高考物理 法拉第电磁感应定律的综合应用练习 VIP免费

2011年高考物理法拉第电磁感应定律的综合应用练习一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则WaWb为()A．14B．12C．11D．不能确定【解析】根据能的转化和守恒可知，外力做功等于电能，而电能又全部转化为焦耳热Wa＝Qa＝·Wb＝Qb＝·由电阻定律知Rb＝2Ra，故WaWb＝14.【答案】A2．(2010·北京四校联考)如图所示，金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨的电阻均忽略不计．导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以水平向右的恒定外力F拉着棒AB向右移动，t秒末棒AB速度为v，移动的距离为s，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是()A．t秒内AB棒所受的安培力方向水平向左，大小逐渐增大B．t秒内外力F做的功等于电阻R释放的电热C．t秒内AB棒做加速度逐渐减小的加速运动D．t秒末外力F做功的功率等于【解析】由左手定则可知AB棒所受的安培力方向水平向左，棒AB在t秒内一直做加速度减小的加速运动．根据能量守恒定律可知：外力F做的功一部分用来克服安培力做功转化为电能，另一部分用来增加棒的动能．t秒末外力F做功的功率为P＝Fv，故只有A、C正确．【答案】AC3．竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是y＝x2，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()A．mgbB.mv2C．mg(b－a)D．mg(b－a)＋mv2【解析】小金属环进入或离开磁场时，磁通量会发生变化，并产生感应电流，产生焦耳热；当小金属环全部进入磁场后，不产生感应电流，小金属环最终在磁场中做往复运动，由能量守恒可得产生的焦耳热等于减少的机械能，即Q＝mv2＋mgb－mga＝mg(b－a)＋mv2.【答案】D4．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右匀速运动时()A．电容器两端的电压为零B．电阻两端的电压为BLvC．电容器所带电荷量为CBLvD．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为【解析】当棒匀速运动时，电动势E＝BLv不变，电容器不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两板间的电压为U＝E＝BLv，所带电荷量Q＝CU＝CBLv，故选项C是正确的．【答案】C5．如图所示，ab、cd为两根水平放置且相互平行的金属轨道，相距L，左右两端各连接一个阻值均匀R的定值电阻，轨道中央有一根质量为m的导体棒MN，其垂直放在两轨道上且与两轨道接触良好，棒及轨道的电阻不计．整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.棒MN在外驱动力作用下做简谐运动，其振动周期为T，振幅为A，通过中心位置时的速度为v0.则驱动力对棒做功的平均功率为()A.B.C.D.【解析】棒做简谐运动，其速度随时间按正弦规律变化，切割磁感线时产生的感应电动势也随时间按正弦规律变化．电动势的有效值：E＝BLv0电流的有效值：I＝在一个周期内产生的热量：Q＝I2T外力做的功等于产生的热量：W＝Q平均功率：＝联立各式可求得＝.【答案】B6．(2009·江西重点中学联考)如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行斜面的大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ.则()A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B．上滑过程中电流做功发出的热量为mv2...