边长均为L,线圈与传送带间的动摩擦因数均为μ,线圈与传送带共同以速度v0匀速向右运动。MN与PQ为匀强磁场的边界,平行间距为d(L