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章末总结知识整合构建网络真题试做体验高考1.(2017·全国Ⅰ卷,18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()A解析:紫铜薄板上下振动时,方案B,C,D中穿过薄板的磁通量不发生变化,没有感应电流产生;方案A中,无论是上下还是左右振动,薄板中的磁通量都会发生变化,产生的感应电流会阻碍紫铜薄板上下及其左右振动,达到衰减的效果,选项A正确.2.(2018·全国Ⅰ卷,17)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心.轨道的电阻忽略不计.OM是有一定电阻,可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′(过程Ⅱ).在过程Ⅰ,Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则BB等于()A.54B.32C.74D.2B解析:在过程Ⅰ,Ⅱ中,根据法拉第电磁感应定律,有E1=11t=22111πrπr24Bt,E2=22t=221πr2BBt,根据闭合电路欧姆定律,有I1=1ER,I2=2ER,又q1=I1Δt1,q2=I2Δt2,则2211πrπr24BR=21πr2BBR,所以BB=32,B正确.3.(2018·全国Ⅰ卷,19)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动AD解析:根据安培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场.根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确;开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,B,C错误;开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由北向南的电流,这时直导线上方的磁场垂直纸面向外,故小磁针N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确.4.(2017·全国Ⅱ卷,20)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是()A.磁感应强度的大小为0.5TB.导线框运动速度的大小为0.5m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1NBC解析:由图(b)可知,0.2s时导线框刚好全部进入磁场,则位移等于边长l,即v=lt=0.10.2m/s=0.5m/s;根据E=Blv,得B=0.2T.在0～0.2s感应电动势为正,则感应电流方向为顺时针方向,由右手定则,磁感应强度方向垂直于纸面向外,在0.4～0.6s内,由F安=BIl,E=Blv,I=ER得F安=0.04N.选项B,C正确,A,D错误.5.(2016·全国Ⅰ卷,24)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连,两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;解析:(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为N2,对于ab棒,由力的平衡条件得2mgsinθ=μN1+T+F,①N1=2mgcosθ②对于cd棒,同理有mgsinθ+μN2=T,③N2=mgcosθ,④联立①②③④式得F=mg(sinθ-3μcosθ).⑤答案:(1)mg(sinθ-3μcosθ)(2)金属棒运动速度的大小.解析(2)由安培力公式得F=BIL,⑥这里I是回路abdca中的感应电流,ab棒上的感应电动势为ε=BLv,⑦式中,v是ab棒下滑速度的大小,由欧姆定律得I=R,⑧联立⑤⑥⑦⑧式得v=(sinθ-3μcosθ)22mgRBL.答案:(2)(sinθ-3μcosθ)22mgRBL