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2018届高三物理二轮复习练习：电磁感应 提能增分练(一) Word版含解析

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提能增分练(一) 电磁感应中的五类图像问题

[A级——夺高分]

1．(多选)(2017·天津静海一中模拟)如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，顺时针方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i和ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项图中正确的是( )

解析：选AC 由题图乙所示B-t图像可知，0～1 s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿顺时针方向，为正值；1～2 s磁通量不变，无感应电流；2～3 s，B的方向垂直纸面向外，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为负值；3～4 s内，B的方向垂直纸面向里，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为负值，A正确，B错误；由左手定则可知，在0～1 s内，ad受到的安培力方向水平向右，是正值，1～2 s无感应电流，没有安培力，2～4 s时间内，安培力水平向左，是负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝ΔΦΔt＝S·ΔBΔt，感应电流I＝ER＝S·ΔBRΔt，由B-t图像可知，在每一时间段内，ΔBΔt是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力F＝BIL，I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故D错误，C正确。

2. (多选)(2017·大庆铁人中学检测)如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，bc边紧靠磁感强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度v0匀加速通过磁场，选项图中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中感应电流变化情况的是( )

解析：选AD 根据楞次定律得到，线框完全处于磁场时无感应电流，进磁场和出磁场过程感应电流方向相反。设线框的加速度为a，线框中产生的感应电动势e＝BLv，感应电流i＝eR＝BLvR＝错误!，B、L、v0、R一定，i与t是线性关系。由于线框做匀加速运动，线框出磁场时感应电流比进磁场时大，且进入磁场的时间比离开磁场时间长，故A正确，B错误；由v2－v20＝2ax得到i＝BLv20＋2axR，可见i与x是非线性关系，且进入磁场的位移与离开磁场的位移相等。故C错误，D正确。

3．将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是( )

解析：选B 0～T2时间内，根据法拉第电磁感应定律及楞次定律可得，回路的圆环区域产生大小恒定的、顺时针方向的感应电流，根据左手定则，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力；同理可得T2～T时间内，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力，故B项正确。

4．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E-t关系如图所示。如果只将刷卡速度改为v02，线圈中的E-t关系图可能是( )

解析：选D 若将刷卡速度改为v02，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D项正确，其他选项错误。

5．(2017·黄冈测试)如图甲所示，固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图像是选项图中的( )

解析：选B 由右手定则可知ab中感应电流的方向向上，由法拉第电磁感应定律得E＝BLv，由欧姆定律得：I＝BLvR。感应电流从上向下流过cd棒，由左手定则可知，cd所受的安培力水平向右，大小为F＝BIL＝B2L2vR，对cd进行受力分析可知，cd竖直方向受到重力和导轨的支持力；水平方向受到安培力和摩擦力的作用，由平衡条件可得，水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等，

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2018届高三物理二轮复习习题：计算题专题增分练1 含答

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二、计算题专题增分练

增分练(1) 匀变速直线运动(一)

1．(2017·湖北省沙市中学高三上学期第二次考试)如图所示，光滑斜面倾角为30°，AB物体与水平面间摩擦因数均为μ＝0.4，现将A、B两物体(可视为质点)同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA＝2.5 m，LB＝10 m．不考虑两物体在转折O处的能量损失．

(1)求两物体滑到O点的时间差；

(2)B从开始释放，需经过多长时间追上A？(结果可用根号表示)

解析：(1)根据物体的受力分析可知在斜面上：

a＝gsin θ＝5 m/s2

A到达底端时间tA＝ 2LAa＝1 s

B到达底端时间tB＝ 2LBa＝2 s

AB到达底端时间差ΔtAB＝2 s－1 s＝1 s

(2)A到达底端速度vA＝2aLA＝5 m/s

经过分析B追上A前，A已停止运动

A在水平面上运动的总位移sA＝v2A2μg＝258 m

B在水平面上运动的总位移

sB＝vBt－12μgt2＝10t－2t2 m

其中vB＝2aLB＝10 m/s

由sA＝sB

得t＝10－534 s

则B从释放到追上A用时

t总＝tB＋t＝18－534＝2.34 s

答案：(1)1 s (2)2.34 s

2．(2017·合肥市第一中学高三下学期第一次月考)A、B两辆玩具小汽车在相互靠近的两条平直的轨道上同向匀速行驶，初速度分别为vA＝6 m/s、vB＝2 m/s，当A车在B车后面x＝3.5 m时开始以恒定的加速度aA＝1 m/s2刹车并停止运动，求：

(1)A车超过B车后，保持在B车前方的时间；

(2)A车超过B车后领先B车的最大距离；

(3)若A车刹车时B车同时开始加速，加速度aB＝2 m/s2，但B车的最大速度只有vm＝4 m/s，通过计算说明A车能否追上B车？

解析：(1)设A车用时t追上B车，对A车，

xA＝vAt－12aAt2

对B车，xB＝vBt

相遇时有xA＝xB＋x

高考物理第二轮复习电磁感应中的能量课后练习

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1 第18讲 电磁感应中的能量

题一：如图所示，MN、PQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨，间距L＝1 m；整个空间内以OO＇为边界，左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小11TB，右侧有方向相同、磁感应强度大小22TB的匀强磁场。两根完全相同的导体棒c、b质量均为0.1kgm，与导轨间的动摩擦因数均为0.2，两导体棒在导轨间的电阻均为R＝1 Ω。开始时，c、b棒均静止在导轨上，现用平行于导轨的恒力F＝0.8 N向右拉b棒。假设c棒始终在OO＇左侧，b棒始终在OO＇右侧，除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，210m/sg。

（1）c棒刚开始滑动时，求b棒的速度大小；

（2）当b棒的加速度大小221.5m/sa时，求c棒的加速度大小；

（3）已知经过足够长的时间后，b棒开始做匀加速运动，求该匀加速运动的加速度大小，并计算此时c棒的热功率。

题二：如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成53角，导轨间接一阻值为3 Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为0.5md。导体棒a的质量为10.1kgm、电阻为16R；导体棒b的质量为20.2kgm、电阻为23R，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin530.8，cos530.6，g取10 m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：

（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；

（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；

（3）M、N两点之间的距离。

题三：如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为1mgxk，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（ ） 2

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K12的学习需要努力专业专心坚持 对题纠错练十三 电磁感应(一)

对题练

楞次定律 右手定则 法拉第电磁感应定律

1.

(多选)(2017·宁夏中卫一模)右图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》的示意图。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置。当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是 ( )

A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)

B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动

C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动

D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止(导学号88094628)

【答案】 AB P向右摆动的过程中,穿过P线圈的磁通量减小,根据楞次定律,P中有顺时针方向的电流(从右向左看),故A正确。根据电路连接可知Q下端的电流方向向外,根据左手定则,所受的安培力向右,则Q向右摆动。同理,用手左右摆动Q,P会左右摆动,故B正确,C、D错误。

2.

(多选)(2017·陕西宝鸡一模)如图所示,两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置,一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方自由落下,并从两磁铁中间穿过。下列关于线框受到安培力及从右向左看感应电流方向说法正确的是( )

A.感应电流方向先逆时针方向,后顺时针方向

B.感应电流方向先顺时针方向,后逆时针方向

C.安培力方向一直竖直向上

D.安培力方向先竖直向上,后竖直向下 (导学号88094629)

【答案】 BC 由题图可知,磁感线从左向右,则中间位置磁感应强度最大,故在线圈从高处下落过程中,穿过线圈的磁通量一直向右,且先增大后减小,则由楞次定律可知,感应电流方向先顺时针后逆时针,故B正确、A错误;产生的感应电流一直阻碍物体间的相对运动,故安培力一定一直竖直向上,故C正确,D错误。

电磁感应中的图象问题

2018届高三物理二轮复习练习：电磁感应 夯基保分练(二) Word版含解析

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2018届高三物理二轮复习练习 夯基保分练(二) 法拉第电磁感应定律 自感

[A级——保分练]

1.(2017·青岛模拟)如图所示为地磁场磁感线的示意图。一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则(

)

A、若飞机从西往东飞,φ2比φ1高

B、若飞机从东往西飞,φ2比φ1高

C、若飞机从南往北飞,φ2比φ1高

D、若飞机从北往南飞,φ2比φ1高

解析:选C 由于地磁场的方向是由南到北的,若飞机从西往东飞或者从东往西飞,竖直下坠,机翼方向与地磁场方向平行,不切割磁感线,不产生感应电动势,所以机翼两端不存在电势差,故A、B错误；若飞机从南往北飞,竖直下坠,机翼方向与地磁场方向垂直,由右手定则可判定,飞机的右方机翼末端的电势比左方机翼末端的电势高,即φ2比φ1高,同理可知,若飞机从北往南飞,φ2比φ1低,故C正确,D错误。

2、(多选)(2015·全国卷Ⅰ)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。下列说法正确的是( ) 2018届高三物理二轮复习练习

A、圆盘上产生了感应电动势

B、圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C、在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D、圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动

解析:选AB 当圆盘转动时,圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线,产生感应电动势,选项A正确；如图所示,铜圆盘上存在许多小的闭合回路,当圆盘转动时,穿过小的闭合回路的磁通量发生变化,回路中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流阻碍其相对运动,但抗拒不了相对运动,故磁针会随圆盘一起转动,但略有滞后,选项B正确；在圆盘转动过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零,选项C错误；圆盘显电中性,转动不会产生磁场,选项D错误。