高考物理一轮复习课时跟踪检测（三十九）电磁感应中的动力学和能量问题（卷Ⅰ）（重点高中）.doc

课时跟踪检测（三十九）电磁感应中的动力学和能量问题（卷Ⅰ）

(二)重点高中适用作业(卷Ⅰ)

[A级——保分题目巧做快做]

★1.(2018·广西柳州高级中学模拟)在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示()

A．线框受到的水平外力一定是恒定的

B．线框边长与磁场宽度的比值为3∶8

C．出磁场的时间是进入磁场时的一半

D．出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等

解析：选B根据E＝BLv，I＝eq\f(E,R)，F＝BIL，v＝at以及F拉－F＝ma可知，线框受到水平外力是变力，且出磁场时比进磁场时要大，故出磁场时外力做功比进入磁场时外力做功多，故选项A、D错误；线框做匀加速直线运动，由图像及匀加速直线运动规律，结合电流与速度的关系可以知道，线框边长与磁场宽度比值为3∶8，出磁场的时间不是进入磁场时的一半，故选项B正确，选项C错误。

2．[多选](2018·唐山模拟)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0～t2时间内()

A．电容器C的电荷量大小始终不变

B．电容器C的a板先带正电后带负电

C．MN所受安培力的大小始终不变

D．MN所受安培力的方向先向右后向左

解析：选AD磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，选项A正确，B错误；由于磁感应强度变化，根据楞次定律和左手定则可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，大小先减小后增大，选项C错误，D正确。

3．[多选](2018·泰州模拟)如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则()

A．有界磁场宽度lL

B．磁场的磁感应强度应为eq\f(mgU,nPL)

C．线框匀速穿越磁场，速度恒为eq\f(P,mg)

D．线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL

解析：选BC因线框穿越磁场过程中小灯泡正常发光，故为匀速穿越磁场，且线框长度L和磁场宽度l相同，A错；匀速穿越，故重力和安培力相等，mg＝nBIL＝nBeq\f(P,U)L，得B＝eq\f(mgU,nPL)，B对；匀速穿越，重力做功的功率等于电功率，即mgv＝P，得v＝eq\f(P,mg)，C对；线框穿越磁场时，通过的位移为2L，且重力做功完全转化为焦耳热，故Q＝2mgL，D错。

4.如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()

A．如果B增大，vm将变大

B．如果α增大，vm将变大

C．如果R变小，vm将变大

D．如果m变小，vm将变大

解析：选B金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动。杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示。安培力F＝eq\f(BLvm,R)LB，对金属杆列平衡方程式：mgsinα＝eq\f(B2L2vm,R)，则vm＝eq\f(mgsinα·R,B2L2)。由此式可知，B增大，vm减小；α增大，vm增大；R变小，vm变小；m变小，vm变小。因此A、C、D错误，B正确。

5.[多选](2018·银川一中模拟)如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。当给环通以恒定的电流I，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，不计空气阻力，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是()

A．圆环先做加速运动后做减速运动

B．在时间t内安培力对圆环做功为mgH

C．圆环运动的最大速度为eq\f(2πBIrtcosθ,m)－gt

D．圆环先有扩张后有收缩的趋势

解析：选AC在时间t内，圆环中通有电流I，圆环在磁场中受向上的安培力作用，安培力大于重力，所以合力向上，