(讲义)专题四 第13讲 电磁感应的综合应用-【红对勾】2023版高考物理二轮复习讲与练

第一部分 专题四 电路与电磁感应 变式训练 1.(2021·北京卷)某同学搬运 如图所示的磁电式电流表时, 发现表针晃动剧烈且不易停 止。按照老师建议,该同学在 两接线柱间接一根导线后再 次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停 止。下列说法正确的是 ( ) A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不 产生感应电动势 B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线 圈受到安培力的作用 C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不 产生感应电动势 D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线 圈受到安培力的作用 2.(2022·四川宜宾二诊)如图,为磁悬浮列车 的原理图,水平地面上有两根很长的平行直 导轨PQ 和MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方 向等间距的匀强磁场B1 和B2,二者方向相 反。导轨上有一个与磁场间距等宽的金属框 abcd。当匀强磁场B1 和B2 同时以某一速度 沿直轨道向右运动时,金属框也会沿直轨道 运动。设金属框ab边长l=1 m,匀强磁场的 磁感应强度为B1=B2=1 T,金属框的质量 m=1 kg,金属框的电阻为R=2 Ω,金属框受 到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系 数k=0.5 N·s/m。 (1)若磁场运动速度为v0=5 m/s,设在t=0 时刻,金属框从如图位置启动,求此时金属框 运动的加速度的大小; (2)若磁场的运动速度为v0=5 m/s时,求金 属框的最大速度v1 的大小; (3)金属框要维持最大速度v2=3 m/s运动, 每秒钟需要消耗多少能量? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 12 第13讲 电磁感应的综合应用 1.(2021·山东卷)(多 选)如图所示,电阻不 计的光滑U形金属导 轨固定在绝缘斜面上。 区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向 均垂直斜面向上,Ⅰ区 中磁感应强度随时间均匀增加,Ⅱ区中为匀 强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中 a处由静止释放,进入Ⅱ区后,经b 下行至c 处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导 轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程 中,以下叙述正确的是 ( ) A.金属棒下行过b时的速度大于上行过b时 的速度 B.金属棒下行过b时的加速度大于上行过b 时的加速度 C.金属棒不能回到无磁场区 D.金属棒能回到无磁场区,但不能回到a处 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 089 高三二轮·物理 2.(2021·湖南卷)(多 选)两个完全相同的 正方形匀质金属框, 边长为L,通过长为 L 的 绝 缘 轻 质 杆 相 连,构成如图所示的 组合体。距离组合体下底边 H 处有一方向 水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域 上下边界水平,高度为L,左右宽度足够大。 把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v0 水平无旋转抛出,设置合适的磁感应强度大 小B 使其匀速通过磁场,不计空气阻力。下 列说法正确的是 ( ) A.B 与v0 无关,与 H 成反比 B.通过磁场的过程中,金属框中电流的大小 和方向保持不变 C.通过磁场的过程中,组合体克服安培力做 功的功率与重力做功的功率相等 D.调节H、v0 和B,只要组合体仍能匀速通 过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热 量不变 3.(2022·全国甲卷) (多选)如图,两根 相互平行的光滑长 直金属导轨固定在 水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电容为 C 的电容器和阻值为R 的电阻。质量为m、 阻值也为R 的导体棒MN 静止于导轨上,与 导轨垂直,且接触良好,导轨电阻忽略不计, 整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。 开始时,电容器所带的电荷量为Q,合上开 关S后 ( ) A.通过导体棒MN 电流的最大值为QRC B.导体棒MN 向右先加速、后匀速运动 C.导体棒 MN 速度最大时所受的安培力也 最大 D.电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热 4.(2022·湖南卷)(多选)如图,间距L=1 m的 U形金属导轨,一端接有0.1 Ω的定值电阻 R,固定在高h=0.8 m的绝缘水平桌面上。 质量均为0.1 kg的匀质导体棒a和b静止在 导轨上,两导体棒与导轨接触良好且始终与 导轨垂直,接入电路的阻值均为0.1 Ω,与导 轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力 等于滑动摩擦力),导体棒a 距离导轨最右端 1.74 m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场 (图中未画出),磁感应强度大小为0.1 T。用 F=0.5 N沿导轨水平向右的恒