第十二章 章末提升(十二)　重要题型集中练-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 新教材 新高考）

章末提升(十二)　重要题型集中练 授课提示：对应学生用书第481页 题型一　楞次定律的应用 1．长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有如图所示方向的电流，当电流大小均匀增大时(　　) A．环形导线有扩张的趋势 B．环形导线受到的安培力大小保持不变 C．环形导线中有顺时针方向的感应电流 D．环形导线中的感应电流大小保持不变 解析：长直导线电流增大，空间的磁场变大，环形导线中的磁通量增加，易得环形导线有收缩的趋势，同时易得环形导线中有逆时针方向的感应电流，故A、C错误；由于长直导线电流均匀增大，空间的磁场均匀变大，环形导线中的磁通量均匀增加，故环形导线中的感应电流大小保持不变，但是由于空间的磁场变大，环形导线受到的安培力大小变大，故B错误，D正确。 答案：D 2．如图所示，右端为N极的磁体置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁体的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁体向右拉到某一位置，撤去作用力后磁体穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是(　　) A．灯泡的亮暗不会发生变化 B．磁体接近线圈时，线圈对磁体产生排斥力 C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁体振动的幅度不会减小 解析：以磁体S极靠近线圈分析，速度增大，且靠近线圈时磁感应强度增大，则穿过线圈磁通量变化率增大，感应电流增大，灯泡会变亮，故A错误；根据楞次定律的“来拒去留”可知磁体靠近线圈时，线圈对磁体产生排斥力，故B正确；当磁体S极靠近线圈时，根据楞次定律可知线圈中的电流沿逆时针方向，当S极向右运动远离线圈时，根据楞次定律可知，线圈中的电流沿顺时针方向，故C错误；若忽略摩擦力和阻力，磁体的振幅也会越来越小，因为弹簧和磁体的机械能逐渐转化为焦耳热，故D错误。 答案：B 题型二　感应电动势的计算 3．如图所示，正方形线圈MOO′N处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面的夹角为30°，线圈的边长为L，电阻为R，匝数为n。当线圈从竖直面绕OO′顺时针转至水平面的过程中，通过线圈截面的电荷量为(　　) A. 　　　　 B. C. D. 解析：根据法拉第电磁感应定律得＝n，＝，q＝·Δt，解得q＝n，又因为ΔΦ＝Φ2－Φ1，Φ2＝BL2sin 30°，Φ1＝－BL2cos 30°，解得q＝，故选项A正确。 答案：A 4．如图所示，金属圆环内外半径为r和2r，匀强磁场B垂直圆环平面向里，两环之间接有电容器，在两环间且接触良好的金属棒ab可绕圆心以角速度ω逆时针旋转，已知电容器的电容为C，则下列说法正确的是(　　) A．电容器c极板带负电 B．两极板间电压逐渐增大 C．金属棒ab产生的电动势为Bωr2 D．电容器所带电荷量为CBωr2 解析：根据右手定则可知，ab棒切割磁感线产生感应电动势方向由a到b，a端的电势比b端的电势低，则电容器c板带正电，d板带负电，故A错误；切割磁感线产生的感应电动势为E＝BLab＝Br·＝Br·＝Br2ω，电容器两极板间的电压等于电动势，所以两极板间的电压不变，故B、C错误；根据电容器电荷量的计算公式Q＝CU及U＝E得Q＝CU＝CBωr2，故D正确。 答案：D 题型三　电磁感应中的图像问题 5．如图所示M、N为处在匀强磁场中的两条位于同一水平面内的平行长导轨，一端串接电阻R，磁场沿竖直方向，ab为金属杆，可在导轨上无摩擦滑动，滑动时始终保持与导轨垂直，杆和导轨的电阻不计，在导轨平面内沿垂直于ab方向对杆施一水平恒力F，使杆从静止出发向右运动，在以后的过程中，力F冲量的大小I、力F瞬时功率的大小以及力F所做的功的大小随时间t变化的图线，分别对应于图中的哪一条图线？(　　) A．甲、乙和丙 B．甲、乙和丁 C．乙、丙和丁 D．乙、丙和甲 解析：力F是恒力，则力F冲量的大小I＝Ft，I与t成正比，I­t图像为过原点的直线，对应甲图线；金属杆ab在运动过程中受到的安培力大小为FA＝BIL＝，根据牛顿第二定律得F－FA＝ma，得F－＝ma，可知，随着速度v增大，金属杆所受的安培力增大，合力减小，加速度减小，故金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速直线运动，力F瞬时功率的大小P＝Fv，可知，P­t图线对应乙图线。力F做的功W＝Fx＝Fvt，因v逐渐变大，可知图线的斜率变大，则W­t图线为丙图。故A正确，B、C、D错误。 答案：A 6．如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，间距为L＝1 m，质量为m的金属杆ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B＝0.5 T。P、M间接有阻值为R1的定值电阻，Q、N间接电