2019屆高考物理復(fù)習(xí) 專題11 電磁感應(yīng)培優(yōu)押題預(yù)測(cè)卷B卷

1、2019屆高考物理復(fù)習(xí) 專題11 電磁感應(yīng)培優(yōu)押題預(yù)測(cè)卷B卷專題11電磁感應(yīng)培優(yōu)押題預(yù)測(cè)B卷一、選擇題（在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第9-12題有多個(gè)選項(xiàng)正確）1如圖是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是（）A線圈中的電流是很強(qiáng)的恒定電流B線圈中的電流是交變電流，且頻率很高C待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小D焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向

2、總是相反【答案】B2如圖所示，北京某中學(xué)生在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場(chǎng)的水平分量大小為B1，方向由南向北，豎直分量大小為B2，假設(shè)自行車的車把為長為L的金屬平把，下列結(jié)論正確的是()A圖示位置中輻條上A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低B左車把的電勢(shì)比右車把的電勢(shì)低C自行車左拐改為南北騎向，輻條A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高D自行車左拐改為南北騎向，輻條A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低【答案】A【解析】條幅AB切割水平方向的磁場(chǎng)，水平方向的磁場(chǎng)從南到北，所以根據(jù)右手定則可得，B點(diǎn)相當(dāng)于電源正極，所以A正確；自行車車把切割豎直方向的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)右手定則可得，左邊車把相當(dāng)于電源，B錯(cuò)誤；自行車左拐改為南北騎向

3、，輻條不再切割磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，車把仍舊切割磁感線運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)豎直分量不變，速度不變，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，CD錯(cuò)誤；故選A3如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則A通過電阻R的電流方向?yàn)镻RMBa、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvCa端電勢(shì)比b端高D外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱【答案】C【解析】根據(jù)右手定則可知：ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閎a，則通過電阻R的電流方向?yàn)镸

4、PR故A錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源，ab兩點(diǎn)間的電壓是路端電壓，即是R兩端的電壓根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，ab兩點(diǎn)間的電壓為故B錯(cuò)誤金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源，a端相當(dāng)于電源的正極，電勢(shì)較高，故C正確ab棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒得知：外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，大于電阻R上發(fā)出的焦耳熱，故D錯(cuò)誤故選C4兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖4所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，B磁感應(yīng)強(qiáng)

5、度B豎直向下且正增強(qiáng)，C磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，D磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，【答案】C【解析】由平衡條件知，下金屬板帶正電，故電流應(yīng)從線圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱或豎直向下且正增強(qiáng)，A、D錯(cuò)誤；因mgq，UR，En，聯(lián)立可求得，故只有C項(xiàng)正確5如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計(jì)下列說法正確的是（）AS閉合瞬間，A先亮BS閉合瞬間，A、B同時(shí)亮CS斷開瞬間，B逐漸熄滅DS斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅【答案】D6如右圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上

6、，形成一個(gè)閉合回路當(dāng)一條形磁鐵N極朝下從高處下落接近回路時(shí)AP、Q將互相靠擾B產(chǎn)生的電流方向從Q到PC磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g【答案】AD【解析】A、當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化，可知，P、Q將互相靠攏，回路的面積減小一點(diǎn)，使穿過回路的磁場(chǎng)減小一點(diǎn)，起到阻礙原磁通量增加的作用，故A正確，B錯(cuò)誤；C、由于磁鐵受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁鐵的加速度一定小于g，故C錯(cuò)誤，D正確。7如圖，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用、分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻線框下落過程形狀不

7、變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直設(shè)下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律ABCD【答案】A由落體運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后因?yàn)橹亓Υ笥诎才嗔?，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，cd邊離開磁場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，故C正確線框先做自由落體運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后因?yàn)橹亓Φ扔诎才嗔?，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊離開磁場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，故D正確本題選不可能的，故選A8如圖所示，一個(gè)邊長為、電阻為的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度勻速穿過寬均為的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)這兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反線框的運(yùn)動(dòng)方

8、向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直，取逆時(shí)針方向的電流為正若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，關(guān)于線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的函數(shù)圖象，正確的是()【答案】A【解析】線框向前移動(dòng)的過程中，由法拉第電磁感應(yīng)定律有：，而，可得，可見，由楞次定律可得電流為逆時(shí)針方向，即感應(yīng)電流正向增大，當(dāng)向右移動(dòng)到處先正向增大，后正向減小。故選A9圖示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置,在電梯轎廂上安裝上水久磁鐵,電梯的井壁上鋪設(shè)線圈,能在電梯突然墜落時(shí)減小對(duì)人員的傷害。關(guān)于該裝置,下列說法正確的是A當(dāng)電梯突然墜落時(shí),該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作男B當(dāng)電梯突然墜落時(shí),該安全裝置可使電梯停在空中C當(dāng)電梯墜

9、落至永久磁鐵在圖示位置時(shí),閉合線圈A、B中電流方向相同D當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí),閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落【答案】AD【解析】若電梯突然墜落，將線圈閉合時(shí)，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用。故A正確；感應(yīng)電流會(huì)阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但不能阻止磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí)，閉合線圈A中向上的磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時(shí)針方向，B中向上的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時(shí)針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反。故C錯(cuò)誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí)，閉合線圈A、B都在阻礙電梯

10、下落。故D正確。故選AD。10法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是()A若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】AB率變成4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選AB。11如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平

11、面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項(xiàng)正確的是（）ABC當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度為D在速度達(dá)到以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【答案】AC【解析】A、B、當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則有：,當(dāng)導(dǎo)體棒以2v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則有：,故有F=mgsin，拉力的功率為：P=F2v=2mgvsin，故A正確，B錯(cuò)誤.故選AC.12如圖所示，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L，

12、矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)、的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)和時(shí)的速度相等金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g金屬桿（）A剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度方向豎直向下B穿過磁場(chǎng)的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C穿過兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4mgdD釋放時(shí)距磁場(chǎng)上邊界的高度h可能小于【答案】BC【解析】由于金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場(chǎng)的速度相等，而穿出磁場(chǎng)后金屬桿做加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬感進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則，得，有前面分析可知金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大于，根據(jù)得金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)的

13、高度應(yīng)大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題：（寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌、間距為,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角,完全相同的兩金屬棒、分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸.已知兩棒質(zhì)量均為,電阻均為,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度,棒在平行于導(dǎo)軌向上的力作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而棒恰好能夠保持靜止.取,問:（1）通過棒的電流是多少,方向如何?（2）棒受到的力多大?（3）棒每產(chǎn)生的熱量,力做的功是多少?【答案】（1）

14、I=1A.（2）（3）【解析】（1）棒在共點(diǎn)力作用下平衡，則BIL=mgsin30代入數(shù)據(jù)解得I=1A.（2）對(duì)棒,由共點(diǎn)力平衡知,代入數(shù)據(jù)解得。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,在時(shí)間內(nèi),棒沿導(dǎo)軌的位移則力做的功綜合上述各式,代入數(shù)據(jù)解得:。14如圖甲所示，電流傳感器(相當(dāng)于一只理想電流表)能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出It圖象電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬軌道寬L1.0m，與水平面的夾角37.軌道上端連接阻值R1.0的定值電阻，金屬桿MN長與軌道寬相等，其電阻r0.50，質(zhì)量m0.02kg.在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿從圖示位置由

15、靜止開始釋放，桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中與軌道垂直，此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示的It圖象重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8，試求：(1)t1.2s時(shí)電阻R的熱功率；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)t1.2s時(shí)金屬桿的速度大小和加速度大小【答案】（1）（2）（3），【解析】（1）t=1.2s時(shí)電流I1=0.15AP=I12R=0.0225W=2.2510-2W（2）電流I2=0.16A時(shí)電流不變，棒做勻速運(yùn)動(dòng)BI2L=mgsin370，求得B=0.75T15如圖所示，兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4m豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌末端P、Q兩點(diǎn)用兩根等長的細(xì)導(dǎo)線懸掛金

16、屬棒cd.棒cd的質(zhì)量為0.01kg，長為0.2m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B00.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里相距0.2m的水平虛線MN和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示在t0時(shí)刻，質(zhì)量為0.02kg、阻值為0.3的金屬棒ab從虛線MN上方0.2m高度處，由靜止開始釋放，下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，結(jié)果棒ab在t1時(shí)刻從上邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)，并在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻從下邊界JK離開磁場(chǎng)，g取10m/s2.求：(1)在0t1時(shí)間內(nèi)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?2)在t1t2時(shí)間內(nèi)，棒cd受到細(xì)導(dǎo)線的總拉力為多大；(

17、3)棒cd在0t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱【答案】(1)(2)0.2N（3）【解析】(1)對(duì)棒ab自由下落過程，有t10.2s磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為由法拉第電磁感應(yīng)定律得，0t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)可得E10.2V則RcdRab0.1在0t1時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流為I10.5A棒cd在0t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱QcdQ1Q20.015J16如圖(a)，超級(jí)高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，兩導(dǎo)軌間距為r；運(yùn)輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓。運(yùn)輸車上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒1和2，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R。其他電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。(1)如圖(c)，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成=30時(shí)，運(yùn)輸車恰好能無動(dòng)力地勻速下滑。求運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力。當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直導(dǎo)軌平向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖(d)。求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大?。?/p>