第2节综合拔高练

第2节综合拔高练五年高考练考点1电磁感应定律的理解和应用

1.（2020浙江7月选考，12,3分，城）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为6的匀强磁场长为1的金属棒，一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随轴以角速度3匀速转动在圆环的/点和电刷间接有阻值为〃的电阻和电容为、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（）R[\C手A.棒产生的电动势为:应23B.微粒的电荷量与质量之比为得Brza）C.电阻消耗的电功率为二兽D.电容器所带的电荷量为CBF g考点2电磁感应中的图像问题

2.（2020山东，12,4分,站）（多选）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形一位于平面内的刚性导体框而在外力作用下以恒定速度沿P轴正方向运动（不发生转动）从图示位置开始计时,4s末炉边刚好进入磁场在此过程中，导体框内感应电流的大小为I,ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间方的关系图像可能正确的是（）B x考点3电磁感应中的综合应用问题

3.（2021湖南，10,5分,*）（多选）两个完全相同的正方形匀质金属框,边长为L,通过长为L的绝缘轻质杆相连,构成如图所示的组合体距离组合体下底边〃处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场磁场区域上下边界水平，高度为£，左右宽度足够大把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度匕水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小8使其匀速通过磁场,不计空气阻力下列说法正确的是（易错）I!!X xxwX XXTX xxx XXA.B与%无关，与成反比B.通过磁场的过程中,金属框中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中,组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等D.调节H、及和4只要组合体仍能匀速通过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热量不变

4.（2020江苏单科，14,15分,的如图所示，电阻为

0.1Q的正方形单匝线圈abed的边长为

0.2叫6c边与匀强磁场边缘重合磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为

0.5To在水平拉力作用下,线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域求线圈在上述过程中⑴感应电动势的大小E-,⑵所受拉力的大小F；⑶感应电流产生的热量么三年模拟练［应用实践］L（2021浙江金华十校高二上调研,乖）（多选）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於氏+4方（冷0）,正方形线框固定在虚线位置4皮小〃处时（力小与磁场边界重合），线框中的电流为，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国,线框在平面内从实线位置绕/点沿逆时针方向以某一角速度s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凡线框在平面内从实线位置绕/点沿逆时针方向以某一角速度3匀速转到虚线位置的瞬间，若线框中电流大小也为，则角速度3咚%D.现令磁感应强度恒为国线框在平面内从实线位置绕力点沿逆时针方向以某一角速度3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3二三

2.（2021广西南宁三中高二上期末，在）（多选）某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心矩形线圈宽为人长为4匝数为n,线圈和传输线的电阻忽略不计若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号〃与时间方的关系如图乙所示（血、C/均为直线），、方

2、

23、玄是运动过程的四个时刻，则火车（）甲乙A.在W时间内做匀加速直线运动B.在方3%时间内做匀减速直线运动c在力％时间内加速度大小为W:九川1（12一七1）D.在力3%时间内的位移大小为中詈〃「力3）2nBl

13.2020上海虹口一模，娟一种可测速的跑步机的测速原理如图所示该机底面固定有间距为£、宽度为d的平行金属电极电极间充满磁感应强度为反方向垂直纸面向里的匀强磁场,左侧接有电压表和电阻上绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻为r的平行细金属条,跑步过程中,绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条和电极之间接触良好且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中现在测出t时间内电压表读数恒为〃设人与跑步机间无相对滑动⑴判断电阻片中的电流方向2该人跑步过程中，是否匀速给出判断的理由⑶求方时间内人的平均跑步速度4若跑步过程中，人体消耗的能量有20%用于克服磁场力做功,求才时间内人体消耗的能量绝缘橡胶带答案全解全析第2节综合拔高练五年高考练

1.B棒转动时垂直切割磁感线，由于只在圆环内存在磁场,故产生的电动势为后历义号匕扣？以A项错误；由于棒无电阻,故电容器、电阻两端电压均等于E,对微粒，由平衡条件有喉哼,故微粒的比荷为区二普,B项正确；电阻〃消耗的电d mBra功率为片詈立,c项错误；由缶〃可知电容器所带电荷量2即3,D项错误R4R

22.BC设导体框运动速度为八方格的边长为/、导体框阻值为兄则在第1s内电流恒为后等、成边所受安培力卜片名方,从零均匀增大;第2s内导E BIXFK1\体框切割的有效长度由21均匀增大到37,电流由7=等均匀增大到人等,助边R R的有效长度由/均匀增大到21,故安培力由吊尸等当道时间按二次函数增大到K凡二方X警义2片弊士由此可判断A、D一定错误,B、C可能正确R R

3.CD组合体下底边刚进入磁场时，竖直方向的速度尸商反下底边切割磁感线,电流方向为逆时针水平方向速度外使左右两边切割磁感线，产生的电动势相互抵消，组合体匀速通过磁场,则有受二二侬,即B与匕无关,^与而成反比，故选项IXA错;当下方金属框的上面一条边进入磁场时,产生的电流方向为顺时针,故选项B错;根据能量守恒,通过磁场的过程中组合体动能不变,只有重力和安培力做功，即组合体克服安培力做功的功率和重力做功的功率相等,故选项C正确;无论H、X、夕怎样变化,只要组合体匀速通过磁场,则其产生的焦耳热均为后4磔Z,选项D正确故选C、D项易混易错

①当由平衡条件得出打噜卷后,注意是月与而成反比,并非夕与方成反比

②因为金属框边长为4杆长为4磁场高度也为4故在组合体穿过磁场过程中，总是只有一个横边在切割磁感线时受安培力，且整个过程组合体下落的高度为4Zo

4.答案

10.8V20,8N

30.32J解析1感应电动势后瓦匕代入数据得斤

0.8V⑵感应电流7=f,拉力的大小等于安培力,F-BI1R解得尸比兽,代入数据得后

0.8NIX3运动时间盘,焦耳定律BfRt V解得丝言，代入数据得C

0.32J R三年模拟练

1.BD线框固定在虚线位置时,穿过线框向外的磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,线框中电流沿顺时针方向,A错误;现令磁感应强度恒为风在线框从实线位置沿逆时针方向匀速转到虚线位置的过程中，穿过线框向外的磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,线框中电流沿顺时针方向，又因为磁通量不是均匀变化的,所以电流大小变化,B正确;磁感应强度变化规律满足庐氏+人40时,线框中电流仁亭吗现令磁感应强度恒为风在线框从实线位置沿逆时针方向匀速转Rt2R到虚线位置瞬间，电流大小产噌=空皇=包,则角速度3=士,C错误,D正R RR2JDQ确故选B、Do

2.ACD由后应厂可知，感应电动势与速度成正比，在乙图中加段的电压随时间均匀增大,可知在G W这段时间内，火车的速度随时间均匀增大,所以火车在这段时间内做的是匀加速直线运动,A正确；同理,火车在十七时间内做匀加速直线运动,B错误；力时刻火车的速度为右时刻火车的速度为/需~,故这段时间nBl nBl]r小;】内的加速度为天二c正确；为时刻火车的速度为炉M，3时刻火车t-t1718k2一nBl1的速度为匕二果,则这段时间内火车的平均速度为声弩二争詈,则这段时间内火71B2nB】i2车的位移为万方片空手方「G,D正确故选A、C、Do2nBlr

3.答案1向下2见解析⑶比〃BLR/.x5l72/4-rt解析1由题意且根据右手定则可知，电阻斤中的电流方向向下23金属条做切割磁感线运动产生的感应电动势大小为后应匕回路中的电流大小为7=—R+r电压表的示数为5,解得尸黑〃DLR由于电压表示数恒定,所以金属条的运动速度也恒定,说明该人跑步过程中是匀速的人的平均跑步速度等于金属条的运动速度,为R+r〃———UBLR⑷金属条中的电流为R+r金属条受到的安培力大小为F^ILB方时间内金属条克服安培力做的功为B2Lzv2t U2（R+r）tR+r R2所以方时间内人体消耗的能量W5U2（R+r）tR

20.2。