2016年高考物理一轮复习教师备选题库：第九章 第4讲 电磁感应定律综合应用(二)(动力学和能量).doc

[教师备选题库] 1.(2012·浙江联考)在如图1所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的有(　　) 图1 A．t1时刻，导线框具有的加速度a＝3gsin θ B．导线框两次匀速直线运动的速度之比为v1∶v2＝4∶1 C．从t1时刻到t2时刻的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量 D．从t1时刻到t2时刻，有eq \f(3mgLsin θ,2)＋eq \f(m?v\o\al( 2,1)－v\o\al( 2,2)?,2)机械能转化为电能 解析：选BD　t1时刻ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动，其加速度为零，A错误；导线框的ab边越过GH后做匀速直线运动直到越过JP为止，ab边越过JP后回路的感应电动势增大，感应电流增大，因此所受安培力增大，安培力阻碍导线框下滑，因此ab边越过JP后导线框开始做减速运动，使感应电动势和感应电流均减小，安培力也减小，当安培力减小到与重力沿斜面向下的分力mgsin θ相等时，导线框以速度v2做匀速直线运动，因此有mgsin θ－eq \f(B2L2v1,R)＝0、mgsin θ－eq \f(4B2L2v2,R)＝0，则v1∶v2＝4∶1，B对；利用动能定理可知从t1时刻到t2时刻的过程中，有eq \f(3mg,2)Lsin θ－W＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)，由于v1＞v2，则eq \f(3mgLsin θ,2)＜W，C错误；W＝eq \f(3mgLsin θ,2)＋eq \f(m?v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2)?,2)，D正确。 2．(2012·安徽名校模拟)如图2所示，图甲、乙所示的是与匀强磁场垂直放置的两个光滑金属框架，导体棒AB放在金属框上。图甲中接有一个电阻R，图乙中接有一个自感系数为L、直流电阻也为R的线圈，其他部分两图都相同。下列说法中正确的是(　　) 图2 A．使导体棒AB以相同的加速度向右运动相同的位移，则甲图中外力做功多 B．使导体棒AB以相同的加速度向右运动相同的位移，则乙图中外力做功多 C．使导体棒AB以相同的速度向右匀速运动相同的位移，则甲图中外力做功多 D．使导体棒AB以相同的速度向右匀速运动相同的位移，则乙图中外力做功多 解析：选A　若导体棒AB以相同的速度向右匀速运动相同的位移，则电路中产生的感应电流恒定，两电路中的电流等大，外力做功一样多，C、D错误；若导体棒AB以相同的加速度向右运动相同的位移，电路中产生的感应电流越来越大，线圈要产生自感电动势阻碍电流的增大，题图乙中的电流要小一些，故题图甲中外力做功多，A正确，B错误。 3.如图3所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻。质量为m、长为L，且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中A、C间的电阻R上产生的焦耳热为Q，则(　　) 图3 A．初始时刻导体棒所受的安培力大小为eq \f(2B2L2v0,R) B．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为eq \f(2Q,3) C．当导体棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,0)－2Q D．当导体棒再次回到初始位置时，A、C间电阻R的热功率为eq \f(B2L2v\o\al( 2,0),R) 解析：选AC　初始时刻由E＝BLv0、I＝eq \f(2E,R)及F＝BIL可解得F＝eq \f(2B2L2v0,R)，A正确；由于导体棒往复运动过程中机械能逐渐转化为焦耳热，故从开始到第一次到达最左端过程中产生的焦耳热Q′大于从左端运动到平衡位置产生的焦耳热，即Q′＞eq \f(1,3)×2Q，B错误；由能量守恒可知C正确；当导体棒再次回到平衡位置时，其速度v＜v0，A、C间电阻的实际热功率为P＝eq \f(B2L2v2,R)，故D错误。 4.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图