2020高考物理二轮抓分天天练课件:重点知识练+1.20

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A.线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反 B.线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反 C.线圈进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷 量为BRL2 D.线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为 2B2L2v2 R
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答案 AC 解析 根据右手定则直接判断进入磁场时电流方向沿 cbadc 方向,穿出磁场时电流方向为 dabcd 方向,故 A 项正确;由楞 次定律和左手定则判断线圈进入磁场时所受安培力的方向与穿 出时相同,由线圈受力平衡可知静摩擦力的方向相同,故 B 项错 误;线圈进入磁场区域的过程中,通过导线某一横截面的电荷量 q=It=BLRvt=BRL2,故 C 项正确;线圈经过磁场区域的过程中, 电动机多消耗的电功率即线圈内产生热量的热功率,则 P=I2R =B2LR2v2,故 D 项错误.
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在 2~3vl 时间内,线框的对角线经过磁场的上边界到完全出磁场, 此过程由楞次定律判断可知感应电流的方向为顺时针,为负值, t 时刻线框中电流为 I=-B[l-v(Rt-2)]v,t 增大,I 减小;由 数学知识可知,C 项正确.
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8.(2019·常德一模)(多选)如图所示,匀强磁场 的水平边界相距为 d,磁感应强度大小为 B、水平 向里.质量为 m、电阻为 R、边长为 L 的正方形 线圈 abcd,在磁场上方高 h 处由静止释放,已知 cd 边刚进入磁场时与 cd 边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻 力,在线圈穿过磁场的整个过程中( )
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5.(2019·四川模拟)(多选)如图所示,两光滑平行长直导轨, 水平放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面 垂直.已知金属棒 MN 能沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定 值电阻 R,金属棒与导轨电阻不计.金属棒在水平恒力 F 作用下 从静止开始沿导轨向右运动,在以后过程中,表示金属棒加速度 a、速度 v、电阻 R 两端的电压 UR 以及流过电阻 R 的电量 q 随 时间 t 变化的图象中正确的是( )
1.20 电磁感应规律与动力学问 题综合(二)
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一、选择题 1.(2019·江苏省南京师范大学模拟)如图所示,半圆光滑绝 缘轨道 MN 固定在竖直平面内,O 为其圆心,M、N 与 O 高度 相同,匀强磁场方向与轨道平面垂直.现将一个带正电的小球自 M 点由静止释放,它将沿轨道在 M、N 间做往复运动.下列说 法中正确的是( )
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a=mF -Bm2LR2v,可知,a 减小得越来越慢,a­t 图象的斜率越来越 小,a­t 图象应是曲线,故 A 项错误;由于金属棒做加速度减小 的加速运动,根据感应电动势 E=BLv,知 E 逐渐增大,但 E 增 加得越来越慢,金属棒电阻不计,则 R 的电压 UR=E,所以 UR 增加得越来越慢,即 UR­t 图象斜率逐渐减小,最后保持不变, 故 C 项正确;通过电阻 R 的电荷量为:q=It=ΔRΦ=BRLx,由于 金属棒的速度先增大后不变,则qt =BRLv,逐渐增大,最后不变, 故 D 项正确.
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A.R 中的电流方向是从 a 到 b B.导体棒向右做匀速滑动 C.电容器的带电量逐渐变小 D.在 BC 段滑动时导体棒动能的减少量等于电阻 R 上产生 的热量
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答案 AC 解析 根据右手定则可判定回路中的电流沿逆时针方向,过 电阻 R 的电流方向是从 a 到 b,故 A 项正确;根据左手定则可判 断,导体棒受到向左的安培力作用做减速运动,所以电动势不断 变小,电容器两端电压不断变小,根据 Q=CU,故电容器电荷 量逐渐变小,故 B 项错误,C 项正确;根据能量守恒可知,在 BC 段滑动时导体棒动能的减少量等于电阻 R 上产生的热量以及 电容器储存的电能之和,故 D 项错误.
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点受到向下的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力,由牛顿可 得:F2-mg-F 洛=mvr2,故此时小球对轨道的压力为 F′2=mvr2+ F 洛+mg,所以小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小不 相等,故 C 项错误;小球不管从哪边滚下,只有重力做功,且重 力做功相等,由动能定理可知,小球在最低点时,速度大小总是 相等的,由 F 合=mvr2可知合力不变,故 D 项正确.
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2.(2019·天津二模)(多选)如图所示,电阻 R、 电容器 C 与固定在同一水平面上的光滑平行导 轨相连,导轨间有竖直向下的匀强磁场.一导体 棒垂直放在导轨上且与导轨接触良好,导体棒与 导轨电阻不计.现让导体棒获得一初速度 v0 从位置 A 向右滑动 并经过 B、C 两位置,在导体棒向右滑动的过程中,下列说法正 确的是( )
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所用时间为 t=2vd=
2d = 2gh
g2hd,故 B 项正确;cd 边刚进入磁
场时与 cd 边刚离开磁场时速度相等,若 L>d,线框在磁场中做 匀速运动,则:mg=B2RL2v,线框在磁场中运动时的速度为:v
=mB2gLR2,线框离开磁场后做加速运动,ab 边进入磁场时的速度
大于mB2gLR2,故 C 项错误;cd 边刚进入磁场时与 cd 边刚离开磁场
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A.棒能摆到 OD 处 B.从 OC 到 PO 的过程中,通过棒横截面的电荷量为π2BRL2 C.棒第一次到达 OP 处时,棒中通过的电流为ωBRL2 D.棒最终会停下,产生的总焦耳热为12mgL
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答案 D 解析 棒沿着导轨摆动切割磁感线而产生动生电动势,导轨 与棒组成的回路通电,根据楞次定律可知棒要受到安培力,安培 力做负功,则棒第一次不能到达等高的 OD 处;最终棒通过多个 往复的摆动而停在 OP 处,由能量守恒可知 mg·L2=W 安=Q 总; 故 A 项错误,D 项正确;从 OC 到 PO 的过程中,流过回路的电
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答案 CD 解析 金属棒受到的安培力:FA=BIL=B2RL2v,由牛顿第二 定律得:F-B2RL2v=ma,解得加速度为:a=mF -Bm2LR2v,由于金 属棒做加速运动,速度 v 不断增大,则加速度 a 不断减小,直至 零,v­t 图象的斜率越来越小,直至零,故金属棒开始做加速度 减小的加速运动,当加速度为零时做匀速直线运动,故 B 项错误; 由于金属棒做加速度减小的加速运动,v 的变化率越来越小,由
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A.小球在 M 点和 N 点时均处于平衡状态 B.小球由 M 到 N 所用的时间大于由 N 到 M 所用的时间 C.小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等 D.小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等
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答案 D 解析 小球在 M 点和 N 点只受到重力,所以小球在这两点 不能处于平衡状态,故 A 项错误;由于洛仑磁力总是与运动垂直, 由于没有摩擦力,故对其速度大小有影响的只有重力,故小球无 论从哪边滚下,时间都是一样的,故 B 项错误;小球从 M 到 N 运动,在最低点受到向上的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重 力,由牛顿运动定律可得:F1+F 洛-mg=mvr2,故此时小球对轨 道的压力为:F′1=mvr2+mg-F 洛;小球从 N 到 M 运动,在最低
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A.圆环所受安培力的方向始终不变 B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C.圆环中的感应电流大小为4Bt00rρS D.圆环中的感应电动势大小为B04πt0 r2
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答案 BC
解析 由楞次定律可知,在 t=0 到 t=t1 的时间间隔内感应
电流始终沿顺时针方向,由左手定则可知:0~t0 时间内圆环受
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3.(2019·课标全国Ⅰ)(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大 小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线 MN 所示.一硬 质细导线的电阻率为 ρ、横截面积为 S,将该导线做成半径为 r 的圆环固定在纸面内,圆心 O 在 MN 上.t=0 时磁感应强度的 方向如图(a)所示;磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图(b)所 示.则在 t=0 到 t=t1 的时间间隔内( )
时速度相等,若 L<d,线框可能先做减速运动,全部进入磁场将
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做加速运动,线圈全部进入磁场的瞬间速度最小,设最小速度为 vm,由动能定理,从 cd 边刚进入磁场到线框完全进入时,则有: 12mvm2-12mv02=mgL-mgd,有12mv02=mgh,综上所述,线圈 的最小速度为 vm= 2g(h+L-d),故 D 项正确.
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A.线圈产生的热量为 mgd
B.若 L=d,则所用时间为 d
2 gh
C.若 L>d,则线圈 ab 边进磁场时的速度为mB2gLR2
D.若 L<d,则线圈的最小速度为 2g(L+h-d)
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答案 BD 解析 根据能量守恒研究从 cd 边刚进入磁场到 cd 边刚穿出 磁场的过程,动能变化量为 0,重力势能转化为线框产生的热量, 则进入磁场的过程中线圈产生的热量 Q=mgd,cd 边刚进入磁场 时速度为 v0,cd 边刚离开磁场时速度也为 v0,所以从 cd 边刚穿 出磁场到 ab 边离开磁场的过程,线框产生的热量也是 Q=mgd, 整个过程中产生的热量 Q′=2mgd,故 A 项错误;线圈刚进入磁 场时的速度大小为 v= 2gh,若 L=d,线圈将匀速通过磁场,
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9.(2019·郑州二模)(多选)如图所示,空间中 存在一个沿水平方向的磁场,磁场上边界 OM 水 平,以 O 点为坐标原点,OM 为 x 轴,竖直向 下为 y 轴,磁感应强度大小在 x 方向保持不变,y 轴方向按 B= ky 变化,k 为大于零的常数.一质量为 m、电阻为 R、边长为 l 的单距正方形线框 abcd 从图示位置以速度 v0 沿 x 轴正方向抛出, 抛出时 dc 边和 OM 重合,da 边和 y 轴重合,运动过程中线框始 终处于 xOy 平面内,且 dc 边始终平行于 x 轴.磁场足够大,重 力加速度为 g,不计空气阻力.则下列说法正确的是( )
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πL2 荷量由 q=I·Δt,I=RE,E=BΔΔtS,故 q=B·RΔS=B·R4 =π4BRL2, 故 B 项错误;棒第一次到达 OP 处时角速度为 ω,转动产生的平 均电动势为 E=BL0+2ωL=BL22ω,则电流为 I=RE=BL2R2ω,故 C 项错误.
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7.(2019·永州三模)如图所示,LOM 为一 45°角折线,折线内有一方向垂直于纸面向里 的匀强磁场,一边长为 l 的正方形导线框沿垂 直于 OM 的方向以速度 v 做匀速直线运动,在 t=0 时刻恰好位于图中所示位置.以逆时针方向为导线框中电流 的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的 是(时间以vl 为单位)( )
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6.(2019·漳州二模)如图所示,在竖直面内有 一半径为 L 的圆形光滑金属导轨 CPD,处于磁 感应强度大小为 B、方向与导轨平面(纸面)垂直 向里的匀强磁场中,圆心为 O,直径 CD 水平,半径 OP 竖直, O、D 间用导线连接.一质量分布均匀的金属棒 OA,长为 L, 电阻为 R,质量为 m,能绕水平轴 O 在竖直平面内自由转动, 棒与导轨和轴 O 始终接触良好,一切摩擦及其他电阻均不计,重 力加速度大小为 g.若棒从 CO 处由静止释放,第一次到达 OP 处 时的角速度为 ω,则下列判断正确的是( )
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4.(2019·安徽模拟)(多选)某实验小组制作一个金属安检仪原 理可简化为图示模型.正方形金属线圈 abcd 平放在粗糙水平传 送带上,被电动机带动一起以速度 v 匀速运动,线圈边长为 L, 电阻为 R,质量为 m,有一边界宽度也为 L 的矩形磁场垂直于传 送带,磁感应强度为 B,且边界与线圈 bc 边平行.已知线圈穿 过磁场区域的过程中速度不变,下列说法中正确的是( )
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答案 C 解析 在 0~1vl 时间内,线框产生的感应电动势不变,感应 电流也不变,由楞次定律判断可知感应电流的方向为逆时针,为 正值;在 1~2vl 内,线框上边出磁场到线框的对角线经过磁场的 上边界,此过程由楞次定律判断可知感应电流的方向为顺时针, 为负值,t 时刻线框中电流为 I=-Bv(t-R 1)·v,t 增大,I 增大;
到的安培力向左,t0~t1 时间内安培力向右,故 A 项错误,B 项
正确;由电阻定律可知,圆环电阻:R=ρLS=ρ2Sπr,由法拉第电














E

ΔΦ Δt

ΔB·S Δt

B0·12πr2 t0

B02πt0r2,感应电流:I=RE=4Bρ0Str0,故 C 项正确,D 项错误.
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