高考物理沖刺：鞏固練習(xí)-電磁感應(yīng)中的力電綜合問題

一、選擇題

L如圖（a）,圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q,

P和Q共油，Q中通有變化電流，電流隨時(shí)間變做勺規(guī)律如圖（b）所示,P所

受的引力為G,桌面對P的支持力為5,則產(chǎn)產(chǎn)甲

（）S:

A.6時(shí)刻外＞G

B./,時(shí)刻九＞G

C.L時(shí)刻A〈G

D./■時(shí)刻&=G

2、如圖，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落,在下落過程中，下

列判斷中正確的是（

A.金屬環(huán)在下落過程中的機(jī)械能守恒

B.金屬環(huán)在下落過程動(dòng)能的增加量小于其重力勢能的戒少量

C.金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大

D.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力

3、一質(zhì)量為m的金屬桿ab，以一定的初速度V。從f滑平行金屬導(dǎo)軌崛向

上滑行，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連，如圖所示，

B.電阻R上產(chǎn)生的熱B向上滑彳亍時(shí)大于向下滑行時(shí)

C.通過電阻R的電量向上滑行時(shí)大于向下滑行時(shí)

D.桿ab受到的磁場力的沖量向上滑行時(shí)大于向下滑行時(shí)

4、如圖所示，閉合矩形導(dǎo)體線椎abed從高處自由下落，在ab邊開始進(jìn)入勻

強(qiáng)磁場XJ入磁場這段時(shí)間內(nèi)，線框的速度v胞時(shí)間t變化的圖象可能

5、甲、乙兩個(gè)完全相同的胴環(huán)可繞固定軸0。'旋轉(zhuǎn).當(dāng)給以相同的初速度開

始轉(zhuǎn)動(dòng)后，由于阻力，經(jīng)相同的時(shí)間后便停止；若將環(huán)署

于磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相同的勻強(qiáng)磁場中，甲環(huán)的轉(zhuǎn)軸與'：：

磁場方向平行，乙環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直,如圖

所示，當(dāng)甲.乙兩環(huán)同時(shí)以相同的初速度開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，則te

田a

下列

判斷正確的是（）

A.甲環(huán)先停B.乙環(huán)先停

C.兩環(huán)同時(shí)停下D.無法判斷兩環(huán)停止的先后

6、如圖所示,一個(gè)矩形線框從勻強(qiáng)磁場的上方自由落下,進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,然

后再從磁場中穿出.已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場區(qū)域的寬度大于線框的高度h,那么下列說法

中正確的是（）

①^框只在進(jìn)入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生[~~?

②戰(zhàn)框從進(jìn)入到穿出磁場的整個(gè)過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生-……-

XX

③線框在進(jìn)入和穿出磁場的過程中，都是機(jī)械能變成電能XX

④^個(gè)線框都在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能-一?二?,

c.dXD@D.①?

7、如圖所示，兩粗細(xì)相同的胴、鐵導(dǎo)線，圉成半徑相同的線圈，放在同一變化

的磁場中,以下判斷正確的是（）?XXXX

僅供

MXX

A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)均大小相等

B,兩線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等

C.在相同時(shí)間內(nèi)，胴導(dǎo)線產(chǎn)生的電熱較多

D.在相同時(shí)間內(nèi)，通過銅導(dǎo)線臬一截面的電員較多

8、如圖所示，一個(gè)矩形線圈分別以速度VI和V2（V2=2VL）勻速迸入勻強(qiáng)磁場,

此兩個(gè)過程閉合線圈中電流分別是I】、12,通過某一截面的電量分別是qi、qz,

兩線圈的電功率分別是PKPZ,外力所做的功分別是W】、

XXX

W2,以下諭去正確的是（）I一_l_4yxx

A.Ii：b=l:2------'xxx

B.qi:q2=l:2

C.PI：P2=1：2

D.Wi：W2=l:2

9、如圖所示，當(dāng)條形磁體突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是（）

A.若銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律力

B.銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律冊二［：

C.銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)不違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律V

D.無論銅環(huán)如何運(yùn)動(dòng)都不違背能的轉(zhuǎn)修。守恒定律

10、如圖所示，有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m,由高H處自由下落r

其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)后，線圈開始做減速運(yùn)動(dòng),直到其上邊cd剛剛穿出

磁場時(shí)，速度減為ab邊進(jìn)入磁場時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場的寬度也是L,線

框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中發(fā)出的焦耳熱為（）nr

A.2mgLb

L

"TIT

B.2mgL+mgH

2m山+—ingH

4

二、填空題

L如圖，金屬棒ab置于水平放首的U形光滑導(dǎo)軌上,在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)

磁場B,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半

徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi).當(dāng)金.fa

c|---------------------

屆棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜LOi',

止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有（填收縮、擴(kuò)J——乂-

張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流

（填變大、變小、不變\

2、如圖所示，矩形導(dǎo)或框會(huì)直邊邊長為L,質(zhì)量為m,從臬一高度豎直落入破

感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中,磁場高度為d,目d>L.線框ab邊進(jìn)入磁

場時(shí)口：i框cd邊剛要離開磁場時(shí)又恰好勻速r則線框全過程中產(chǎn)生的

a0

電能彳

3、如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,

具右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝者處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻

強(qiáng)迸場中.一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩

導(dǎo)軌保持良好接觸，H與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃?！按?/p>

觀桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始/yK

沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度怡好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中一|q|I

桿始終與導(dǎo)軌保持垂直\設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)

軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則此過程桿的速度最大值為；流過

電阻R的電國為；恒力F做的功與安倍力做的功之和

桿動(dòng)能的變化量.(填大于、小于、等于)

三、計(jì)算題

如圖所示，abed是由粗裸洞導(dǎo)線連接兩個(gè)定值電阻組勺閉合電形導(dǎo)體柜，

水平放冒，金屬棒ef與ab及cd邊垂直，并接觸良好，空間存在著勻強(qiáng)磁場.

破感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下，已知電阻

-R=3R，其它部分的電阻都可忽略不計(jì)，

ab及cd邊相距為L,給ef棒施力D-個(gè)與棒垂直的

恒力F,求

(1)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度多大？

(2)當(dāng)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻凡消耗的電功率多大？

2.固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abed.各邊長I,其中ab是一段電阻為

R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的福隴磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方

nb，現(xiàn)有一與ab段所用材料、粗細(xì)、長度都相同的電阻絲PQ架

到所示，以恒定速度v從ad滑向be,當(dāng)PQ滑過；的距離時(shí)，

Z的電流是多大?方向如何？

Q

3、如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為I、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間

距也為I的光滑曲亍導(dǎo)軌上,并與之密接；棒左兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)

載電阻(圖中未畫出)；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方

向垂直于導(dǎo)軌所在平面一開始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)物的初速度%,在棒的

運(yùn)動(dòng)速度由環(huán)減小至4的過程中,通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I

保持一工產(chǎn)*-J一斑場中運(yùn)動(dòng).若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感

XXX￡X

應(yīng)電KTXX戰(zhàn)電阻上消耗的平均功率.

XXXMX

4、如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm,其間有B=LOT的勻強(qiáng)磁場.

一個(gè)正方形線圈邊長為l=10cm,線圈質(zhì)量m=100g,電

阻為R=0.20Q.開始時(shí),線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距

高為h=80cm.格線鹿由好止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場

和剛穿出磁場時(shí)的速度相等.取g=10m/$2,求；

(1)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場時(shí)，線媵產(chǎn)生電流的大“廂方

向；

(2)線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q.

【答案與解析】

二選擇題

L【答案】AD

【解析"時(shí)刻Q的磁場將強(qiáng)通過P的力增大,P有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢故打>G,

A對；乙時(shí)刻Q中無磁場，C錯(cuò)；而，?、乙時(shí)刻Q的磁場不變，故Q對P無磁

作用，有優(yōu).三G,D對.

2、【答案】B

【解析】金屬環(huán)在下落過程中，具中的磁通鋁發(fā)生變化，閉合金屬環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感

應(yīng)電流,金屬環(huán)要受到磁場力的作用，機(jī)械能不守恒.A錯(cuò).由能量守恒,金屬

環(huán)重力勢能的減少量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B對.

在下落過程中機(jī)械能變?yōu)殡娔?機(jī)械能減小，C崎。當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位

置時(shí)，金屬環(huán)中的磁通量不變，其中無感應(yīng)電流，和磁鐵間無磁場力的作用，祓

鐵所受重力等于桌面對它的支持力，由牛頓第三定律，磁鐵對桌面的壓力等于桌

面對磁鐵的支持力等于磁鐵的重力，D錯(cuò).

3、【答案】B

【解析】導(dǎo)體上行做^4速運(yùn)動(dòng)，下行做變加速運(yùn)動(dòng)，如果下彳強(qiáng)動(dòng)是上行運(yùn)動(dòng)

的逆過程，則上下時(shí)間相等，但下行的合力比上行的合力小，所以，上行的時(shí)間

短.A錯(cuò).

在金屬棒運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻受到的安培力尼=喀，做功功率P=,在上

行和下行到同一位置時(shí)相比，上行的速度比下行的速度大，故安培力瞬時(shí)功率是

上行的大，可以得出，上行過程安培力的功比下行過程做功多，所以上行產(chǎn)生的

熱量也多，B正確。_

閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)則后=包，電流7=1，所以通過導(dǎo)體截面的電量

ZR

g=7，=W,即上行下行兩過程通過的電量相等.C錯(cuò).

H

無論上行還是下行，安培力都是變力,安培力的沖量可以任意取很小一段時(shí)

間加來研究（窗元法1在這段時(shí)間內(nèi)可以把安培力看成恒力處理,則由動(dòng)量定

理：

再運(yùn)用微積分的思想,全程安培力的沖量”=8句，其中q為整個(gè)過程中通過導(dǎo)

體的電量.因上行和下行過程通過的電量相等，所以，安培力的沖星也大〃廂等r

D措.

4、【答案】ACD

【解析】根據(jù)牛碩第二定律即X-6="口安培力6=卓,

代入上式防《一手=，，心，由此分析，可以做勻速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻加速運(yùn)動(dòng),

A

可以做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)最后勻速，可以做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)最后勻

速.

5.【答案】B

【解析】甲環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，磁通量為零沒有變化，回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.乙

壞轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過它的磁通量發(fā)生變化，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生.也就是說，乙

環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為回路的電能，而先停止，故B正確.

6、【答案】B

【解析】線程只在進(jìn)入或穿出磁場的過程包圍的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流.

這些過程中重力克服安培力鋤功，格機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.故選項(xiàng)B正確.

7、【答案】ACD

【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律E=”包=S"知，此兩環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)

ArA/

勢相等；

因?yàn)殂~環(huán)的電阻小于鐵環(huán)的電阻，所以銅環(huán)中電流大于鐵環(huán)中的電流；

相同時(shí)間內(nèi)銅環(huán)中產(chǎn)生的熱用QA/大于鐵環(huán)中產(chǎn)生的熱量

逋過銅環(huán)的電量q=IAt較鐵環(huán)多，故選項(xiàng)ACD正確。

8、【答案】AD

【解析】回路中的感應(yīng)電流/=4=竽；回路中的電功率產(chǎn)=與=空亡；

nf\nK

這一過程穿過某一截面的電量4=手，電量相等；

所做的功汗=仆=巴?一=三3，可見選項(xiàng)'D正確。

HvR

9、【答案】B

【解析】如果環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，與破體表現(xiàn)為相互吸引，則磁體的動(dòng)能增加的同時(shí),

環(huán)中產(chǎn)生的電能也增加，違背能量守恒定律，所以B選項(xiàng)正確.

10、【答案】C

【解折】線圈在穿過勻強(qiáng)磁場過程中，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成焦耳熱.

線圈減少面力勢能2mgI,減少動(dòng)能=：加片"，

其中v為線圈開始減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度.

所以線圈減少的機(jī)械熊為加好★卬斤，選項(xiàng)C正確.

二.填空題

，【答案】收縮,變小

【解析】由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abed回路中產(chǎn)生逆時(shí)

針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右

加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)格有收縮的趨勢以

阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度砌',單位時(shí)間內(nèi)

磁通量的變化率減小，所以在圓球中產(chǎn)生的顧應(yīng)電流不斷減小.

2、【答案］mg（d+L）

【解析】線圈下落的高度為d+L,根據(jù)能量守恒定律,重力勢能的減少量等于

線框在全過程中產(chǎn)生的電能.

-4----r-較---安---】----“-----（--卜-.--一--1--i--m--g-X--K--+--r--）,.q'BdL.產(chǎn)十彳.

［解析］當(dāng)桿出曝大速度時(shí),FS用=0得一伊一個(gè)y.'）；

流過電阻R的電量由公式。=瑞%=淄梟=黑；在棒從開始到達(dá)到最大速

度的過程中由動(dòng)能定理有：必TW,+W*=zlE一其中咒=-再砍，WL-Q,

恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與回珞產(chǎn)生的焦耳熱之

和，恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量與克服摩擦力做的

功之和。

三、計(jì)算題

6F18尸

L【答案】(1)P=(2)

5B1：H25B*R'

【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢￡=乩1，

■3感應(yīng)電流/邛,

“十凡5人?oi/ivo

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力等于安培力八一iili.-絲產(chǎn)-F

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度1=-^-.

SB'LR.R'/2V2iocs

(2)必與此并聯(lián)，凡消耗的電功率飛著二號(hào)=忐，*

%上KZDOLK

2、【答案】［粵，方向從a到P。

IIti

【解析】PQ滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為?、賏R/3/-2JU3

應(yīng)用右手定則判斷出電流方向從P到Q,Q點(diǎn)電勢高，H2，'一

是電源的正