发布时间 : 星期五 文章高考物理一轮基础复习精选试题：电磁感应定律的综合应用 Word版含解析更新完毕开始阅读593cfe1dd05abe23482fb4daa58da0116d171fd0
解析 (1)由于磁感应强度随时间均匀变化，
ΔB
根据B＝(6－0.2t) T，可知＝0.2 T/s，
Δt所以线圈中感应电动势的大小为 ΔΦΔB
E＝n＝nS·＝100×0.2×0.2 V＝4 V.
ΔtΔtE4通过R2的电流强度为I＝＝ A＝0.4 A.
R1＋R24＋6由楞次定律可知通过R2的电流的方向由上而下．
(2)闭合S一段时间后，电容器被充上一定的电荷量，此时其电压U＝IR2＝0.4×6 V＝2.4 V. 再断开S，电容器将放电，通过R2的电荷量就是电容器原来所带的电荷量： Q＝CU＝30×10－6×2.4 C＝7.2×10－5 C. 【答案】 (1)0.4 A 自上而下 (2)7.2×105 C
10．(15分)如图所示，一根电阻为R＝12Ω的电阻丝做成一个半径为r＝1 m的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B＝0.2 T，现有一根质量为m＝0.1 kg、电阻不r
计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为
2810
时，棒的速度大小为v1＝ m/s，下落到经过圆心时棒的速度大小为v2＝ m/s(取g＝10 m/s2)，试求：
33
r
(1)下落距离为时棒的加速度．
2
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－
(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．
r
解析 (1)金属棒下落距离为时，金属棒中产生感应
2
电动势，由法拉第电磁感应定律得，感应电动势
E＝B(3r)v1
此时，金属圆环为外电路，等效电阻为 R2R×332R8R1＝＝＝Ω，
R93E金属棒中的电流为I＝
R1
B2?3r? 2v1
金属棒受的安培力为F＝BIL＝＝0.12 N
R1由mg－F ＝ma
F0.12
得：a＝g－＝10－＝10－1.2＝8.8(m/s2)
m0.11
(2)由能量守恒定率得mgr－Q＝mv2－0
22
所以，从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量为 11102
Q＝mgr－mv22＝0.1×10×1 J －×0.1×() J＝0.44 J 223【答案】 (1)8.8 m/s2 (2)0.44 J
11．(15分)如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力F阻且线框不发生转动．求：
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(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2.
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1.
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
解析 由线框在下落阶段匀速进入磁场可知，线框所
受合力为零，由力的平衡知识可列力的平衡方程，其中安培力的表达式中含有v2，可解得；由线框离开磁场上升的过程和下落的过程，可根据动能定理列式求得离开磁场时的速度v1，线框在上升阶段通过磁场过程中，重力、阻力、安培力做功，其中产生的焦耳热Q为安培力做的负功值，由能量守恒可求得Q.
(1)线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间
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?mg－F阻?RB2a2v2
mg＝F阻＋，解得v2＝. RB2a2(2)线框从离开磁场至上升到最高点的过程 1
(mg＋F阻)h＝mv2.
21
线框从最高点回落至进入磁场瞬间
1
(mg－F阻)h＝mv2.
22联立解得v1＝
mg＋F阻mg－F阻
v2＝
?mg?2－F2阻
R
. B2a2
(3)线框在向上通过磁场过程中
1212
mv－mv＝Q＋(mg＋F阻)(a＋b)，v0＝2v1. 2021
3R2
22
Q＝m[(mg)－F阻]44－(mg＋F阻)(a＋b)．
2Ba?mg－F阻?RR2－F2【答案】 (1) (2)?mg? 阻
B2a2B2a23R2
22
(3)m[(mg)－F阻]44－(mg＋F阻)(a＋b) 2Ba
12．(16分)如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，两根长为L的完全相同的金属棒ab、cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，每根棒的质量均为m、电阻均为R.现对ab施加平行导轨向上的恒力F，当ab向上做匀速直线运动时，cd保持静止状态．
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