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2019-2020年高考物理大一轮复习第九章第3讲电磁感应的综合问题模拟检测1.多选xx年深圳联考两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图9-3-12所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则 图9-3-12A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时.所受的安培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量【答案】AC【解析】在导体棒下落过程中受重力、弹簧弹力和安培力作用,但释放瞬间,弹簧弹力为0,安培力为0,只受重力作用,所以加速度等于重力加速度g,A项正确;根据楞次定律或右手定则可以判断,电阻R中的电流方向由b→a,B项错误;金属棒速度为v时,导体棒中产生的电动势E=BLv,回路中电流I=,安培力F=ILB=,C项正确;根据能量守恒定律,金属棒重力势能的减少量一部分转化为动能,一部分转化为焦耳热能,还有一部分转化为弹簧的弹性势能,D项错误.2.多选xx年佛山一模如图9-3-13,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L,其下端与电阻R连接;导体棒ab电阻为r,导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab以一定初速度v0下滑,则ab棒 图9-3-13A.所受安培力方向水平向右B.可能以速度v0匀速下滑C.则下滑瞬间产生的电动势为BLv0D.减少的重力势能等于电阻R产生的内能【答案】AB3.多选xx年湛江模拟如图9-3-14所示,导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑导轨上,ab的电阻为2R,cd的电阻为R.当cd在外力F1作用下向右运动时,ab在外力F2的作用下保持静止.则下列说法正确的是 图9-3-14A.ab两端的电势差一定大于cd两端的电势差B.若cd向右匀速运动,则F1与F2大小一定相等C.若cd向右加速运动,则F1一定大于F2D.拉力F1所做的功一定等于电路中消耗的电能【答案】BC【解析】cd切割磁感线产生感应电动势,cd相当于电源,ab是外电路,cd两端电压是路段电压,导线ab与cd两端电压相等,故A错误;两导线电流相等,两导线受到的安培力大小相等,ab静止、cd向右匀速运动,两导线都处于平衡状态,F1与F2大小都等于安培力,则F1与F2大小相等,故B正确;两导线受到的安培力相等,ab静止,处于平衡状态,F2等于安培力,cd向右加速运动,F1大于安培力,则F1大于F2,故C正确;当cd匀速运动时,拉力F1做的功转化为电能,拉力F1所做的功等于电路消耗的电能,如果cd加速运动,F1做功转化为电能与cd的动能,则F1做功大于电路消耗的电能,故D错误.4.单选xx年天津卷如图9-3-15所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则 图9-3-15A.Q1Q2,q1=q2B.Q1Q2,q1q2C.Q1=Q2,q1=q2D.Q1=Q2,q1q2【答案】A【解析】根据功能关系,线框上产生的热量等于克服安培力做功.由F=BIL,I=,E=BLv,第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1=W1=F1Lbc=Lbc=Lab.第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2=W2=F2Lab=Lab=Lbc.由于LabLbc,所以Q1Q
2.由I=,E=,E=IR,联立解得q=.两次磁通量变化ΔΦ相同,所以q1=q2,选项A正确.5.xx年武昌检测如图9-3-16,两根相距l=1m的平行光滑长金属导轨电阻不计,被固定在绝缘水平面上,两导轨左端接有R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场,磁场宽度d相同且为
0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=
0.8T.现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后始终做匀速运动,求图9-3-161导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率;2导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量;3导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值.【答案】见解析【解析】1在B1中时,E1=B1lv,I1=,F=B1I1l,则P=Fv=W.2由闭合电路欧姆定律有I2=,电量q=I2Δt2,位移d=vΔt2,解得q=
0.16C.3导体棒进入B2时,电动势E2=B2lv=4V,设电动势有效值为E,有·+·=·T,解得E=3V.电阻R两端电压有效值为UR=R=2V.。