高考（江苏专用）物理二轮复习模块复习——专题四电路和电磁感应第10讲专题提升训练.docVIP

第10讲　电磁感应问题的综合分析 专题提升训练 一、单项选择题 1.如图1所示，图中的虚线为磁场的理想边界，方向垂直于纸面向里，一质量分布均匀的梯形导体框MNQP由图中位置开始匀速穿过磁场，已知MN、PQ间的距离与两虚线的间距相等。假设沿MNQP方向的电流为正，由图示的位置开始计时，则整个过程中导体框中感应电流随时间变化规律的图象为(　　) 图1 解析　由右手定则可以判断开始时电流应为负值，导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的，当导体框全部进入磁场到PQ边离开磁场，再次利用右手定则可以判断此时电流应为正值，而导体框切割磁感线的有效长度是均匀增加的，所以B项正确。 答案　B 2.(2015·云南一模)如图2甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是图中的(　　) 图2 解析　AB边受的安培力向右，根据左手定则可知感应电流方向为顺时针方向，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，说明原磁场在增强，C图不可能；安培力F＝BIL，I＝，E＝S，安培力大小不变B－t图象的斜率在减小，A、B图均不可能，D图是可能的。 答案　D 3.(2015·四川成都新津中学月考)如图3虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线(　　) 图3 解析　在0～内，线框中没有感应电流；在～内，E＝BLv＝，电流不随时间变化，方向为逆时针；在～T内，线框全部在磁场中，没有感应电流；在T～T内，E＝BLv＝，方向为顺时针，选项A正确。 答案　A 4.如图4甲所示，质量为2 kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上，质量为1 kg、边长为1 m、电阻为0.1 Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上，E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示，AB边恰在磁场边缘以外；FECD区域B2＝0.5 T，CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则(　　) 图4 A.金属框中产生的感应电动势大小为1 V B.金属框受到向左的安培力大小为1 N C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向 D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3，则金属框可以在绝缘板上保持静止 解析　因为E＝＝S，而左边磁场的有效面积仅限于ABEF之内，所以E＝0.5 V，选项A错误；电流I＝＝5 A，由楞次定律可知金属框中的感应电流方向沿ABCD方向，选项C错误；CD边处于竖直向上的匀强磁场中，则F安＝B2IL＝2.5 N，由左手定则可知方向向右，选项B错误；设金属框的质量为m，如果金属框与绝缘0.3，则金属框与绝缘板间的最大静摩擦力Ffmax＝μmg＝3 N，因为F安＜Ffmax，所以金属框可以在绝缘板上保持静止，选项D正确。 答案　D 5.阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图5所示的滑轨，滑轨与水平面成α角，匀强磁场垂直滑轨所在的平面，宽滑轨的宽度是窄滑轨宽度的2倍。一质量为m、电阻不计的导ab垂直滑轨放置，彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦，导体棒从靠近电阻R处由静止释放，在滑至窄滑轨之前已做匀速运动，其匀速运动的速度为v，窄滑轨足够长。则下列说法正确的是(　　) 图5 A.导体棒进入窄滑轨后，一直做匀速直线运动 B.导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动 C.导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2v D.导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1∶4 解析　设宽滑轨的宽度为L，窄滑轨L′，则L′＝，由于导体棒在进入窄滑轨前已做匀速运动，故有mgsin α＝BIL＝。导体棒进入窄滑轨后，因为L′＜L，所以mgsin α＞，导体棒将加速下滑，当mgsin α＝，即v′＝4v时，导体棒将再次做匀速运动，故选项A、B、C错误；导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时，感应电动势之比＝＝，又P＝，所以导体棒在宽、窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1∶4，选项D正确。 答案　D 6.(2015·安徽理综，19)如图6所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则(　　) 图6 A.电路中感应电动势的大小为 B.电路中感应电流的大小为 C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的发热功率为 解析　电路中的感应电动势E＝Blv，感应电流I＝＝＝故A错误，B正确；金属杆