2022年高考物理二轮专题:电磁感应 综合卷(Word版含部分答案)

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名称 2022年高考物理二轮专题:电磁感应 综合卷(Word版含部分答案)
格式 docx
文件大小 612.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-19 14:14:22

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文档简介

综合卷 电磁感应 2022年高考物理二轮专题训练
一、单选题
1.(2022·山西长治·高山阶段练习)如图所示,a、b是同一导线制成的粗细均匀的闭合导线环,两导线环的半径之比为4:5,其中仅在a环所围区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。当该磁场均匀变化时,a、b两环内的感应电流之比为(  )
A.1:1 B.4:5 C.5:4 D.16:25
2.(2022·安徽·合肥市第八中学高山开学考试)如图所示,光滑水平面上一有限范围的的匀强磁场,宽度为,若将一个电阻为0.4Ω,边长的正方形均匀导线框在外力作用下以速度匀速通过磁场区域,则下列说法错的是(  )
A.导线框中无感应电流的时间为3 s
B.线框进入磁场的过程中流过线框某一横截面的电量为
C.线框穿过磁场的过程中线框中产生的焦耳热为
D.若无外力作用,线框穿过磁场后速度为v,则线框在磁场中匀速运动的速度为
3.(2022·辽宁·高山期末)如图所示的电路中,A、B是规格相同的灯泡,L是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈,电源电动势E不变。下列说法正确的是(  )
A.合上S,电流稳定后A、B亮度相同
B.合上S的瞬间,B先亮,A逐渐变亮
C.电流稳定后断开S的瞬间,A、B均立即熄灭
D.电流稳定后断开S的瞬间,A闪亮后逐渐熄灭,B立即熄灭
4.(2022·新疆·乌鲁木齐八一中学高山期末)如图甲所示,阻值为R=8的电阻与阻值为r=2的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积S=1.0m2,在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,导线的电阻不计,则前2s时间内(  )
A.流过电阻R的电流方向为从E到F
B.流过电阻R的电流大小为0.4A
C.电阻R上产生的热量为0.064J
D.通过电阻R的电荷量为0.4C
5.(2021·吉林·长春十一高高山阶段练习)如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止,设金属导轨与棒的电阻均不计,a到b到c的间距相等,则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中(  )
A.棒做匀减速运动
B.通过棒横截面积的电荷量,从a到b比从b到c大
C.克服安培力做功,从a到b比从b到c大
D.回路中产生的内能相等
6.(2022·山东枣庄·高三期末)半径分别为r和的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一根长为、电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上,的延长线通过圆导轨中心O,在两导轨之间接阻值分别为、的两定值电阻,装置的俯视图如图所示。整个装置位于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。金属棒在水平外力作用下以角速度绕圆心O顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,不跟电阻相碰,导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.金属棒中电流从N流向M B.金属棒转动产生的电动势为
C.电阻中电流为 D.水平外力做功的功率为
7.(2022·河南·郑州四中高山阶段练习)如图甲所示,在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环。在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正。以下说法中正确的是(  )
A.在第末,圆环中的感应电流最大
B.在第末,圆环对桌面的压力小于重力
C.在内和内,圆环中的感应电流的方向相反
D.从上往下看,在内,圆环中的感应电流沿顺时针方向
二、多选题
8.(2021·广东·化州市第一中学高山期末)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(如图甲所示)。它是利用电磁感应原理制成的,是人类历史上第一台发电机。如图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。若在圆盘下半周加匀强磁场,使铜盘转动,电阻R中就有电流通过。回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,平面与铜盘平面垂直,下列说法中正确的是(  )
A.铜片C的电势比铜片D的电势低
B.若铜盘转速增大为原来的2倍,流过R的电流增大为原来的4倍
C.若磁感应强度变为原来的一半,则总的电功率将变为原来的一半
D.若所加的匀强磁场垂直穿过整个圆盘,铜盘匀速转动时电阻R上仍将有电流通过
9.(2022·全国·高三课时练习)如图,光滑平面内存在方向垂直平面向外的单边界磁场,其磁感应强度变化规律满足B=B0+kt(k>0),正方形线框固定在虚线位置AB'C'D'处时(AC'与磁场边界重合),线框中的电流为i,则下列说法正确的是(  )
A.线框固定在虚线位置时,线框中电流沿逆时针方向,且电流大小恒定
B.现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置,此过程中,线框中电流沿顺时针方向,且电流大小变化
C.现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
D.现令磁感应强度恒为B0,线框在平面内从实线位置绕A点沿逆时针方向以某一角速度ω匀速转到虚线位置的瞬间,若线框中电流大小也为i,则角速度
10.(2022·安徽黄山·一模)水平固定放置的足够长的光滑平行导轨,电阻不计,间距为L,左端连接的电源电动势为E,内阻为r,质量为m的金属杆垂直静放在导轨上,金属杆处于导轨间部分的电阻为R。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中如图所示。闭合开关,金属杆由静止开始沿导轨做变加速运动直至达到最大速度,则下列说法正确的是( )
A.金属杆的最大速度等于
B.此过程中通过金属杆的电荷量为
C.此过程中电源提供的电能为
D.此过程中金属杆产生的热量为
11.(2022·安徽·合肥一中高三阶段练习)如图所示,水平面内有一足够长平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好。开关S由1掷到2时开始计时,q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是(  )
A.B.C.D.
三、填空题
12.(2021·上海交大附中高山开学考试)如图,匀强磁场的磁感应强度大小为,磁场外一质量为、电阻为、边长为的正方形导线框位于光滑水平面上,其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力作用下,线框由静止开始向磁场区域运动。若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动,则线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离为__________;若线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离大于,则线框前端进入磁场的过程中,线框所做的运动为___________。
13.(2022·上海崇明·一模)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,导轨间距L=0.5m,导轨电阻不计,上端与一阻值为R=0.2Ω电阻连接。在虚线以下有一足够大匀强磁场,磁感强度B=0.1T,磁场方向垂直于导轨平面。一质量m=0.025kg,电阻r=0.1Ω导体棒水平置于导轨上,离磁场上边界的距离h=0.45m。静止释放导体棒,求:(重力加速度g取10m/s2,导体棒与导轨始终良好接触。)
(1)导体棒进入磁场后电阻R上的电流方向______;(选填“向左”、“向右”)
(2)导体棒刚进入磁场时的速度v1大小和加速度a1大小与方向;______
(3)简要描述金属棒进入磁场后,速度如何变化和加速度变化情况,速度变化情况:______;加速度如何变化:______。
(4)下滑过程中电阻R上的最大功率Pm。______
四、解答题
14.(2021·重庆市江津中学校高山阶段练习)一个圆形线圈,半径R=0.5m,共有n=100匝,其总电阻r=4.0Ω,线圈与阻值为R0=16Ω的外电阻连成闭合回路,如图所示。线圈内部存在着一个边长l=0.20m的正方形区域,其中分布有磁感强度随时间变化规律为B=10-2t(T)的匀强磁场。求t=2s时:
(1)判断a、b两点电势的高低;
(2)a、b两点电势差的大小;
(3)R0消耗的功率。
15.(2022·浙江柯桥·高山期末)如图所示,在水平面上固定两根平行的金属轨道和。只有、部分粗糙,长度为,动摩擦因数为,其余部分都是光滑的。区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为;轨道间连接有两个阻值为的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒,受水平向右的恒力作用,从处由静止开始运动,通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示,到电压为时曲线已趋向水平,已知金属棒的电阻为,质量为,金属轨道间距为,电阻不计,求:
(1)金属棒进入磁场时的速度;
(2)恒力大小;
(3)金属棒在经过区域的过程中,通过金属棒的电量;
(4)金属棒在经过区域的过程中,回路产生焦耳热。
16.(2022·辽宁·丹东市教师进修学院高山期末)如图所示,间距为L=1m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,倾斜部分导轨与水平面的倾角θ=30°,上端连有阻值R=1Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长,图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场区域的宽度d=1.5m。现将质量m=0.1kg、内阻r=1Ω、长L=1m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放,达到稳定速度v0后进入水平导轨,当恰好穿过B2磁场时速度v=1m/s,已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足△v=k△x(比例系数k未知),运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。(g=10m/s2)求:
(1)导体棒ab的速度v0;
(2)导体棒ab穿过B2磁场过程中导体棒ab产生的焦耳热;
(3)若磁场B1大小可以调节,其他条件不变,为了使导体棒ab停留在B2磁场区域,B1需满足什么条件?
17.(2022·北京·101中学高山期末)导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示,固定于水平面的U型线框处于竖直向下的匀强磁场中,金属直导线MN在于其重直的水平恒力F作用下,在导线框上以速度v做匀速运动,速度v与恒力F的方向相同,导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R,其长度L恰好等于平行轨道同距,磁场的磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。
(1)通过公式推导验证:在Δt时间内,F对导线MN所做的功W等于导线MN中产生的焦耳热Q;
(2)若导线MN的长度为L,感应电流大小为I,单位长度内的原子个数为n,假设一个原子贡献2个自由电子,电子电荷量为e。求导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve;
(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,展开你想象的短膀,给出个合理的自由电子的运动模型:在此基础上,求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.A
3.D
4.D
5.C
6.D
7.D
8.AD
9.BD
10.ABD
11.ACD
12. 做加速度减小的减速运动
13. 向左 v=3m/s;a=9m/s2,方向向下 速度逐渐增大 加速度逐渐减小 5W
14.(1)φa<φb;(2)6.4V;(3)2.56W
15.(1);(2);(3);(4)
16.(1)4m/s;(2)0.375J;(3)
17.(1)见解析;(2);(3)见解析
答案第1页,共2页
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