练案29 第十章 第3讲 电磁感应的综合应用-【衡中学案】2024年老高考物理一轮总复习提能训练（人教版）

练案[29] 第 3 讲　 电磁感应的综合应用 一、选择题 1. (2022·河南三模)航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动 来实现。 电磁驱动原理示意图如图所示,在固定线圈左 右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的 形状、大小相同、已知铜的电阻率较小,不计所有接触面 间的摩擦,则闭合开关 S 的瞬间 (　 　 ) A. 铝环向右运动,铜环向左运动 B. 铝环和铜环都向右运动 C. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 D. 从左向右看,铜环中的感应电流沿顺时针方向 2. (2022·湖北省 5 月高三模拟)在 xOy 平面内有一条抛物 线金属导轨,导轨的抛物线方程为 y2 = 4x,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向里,一根足够长的金属 棒 ab 垂直于 x 轴从坐标原点开始,以恒定速度 v 沿 x 轴 正方向运动,运动中始终与金属导轨保持良好接触形成 闭合回路,如图所示。 则下图中能表示回路中感应电动 势大小随时间变化的图象是 (　 　 ) 3. (2023·河北高考物理第一次模拟考试 B 卷)如图甲所 示,正五边形硬导线框 abcde 固定在磁场中,磁场方向与 线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系,t = 0 时刻磁场方向垂直纸面向里。 设垂直 cd 边向下为安培力的正方向,在 0 ~ 5t0 时间内,线框 cd 边受到该磁场对它的安培力 F 随时间 t 变化的关系图为 (　 　 ) 4. (2023·高考仿真模拟卷)随着航空领域的发展,实现火 箭回收利用,成了各国都在重点突破的技术。 为了回收 时减缓对地碰撞,设计师在返回火箭的底盘上安装了电 磁缓冲装置。 该装置可简化为:由高强绝缘材料制成的 闭合单匝正方形线圈 abcd 组成缓冲滑块,绝缘光滑缓冲 轨道 MN、PQ 和超导线圈(图中未画出)组成火箭主体, 超导线圈能产生垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。 当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与 火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动 直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。 现已知缓 冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为 v0, 经过时间 t 火箭着陆,速度恰好为零。 线圈 abcd 的电阻 为 R,其余电阻忽略不计。 ab 边长为 L,火箭主体的质量 为 m,匀强磁场的磁感应强度大小为 B,重力加速度为 g, 一切摩擦阻力均不计,下列判断正确的是 (　 　 ) A. 缓冲滑块刚停止运动时,线圈 ab 边两端的电势差 为 BLv0 B. 缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小为 g - B2L2v0 mR 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —763— C. 火 箭 主 体 的 速 度 从 v0 减 到 零 下 降 的 高 度 为 mR(v0 + gt) B2L2 D. 火箭主体的速度从 v0 减到零过程中产生的电能 为 m2gR(v0 + gt) B2L2 5. (2022·江苏盐城三模)如图甲所示,一矩形线圈置于匀 强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,磁场的磁感应强度 随时间变化的规律如图乙所示。 则线圈中产生的感应电 动势的情况为 (　 　 ) A. t1 时刻感应电动势最大 B. t = 0 时刻感应电动势为零 C. t2 时刻感应电动势为零 D. t1 ~ t2 时间内感应电动势增大 6. (多选)(2023·湖北省高考物理模拟试题卷二)如图所 示,足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成 θ 角(0 < θ < 90°),其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L,导轨平面与 磁感应强度大小为 B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。 金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑,并与导轨的两边始终 保持垂直且良好接触,ab 棒接入电路的电阻为 R。 从释 放开始,当流过 ab 棒某一横截面的电荷量为 q 时,金属 棒的速度大小为 v,则金属棒 ab 在这一过程中 (　 　 ) A. ab 运动的平均速率小于 12 v B. 金属棒的位移大小为qRBL C. 产生的焦耳热为 qBLv D. 受到的最大安培力大小为B 2L2v R 7