2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 周測九 電磁感應(yīng) 交變電流（含解析）.doc

電磁感應(yīng) 交變電流夯基提能卷 立足于練題型悟技法保底分(本試卷滿分95分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分)12019云南曲靖一中質(zhì)檢物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步下列表述正確的是()A電磁感應(yīng)現(xiàn)象是洛倫茲最先發(fā)現(xiàn)的B電動機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C楞次最先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果答案：D解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第最先發(fā)現(xiàn)的，選項(xiàng)A錯誤；發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的，選項(xiàng)B錯誤；奧斯特最先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項(xiàng)C錯誤；電磁感應(yīng)現(xiàn)象是閉合電路中產(chǎn)生了電流，是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起它的磁通量的變化，感應(yīng)電流具有的以及消耗的能，必須從引起磁通量變化的外界獲取，要在回路中維持一定的感應(yīng)電流，外界必須消耗一定的能量，選項(xiàng)D正確22019上海普陀區(qū)模擬某教室墻上有一朝南的鋼窗，當(dāng)把鋼窗左側(cè)向外推開時(shí)，下列說法正確的是()A穿過窗框的地磁場的磁通量變大B穿過窗框的地磁場的磁通量不變C從推窗人的角度看，窗框中的感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針D從推窗人的角度看，窗框中的感應(yīng)電流方向是順時(shí)針答案：C解析：地磁場由南向北，當(dāng)朝南的鋼窗向外推開時(shí)，鋼窗平面與磁場平行時(shí)，沒有磁感線穿過鋼窗平面，穿過鋼窗平面的磁通量為0.根據(jù)楞次定律，穿過窗框平面的磁通量減小，從推窗人的角度看，窗框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤32019山西清徐中學(xué)模擬在勻強(qiáng)磁場中，有兩條平行金屬導(dǎo)軌a、b，磁場方向垂直a、b所在的平面向下，c、d為串接有電流表、電壓表的兩金屬棒，如圖所示，兩棒以相同的水平速度向右勻速運(yùn)動，則以下結(jié)論正確的是()A電壓表有讀數(shù)，電流表沒有讀數(shù)B電壓表有讀數(shù)，電流表也有讀數(shù)C電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)D電壓表無讀數(shù)，電流表也無讀數(shù)答案：D解析：當(dāng)兩棒以相同的水平速度向右勻速運(yùn)動時(shí)，回路的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表沒有讀數(shù)電壓表是由電流表改裝而成的，核心的部件是電流表，沒有電流，指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表也沒有讀數(shù)A、B、C錯誤，故D正確4.2019山東泰安模擬如圖在豎直方向上的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場B1和B2中，各放入一個(gè)完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)()Ab盤總是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動B若B1、B2同向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動C若B1、B2反向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動Db盤總是順時(shí)針轉(zhuǎn)動答案：C解析：若B1、B2都豎直向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從aObOa；b盤電流從bO，根據(jù)左手定則，安培力沿逆時(shí)針方向(俯視)；若B1、B2都豎直向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從OaObO；b盤電流從Ob，根據(jù)左手定則，安培力沿逆時(shí)針方向(俯視)；若B1向上，B2向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從aObOa；b盤電流從bO，根據(jù)左手定則，安培力沿順時(shí)針方向(俯視)；若B1向下，B2向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從OaObO；b盤電流從Ob，根據(jù)左手定則，安培力沿順時(shí)針方向(俯視)故A、B、D錯誤C正確52019北京通州區(qū)摸底如圖甲所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)單匝線圈與一個(gè)電容器相連，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，電容器的電容C60 F，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是()A電容器下極板電勢高于上極板B線圈中磁通量的變化率為3 Wb/sC電容器兩極板間電壓為2.0 VD電容器所帶電荷量為120 C答案：C解析：根據(jù)楞次定律，可判斷出電容器上極板電勢高于下極板，A錯誤；根據(jù)圖象可得線圈中磁通量的變化率為 Wb/s2 Wb/s，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有En2.0 V，C正確；根據(jù)QCU，可得電容器所帶電荷量為Q601062.0 C1.20104 C，D錯誤6.2019四川廣安等四市檢測如圖所示，總電阻為R的金屬絲圍成的單匝閉合直角三角形PQM線圈，P30，PQL，QM邊水平圓形虛線與三角形PQM相切于Q、D兩點(diǎn)，該區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化關(guān)系為BB0kt(k>0，B0>0)，則t0時(shí)，PQ邊所受的安培力()A方向向右，大小為B方向向左，大小為C方向向右，大小為D方向向左，大小為答案：A解析：由楞次定律可知，PQM中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，PQ邊的電流方向由P到Q，由左手定則可知，PQ所受的安培力方向向右；圓形磁場的半徑為rLtan30tan30，則線圈中的感應(yīng)電流大小Ik，則PQ邊所受安培力FBI2rB0，故A正確，B、C、D錯誤72019福建漳州檢測(多選)如圖，理想變壓器的原線圈與二極管一起接在u220sin100t(V)的交流電源上，副線圈接有R55 的電阻，原、副線匝數(shù)比為2：1.假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，電流表為理想電表，則()A交流電源的頻率為100 HzB副線圈的輸出功率為110 WC變壓器的輸入功率等于輸出功率D電流表的讀數(shù)為1 A答案：BC解析：交流電源的頻率為f Hz50 Hz.選項(xiàng)A錯誤；交流電源電壓的有效值為U220 V，設(shè)原線圈輸入電壓有效值為U1，則T，解得U1110 V，則副線圈電壓有效值為U2U155 V，副線圈的輸出功率P2 W110 W，選項(xiàng)B正確；理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，選項(xiàng)C正確；電流表的讀數(shù)為I2 A A，選項(xiàng)D錯誤8.如圖所示為一理想變壓器，其原線圈與副線圈的匝數(shù)比n1：n23：1，a、b、c、d為4個(gè)完全相同的小燈泡，E為輸出電壓有效值恒定的交流電源，S為單刀雙擲開關(guān)已知當(dāng)S向上閉合時(shí)，b、c、d三個(gè)小燈泡都能正常發(fā)光，則當(dāng)S向下閉合時(shí)()A4個(gè)小燈泡都能正常發(fā)光B4個(gè)小燈泡都比正常發(fā)光時(shí)要暗Ca能正常發(fā)光，b、c、d比正常發(fā)光時(shí)要暗Db、c、d能正常發(fā)光，a比正常發(fā)光時(shí)要暗答案：B解析：設(shè)燈泡的額定電壓為U，則電源的電壓E3U，當(dāng)S向下閉合時(shí)，設(shè)b、c、d燈泡兩端的電壓為U，燈泡b、c、d中的電流均為I，則根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知a燈泡中的電流為I，則a燈泡兩端的電壓為U，則E4U，所以U<U，燈泡兩端的實(shí)際電壓小于燈泡的額定電壓，4個(gè)小燈泡都比正常發(fā)光時(shí)要暗，B正確二、非選擇題(本題包括4小題，共47分)9.(11分)如圖為一研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：將小線圈迅速插入大線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_(填“左偏”或“右偏”)小線圈插入大線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_(填“左偏”或“右偏”)答案：(1)如圖所示(2)右偏左偏解析：(2)大線圈中的磁通量增加時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)指針向右偏將小線圈迅速插入大線圈時(shí)，大線圈中的磁通量增加，靈敏電流計(jì)的指針向右偏；將滑動變阻器的觸頭迅速向左拉時(shí)，小線圈中的電流減小，則大線圈中的磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向左偏10.(12分)輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m0.42 kg、邊長為L1 m、匝數(shù)n10的正方形線圈，其總電阻為r1 .在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場，如圖甲所示磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示(重力加速度g取10 m/s2)(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針？(2)求線圈的電功率；(3)求t4 s時(shí)輕質(zhì)絕緣細(xì)線的拉力大小答案：(1)逆時(shí)針(2)0.25 W(3)1.2 N解析：(1)由楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得EnnL20.5 V則P0.25 W(3)t4 s時(shí)，B0.6 T，I0.5 A，F(xiàn)安nBIL，F(xiàn)安F線mg聯(lián)立解得F線1.2 N.11.(12分)2019烏魯木齊檢測邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，穿過該區(qū)域的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示將邊長為，總電阻為R的正方形線圈abcd放入磁場，線圈所在平面與磁感線垂直，如圖乙所示求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；(2)t0時(shí)刻線圈ab邊受到的安培力大小答案：(1)(2)解析：(1)由題意可知0B0L2，解得(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為E2由閉合電路歐姆定律I，安培力F解得F12.(12分)如圖，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD.導(dǎo)軌間距為L1 m，電阻不計(jì)一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好在分界線MN的左側(cè)，兩導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 TMN右側(cè)，兩導(dǎo)軌與電路連接電路中的兩個(gè)定值電阻阻值分別為R14 、R22 .在EF間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d8 cm.(g10 m/s2)(1)閉合開關(guān)K，當(dāng)ab以某一速度v勻速向左運(yùn)動時(shí)，電容器中一質(zhì)量為m81017 kg，電荷量為q3.21017 C的帶電微粒恰好靜止，試判斷微粒的帶電性質(zhì)并求出ab的速度v；(2)斷開開關(guān)K，將ab固定在離MN邊界距離x0.5 m的位置靜止不動MN左側(cè)的磁場按B10.5t(T)的規(guī)律開始變化，試求從t0至t4 s過程中通過電阻R1的電荷量答案：(1)帶負(fù)電，6 m/s(2) C解析：(1)由右手定則可得，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電流方向由b指向a，則電容器上極板帶正電，對帶電微粒進(jìn)行受力分析，微粒受到的電場力與重力平衡，可得電場力方向向上，微粒帶負(fù)電荷金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢EBLv感應(yīng)電流IR2兩端電壓U2IR2由平衡條件得mg聯(lián)立可得v6 m/s(2)由B10.5t(T)，可得0.5 T/s由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，產(chǎn)生的電動勢ELx0.25 V則感生電流I A則通過電阻R1的電荷量QIt C探究創(chuàng)新卷 著眼于練模擬悟規(guī)范爭滿分(本試卷滿分95分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分)1.如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)度較大的直流電流現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏電流計(jì)，圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中，俯視檢測線圈，其中感應(yīng)電流的方向是()A先順時(shí)針后逆時(shí)針B先逆時(shí)針后順時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針D先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針答案：D解析：根據(jù)右手螺旋定則可確定如圖所示的電流周圍的磁場方向；當(dāng)檢測線圈水平向南移動時(shí)，由于通電導(dǎo)線的磁場作用，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此有：先向下的磁場在增加，則有感應(yīng)電流方向逆時(shí)針；當(dāng)移置正上方，向下的磁場在減小，所以感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針；當(dāng)繼續(xù)向南移動時(shí)，向上磁場在減弱，則有感應(yīng)電流方向逆時(shí)針，故D正確，A、B、C均錯誤22019江蘇泰興模擬如圖所示電路中，原先開關(guān)S閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，通過兩電阻的電流大小分別為I1、I2，已知R1>R2，不計(jì)線圈L的直流電阻，A為理想電流表在某一時(shí)刻t1突然斷開開關(guān)S，則通過電流表的電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是()答案：D解析：原先開關(guān)S閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，通過兩電阻的電流大小分別為I1、I2，且由R1>R2可知I1<I2，斷開開關(guān)，原來通過R1的電流I1立即消失，自感線圈阻礙自身電流變化，瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電流I2流過電阻R1，其方向與原來流過電阻R1的電流方向相反，該電流逐漸減小最后為0.選項(xiàng)D正確，A、B、C錯誤32019江西撫州模擬(多選)電磁爐采用感應(yīng)電流(渦流)加熱的原理，通過電子線路產(chǎn)生交變磁場，把鐵鍋放在爐面上時(shí)，在鐵鍋底部產(chǎn)生交變的電流以加熱食品等它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點(diǎn)下列關(guān)于電磁爐的說法中正確的是()A電磁爐面板可采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部B電磁爐面板可采用金屬材料，通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對食品加熱D可以通過改變電子線路的頻率來改變電磁爐的功率答案：AD解析：電磁爐面板如果用金屬材料制成，使用電磁爐時(shí)，面板材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐面板要用絕緣材料制作，發(fā)熱部分為鐵鍋底部，如以陶瓷器皿等絕緣材料為鍋體，則不能產(chǎn)生渦流，起不到加熱作用，故A正確，B、C錯誤；鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)，故D正確4.2019四川成都七中診斷如圖，EOF和EOF為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界，其中EOEO，F(xiàn)OFO且EOOF，OO為EOF的角平分線，O、O間的距離為L，磁場方向垂直于紙面向里，一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿OO方向勻速通過磁場，t0時(shí)刻恰好位于圖示位置，規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象可能正確的是()答案：C解析：在整個(gè)正方形導(dǎo)線框通過磁場的過程中，切割磁感線的邊框?yàn)閮韶Q直邊框，兩水平邊框不切割磁感線由于正方形導(dǎo)線框沿OO方向勻速通過磁場，則有：從開始到左邊框到達(dá)O之前，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場切割磁感線的有效長度隨時(shí)間均勻增加根據(jù)EBLv得出感應(yīng)電動勢隨時(shí)間也均勻增加，由于電阻不變，所以感應(yīng)電流i也隨時(shí)間均勻增加根據(jù)右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向，結(jié)合導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)為正方向，得出開始時(shí)i為正方向；當(dāng)左邊框到達(dá)O之后，由于進(jìn)入磁場切割磁感線的有效長度不變，所以感應(yīng)電流i不變電流方向?yàn)檎较颍划?dāng)左邊框到達(dá)OO中點(diǎn)，右邊框即將進(jìn)入磁場切割磁感線時(shí)，接下來由于左邊框的切割磁感線的有效長度在減小，而右邊框切割磁感線的有效長度在增大，而左右邊框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反，所以整個(gè)感應(yīng)電動勢隨時(shí)間也均勻減小電流也均勻減小，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向當(dāng)左邊框到達(dá)距O點(diǎn)時(shí)，左右邊框切割磁感線的有效長度相等，此時(shí)感應(yīng)電動勢為0，電流為0.再往后跟前面過程相反故C正確，A、B、D錯誤52019河南模擬(多選)如圖甲所示，靜止在水平面上的等邊三角形金屬閉合線框，匝數(shù)n10，總電阻R2.5 ，邊長L0.3 m，處在兩個(gè)半徑均為r0.1 m的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，線框頂點(diǎn)與右側(cè)圓心重合，線框底邊與左側(cè)圓直徑重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里，B1、B2隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，線框一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，計(jì)算過程中近似取3.下列說法正確的是()At0時(shí)刻穿過線框的磁通量為0.5 WbBt0.2 s時(shí)刻線框中感應(yīng)電動勢為1.5 VC00.3 s內(nèi)通過線框橫截面的電荷量為0.18 CD線框具有向左運(yùn)動的趨勢答案：BC解析：t0時(shí)刻穿過線框的磁通量為B1r2B2r20.025 Wb，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，t0.2 s時(shí)刻線框中感應(yīng)電動勢為Enn1.5 V，選項(xiàng)B正確；在00.3 s內(nèi)通過線框橫截面的電荷量qtt0.18 C，選項(xiàng)C正確；由楞次定律可知，線框垂直紙面向外的磁通量增大，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，根據(jù)左手定則判斷出安培力向右，所以線框有向右運(yùn)動的趨勢，選項(xiàng)D錯誤6.2019遼寧凌源模擬(多選)如圖所示，一根直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為L，其兩端放在位于水平面內(nèi)、間距也為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，并與之接觸良好，導(dǎo)體棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控電阻，導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面t0時(shí)刻，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的水平初速度v0，此時(shí)可控電阻的阻值為R0，在導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中，通過可控電阻的變化使導(dǎo)體棒中的電流保持恒定，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，導(dǎo)體棒一直在磁場中，下列說法正確的是()A導(dǎo)體棒的加速度大小始終為aB導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止的時(shí)間為tC導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止的時(shí)間內(nèi)，回路產(chǎn)生的焦耳熱為mvD導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止的時(shí)間內(nèi)，回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv答案：ABC解析：由右手定則和左手定則可得，導(dǎo)體棒受到安培力水平向左，導(dǎo)體棒向右做減速運(yùn)動，在導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中，通過可控電阻的變化使導(dǎo)體棒中的電流I保持恒定，對導(dǎo)體棒由牛頓第二定律可得BILma，導(dǎo)體棒向右做勻減速運(yùn)動，結(jié)合EBLv，I可得，ma，可知導(dǎo)體棒的加速度大小始終為a，故A正確；由導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動可得vv0at，導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止的時(shí)間為t，故B正確；根據(jù)能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止運(yùn)動的過程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱為Qmv，故C正確，D錯誤72019廣東肇慶模擬(多選)如圖甲為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡易模型在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流如圖乙所示下列說法中正確的是()A磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/sB圖乙中電流的表達(dá)式為i0.6sin10t (A)C風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為0.6 AD風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i1.2sin10t (A)答案：BC解析：由圖乙可知，線圈的轉(zhuǎn)動周期T0.2 s，角速度為 10 rad/s，根據(jù)2n可知轉(zhuǎn)速為5 r/s，圖乙中電流的表達(dá)式為i0.6 sin10t(A)，故A錯誤，B正確；由轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比可知，當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，轉(zhuǎn)速也加倍，則此時(shí)電流的最大值Im1.2 A，則電流的表達(dá)式為i1.2sin20t (A)，則電流的有效值為 A0.6 A，故C正確，D錯誤8.2019福建龍巖質(zhì)檢(多選)如圖所示，有一個(gè)“”形鐵芯上繞有兩個(gè)線圈，鐵芯的三個(gè)豎直部分截面積相同，當(dāng)線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場都不能穿出鐵芯，并且在分支處分成完全相等的兩部分，現(xiàn)在給線圈1加電壓為U0的正弦式交流電，2接一負(fù)載電阻，此時(shí)線圈1中的電流為I0，線圈2中的電流為I0，則線圈1、2的匝數(shù)比k及線圈2兩端的電壓U為(忽略線圈的電阻及鐵芯中由于渦流而造成的電能損失)()AU2U0 BU4U0Ck Dk答案：AC解析：原線圈中的磁通量為時(shí)，副線圈中的磁通量為，所以2，所以U0n1，Un2n2，又U0I0UI0，所以U2U0，k，即A、C正確，B、D錯誤二、非選擇題(本題包括4小題，共47分)9(11分)兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為.在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場把一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒電阻為R1.完成下列問題：(1)如圖甲，金屬導(dǎo)軌的一端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源，撤去外力后導(dǎo)體棒仍能靜止，求直流電源的電動勢；(2)如圖乙，金屬導(dǎo)軌的一端接一個(gè)阻值為R2的定值電阻，撤去外力讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑，在加速下滑的過程中，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v時(shí)，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；(3)求第(2)問中導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度答案：(1)(2)gsin(3)解析：(1)回路中的電流為I，導(dǎo)體棒受到的安培力為F安BIL，對導(dǎo)體棒受力分析知F安mgsin.聯(lián)立上面三式解得E.(2)當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv，此時(shí)電路中電流I，導(dǎo)體棒受到的安培力FBIL.根據(jù)牛頓第二定律有mamgsin，解得agsin.(3)當(dāng)mgsin時(shí)，導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm，可得vm.10(12分)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出)直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略重力加速度大小為g.求：(1)通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小；(2)外力的功率答案：(1)，方向由C向D(2)mgr解析：(1)在t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒掃過的面積為St(2r)2r2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的大小為E根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端因此，通過電阻R的感應(yīng)電流的方向是從C端流向D端由歐姆定律可知，通過電阻R的感應(yīng)電流的大小I滿足I聯(lián)立式得I(2)在豎直方向有mg2N0式中，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒的支持力大小相等，其值為N.兩導(dǎo)軌對運(yùn)行的導(dǎo)體棒的滑動摩擦力均為fN在t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒在內(nèi)、外圓導(dǎo)軌上掃過的弧長分別為l1rtl22rt克服摩擦力做的總功為Wff(l1l2)在t時(shí)間內(nèi)，消耗在電阻R上的功為WRI2Rt根據(jù)能量守恒定律知，外力在t時(shí)間內(nèi)做的功為WWfWR外力的功率為P由至式得Pmgr.11(12分)如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5 T，其方向垂直于傾角為30的斜面向上絕緣斜面上固定有“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì))，MP和NP長度均為2.5 m，MN連線水平，長為3 m以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)，OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox.一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長度d為3 m，質(zhì)量m為1 kg，電阻R為0.3 ，在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度v1 m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)g取10 m/s2.(1)求金屬桿CD運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E及運(yùn)動到x0.8 m處電勢差UCD；(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖乙中畫出Fx關(guān)系圖象；(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱答案：(1)E1.5 VUCD0.6 V(2)F12.53.75x(N)(0x2)，圖象見解析(3)Q7.5 J解析：(1)金屬桿CD在勻速運(yùn)動中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBlv(ld)，代入數(shù)值得E1.5 V.當(dāng)x0.8 m時(shí)，金屬桿在導(dǎo)軌間的電勢差為零(被短路)，設(shè)此時(shí)桿在導(dǎo)軌外的長度為l外，則l外dd，OP ，得l外1.2 m.由楞次定律判斷D點(diǎn)電勢高，故CD兩端電勢差UCDBl外v0.6 V.(2)桿在導(dǎo)軌間的長度l與位置x的關(guān)系是ld3x，對應(yīng)的電阻R1R，電流I，桿受到的安培力F安BIl7.53.75x，根據(jù)平衡條件得FF安mgsin，得F12.53.75x(N)(0x2)，畫出的Fx圖象如圖所示(3)外力F所做的功WF等于Fx圖線與x軸所圍成的圖形的面積，即WF2 J17.5 J.而桿的重力勢能增加量Epmgsin，故全過程產(chǎn)生的焦耳熱QWFEp7.5 J.12(12分)如圖所示，MN、PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與電阻R20 組成閉合回路，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1：n21：10，導(dǎo)軌寬L5 m質(zhì)量m2 kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力F作用下，從t0時(shí)刻開始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是v2sin20t(m/s)垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B4 T導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻均不計(jì)求：(1)ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式；ab棒中產(chǎn)生的是什么電流？(2)電阻R上的電熱功率P.(3)從t0到t10.025 s的時(shí)間內(nèi)，外力F所做的功答案：(1)E40sin20t(V)，正弦交流電(2)4103 W(3)104 J解析：(1)ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式為EBLv40sin20t(V)故ab棒中產(chǎn)生的是正弦式交變電流(2)設(shè)原線圈上電壓的有效值為U1，則U120 V設(shè)副線圈上電壓的有效值為U2，則解得U2200 V電阻R上的電熱功率P4103 W(3)由以上分析可知，該正弦交流電的周期T0.1 s從t0到t10.025 s，經(jīng)歷了四分之一個(gè)周期設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，則Q100 J在t10.025 s時(shí)刻，ab棒的速度為v，則v2sin20t12 m/s由能量守恒定律可得這段時(shí)間內(nèi)外力F做的功WQmv2104 J