2012高考物理二轮专题训练15电磁感应与电路的基本问题

用心爱心专心-1-2012高考物理二轮专题训练15电磁感应与电路的基本问题1．等腰三角形内存在如图1所示的匀强磁场，其底边在x轴上且长为2L，高为L．一矩形导线框abcd(ab＝1．5L，bc＝L)在纸面内以速度v沿x轴正方向做匀速直线运动，直至穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻导线框恰好位于图示位置．下列说法正确的是()图1A．感应电流的方向始终不变B．ad边始终不受安培力的作用C．感应电动势最大值E＝BLvD．穿过导线框的最大磁通量为12BL22．如图2所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道于平面向上．质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计．则下列说法正确的是()图2A．金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多B．金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于12mv20C．金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等D．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量3．如图3所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾斜角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，则()用心爱心专心-2-图3A．通过电阻R的电流的方向由M到PB．在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，电流的大小为BLvRC．在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，杆加速度的大小为B2L2vmRD．在下滑过程中，ab杆可以达到速度的最大值为mgR·sinθB2L24．如图4所示，在矩形有界匀强磁场区域ABCD内有一质量可以忽略不计、电阻为R的闭合导线框abcd．线框在外力F的作用下，从图示位置匀速向右离开磁场．若第一次用0.3s时间拉出，电路中的电流为I1、cd边受的安培力为F1、外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0．9s时间拉出，电路中的电流为I2、cd边受的安培力为F2、外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则()图4A．I1∶I2＝3∶1B．F1∶F2＝1∶1C．W1∶W2＝3∶1D．q1∶q2＝1∶35．(2009·宁夏理综·19)如图5所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心．环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R．杆OM以角速度ω逆时针匀速转动，t＝0时恰好在图示位置．规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，图5圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象用心爱心专心-3-是()6．如图6所示，竖直平面内有一足够长的宽度为L的金属导轨，质量为m的金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其他电阻不计，导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合开关S，发现导体棒ab立刻做变速运动，则在此后导体棒ab的运动过程中，下列说法中正确的是()A．导体棒ab做变速运动期间加速度一定减小图6B．单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能，电能又转化为内能C．导体棒减小的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒定律D．导体棒ab最后做匀速运动时，速度大小为v＝mgRB2L27．(2010·四川卷·20)如图7所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两个相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()图7A．变为0B．先减小后不变C．等于FD．先增大再减小8．如图8所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导线与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，长度为L，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值相等，都等于R，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，有()图8用心爱心专心-4-A．棒中感应电流的方向由a到bB．棒所受安培力的大小为B2L2v23RC．棒两端的电压为BLv3D．棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和9．如图9所示，由粗细均匀的导电材料做成的单匝矩形线框abcd的电阻为R，线框的质量为m，高度为L、宽度为2L．若线框无初速度地从高处落下，下边保持水平向下平动．在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直．闭合线圈下落后，可匀速进入磁场区．对此，下列说法中正确的是()A．线圈ab边刚进入磁场时，感应电流的方向为a→b→c→d→a图9B．线圈ab边刚进入磁场时，a、b两点间的电压为2mgR3BLC．线圈在磁场以上，下落的高度为m2gR232B4L4D．线圈从开始下落到ab边刚好离开磁场的过程中，电路中产生的电能为2mgL10．(海南高考)在如图10所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭图10C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭11．如图11所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动的过程中()图11A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能用心爱心专心-5-C．外力F做功的功率始终等于电路中的电功率D．克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能12．如图12所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，其上垂直于导轨，放置质量一定的金属棒，金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．现对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从位置a由静止开图12始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c，从a到b与从b到c所用的时间相等．则在金属棒的运动过程中，下列说法正确的是()A．通过电阻R的电流方向从下到上B．金属棒通过b、c两位置时，电阻R两端的电压之比为1∶2C．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1∶2D．在金属棒从a到b与从b到c的两个过程中，通过电阻R的电量之比为1∶313．如图13甲所示，两足够长的光滑金属导轨水平放置，相距为L，一理想电流表和电阻R与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．导体棒质量为m、有效电阻为r．t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向右运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率ΔΦΔt以及a、b两端的电压U和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中正确的是(设整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻)()甲乙图13答案1．BC2．ABD3．BD4．AC5．C6．ABD7．AB8．AC9．AC10．C11．D12．BD13．BC