2013高考物理总复习课时作业32电磁感应中的动力学与能量问题.docVIP

(时间：45分钟　分值：100分) 一、选择题(每题7分，共63分) 1．如图所示，在磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U形导轨上以速度v＝10 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L＝1.0 m，电阻R＝1.0 Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是(　　) A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5.0 V B．导体PQ受到的安培力方向水平向右 C．作用力F大小是0.50 N D．作用力F的功率是25 W 解析：E＝BLv＝0.50×1.0×10 V＝5.0 V，A正确；由右手定则和左手定则知，安培力方向向左，且F＝＝2.5 N，B、C错误；PF＝F·v＝2.5×10 W＝25 W，D正确． 答案：AD2．如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方式没有画出，线圈Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置在桌面上的用细导线制成的线圈．若在线圈Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，在t1至t2时间段内线圈P对桌面的压力小于重力，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(　　) 解析：若线圈Q中有均匀变化的磁场，则在螺线管中就产生恒定的感应电流，穿过线圈P的磁通量不发生变化，故在线圈P中不产生感应电流，线圈P不受安培力的作用，故A、B均错误；C中，线圈Q中不仅磁场在变，而且磁场的变化率在变小，故螺线管中的电流也变小，穿过线圈P的磁通量变小，在线圈P中产生感应电流，由楞次定律判断出线圈P受到的安培力向上，线圈P对桌面的压力小于重力，C正确，同理可得D错误． 答案：C3．如图所示，一个水平放置的“”形光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间t变化的图象中正确的是(　　) 4．(2012三明模拟)如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1 m、质量m为0.1 kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1 Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1 T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h＝3.8 m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2 J，电动机牵引棒时 ，电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A，电动机内阻r为1 Ω，不计框架电阻及一切摩擦，则以下判断正确的是(　　) A．导体棒向上做匀减速运动 B．电动机的输出功率为7 W C．导体棒达到稳定时的速度为v＝2 m/s D．导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间为1 s 解析：由于电动机的输出功率恒定，由P出＝Fv及F－mg－＝ma可知导体棒的加速度逐渐减小，选项A错误；电动机的输出功率P出＝IU－I2r＝6 W，选项B错误；电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，P出＝Fv，当棒达到稳定速度时F＝mg＋BI ′L感应电流I ′＝＝，解得棒达到的稳定速度为v＝2 m/s，选项C正确；由能量守恒定律得：P出t＝mgh＋mv2＋Q，解得t＝1 s，选项D正确． 答案：CD 5．两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，电阻也为R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，如图所示．除金属棒和电阻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(　　) A．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为由a到b B．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝ C．最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡 D．从开始释放到最终金属棒稳定的过程中，金属棒与电阻构成的回路产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量 解析：金属棒向下运动时，由右手定则，可判断流过电阻R的电流方向为由b到a；金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝；金属棒最终静止，受到的重力和弹力相等；由能量守恒知，减少的重力势能等于产生的热量和弹簧增加的弹性势能． 答案：CD 6．如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m，电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示．在这个过程中(　　) A．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零 B．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C．金属棒克服安培力做的功大于电阻R上发出的焦耳热 D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热 7．(2012东