2015高考物理大一轮总复习9-3电磁感应规律的综合应用(一)(电路和图象)模拟提能训(含解析)

1【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习9-3电磁感应规律的综合应用(一)(电路和图象)模拟提能训（含解析）1.[2013·课标全国卷Ⅰ]如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是()解析：设金属棒MN匀速运动的速度为v，t时刻导轨切割磁感线的有效长度L＝2vttanθ设导轨单位长度的电阻为R0，则组成闭合回路的总电阻R＝2(vtcosθ＋vttanθ)R0＝2vtR0(1cosθ＋tanθ)电动势E＝BLv＝2Bv2ttanθi＝ER＝BvtanθR01cosθ＋tanθ为恒量故A正确，B、C、D错误．答案：A2.[2013·课标全国卷Ⅱ]如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v－t图象中，可能正确描述上述过程的是()2解析：导线框刚进入磁场时速度设为v0，此时产生的感应电动势E＝BLv0，感应电流I＝ER＝BLv0R，线框受到的安培力F＝BLI＝B2L2v0R.由牛顿第二定律F＝ma知，B2L2v0R＝ma，由楞次定律知线框开始减速，随v减小，其加速度a减小，故进入磁场时做加速度减小的减速运动．当线框全部进入磁场开始做匀速运动，在出磁场的过程中，仍做加速度减小的减速运动，故只有D选项正确．答案：D3.[2013·浙江高考]磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为v02，线圈中的E－t关系图可能是()解析：刷卡速度改为原来一半时，磁卡通过检测线圈的时间即有感应电动势产生的时间变为原来的2倍，可知A、B错误；由E＝BLv知当只减小v时，磁卡与检测线圈在相同的相对位置处产生的感应电动势也减小，故C错误、D正确．答案：D二、模拟题组4.[2013·上海黄浦区质检](多选)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程()3A.产生的总内能相等B.通过ab棒的电荷量相等C.电流所做的功相等D.安培力对ab棒所做的功不相等解析：产生的总内能等于金属棒减少的动能，选项A正确；两种情况下，当金属棒速度相等时，在粗糙导轨滑行时的加速度较大，所以导轨光滑时金属棒滑行的较远，根据q＝It＝ΔΦRt·t＝ΔΦR＝B·ΔSR可知，导轨光滑时通过ab棒的电荷量较大，选项B错误；两个过程中，金属棒减少的动能相等，所以导轨光滑时安培力做的功等于导轨粗糙时安培力做的功与摩擦力做功之和，选项D正确；因为电流所做的功等于安培力做的功，所以选项C错误．答案：AD5.[2013·江西联考]如图所示，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外．一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动，则导体棒两端的电势差Uba与导体棒位置x关系的图象是()解析：设从y轴开始沿x正方向运动的长度为x0(x0≤2R)，则ab导体棒在磁场中的切割长度l＝2R2－R－x02＝22Rx0－x20，感应电动势E＝Blv＝2Bv2Rx0－x20，由右手定则知在左侧磁场中b端电势高于a端电势，由于右侧磁场方向变化，所以在右侧a端电势高于b端电势，再结合圆的特点，知选项A正确．答案：A46.[2013·广东肇庆一模]一匀强磁场的边界是MN,MN左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示，现有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的I－t图象如图乙所示．则可能的线框是如图丙所示中的()解析：由I－t图线可知，线框中的电流先均匀增大后均匀减小，而I＝ER，说明电动势E先均匀增大后均匀减小，故满足条件的只有D选项．答案：D