【精准解析】2021江苏高考物理一轮训练检测：第十章+高考热点强化训练14+电磁感应规律的综合应用

高考热点强化训练14 电磁感应规律的综合应用

1．(2019·安徽淮南市第二次模拟)如图1所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC，其中AB＝L，BC＝2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框BC边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿BC方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是( )

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图1

答案 D

解析 在线框进入0～L范围时，线框内产生的感应电流为逆时针方向；切割磁感线的有效LL

长度从0均匀增加到，可知感应电流均匀增加；从L～2L，线框切割磁感线的有效长度为不22L

变，感应电流不变，方向为逆时针方向；从2L～3L，线框切割磁感线的有效长度从逐渐增2加到L，则感应电动势增加到原来的2倍，感应电流增加到原来的2倍，方向为顺时针方向，故选D.

2.(多选)(2020·山东潍坊市模拟)如图2所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1 m，其左端用导线接有两个阻值为4 Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2 T的匀强磁场中．一质量为2 kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2 Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0.5.对杆施加水平向右、大小为20 N的拉力F，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g＝10 m/s2.则( )

2

图2

A．M点的电势高于N点 B．杆运动的最大速度是10 m/s

C．杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等 D．当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为20 V 答案 BC

解析 根据右手定则可知，MN产生的感应电流的方向为M→N，则N相当于电源的正极，故M点的电势低于N点，故选项A错误；当杆的合力为零时，其速度达到最大值，即：FB2L2v1

＝μmg＋BIL＝μmg＋，由于R总＝R＋r＝4 Ω，代入数据整理可以得到最大速度v＝10

2R总m/s，故选项B正确；由于杆接入电路的电阻r与两电阻并联阻值相等，而且并联的电流与通过杆MN的电流始终相等，则根据焦耳定律可知，杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等，故选项C正确；当杆的速度最大时，杆产生的感应电动势为：E＝BLv＝2×1×10 VE20

＝20 V，根据闭合电路欧姆定律可知，此时电路中总电流为：I总＝＝ A＝5 A，则此时

R总4MN两点间的电势差大小为：UMN＝E－I总r＝20 V－5×2 V＝10 V，故选项D错误． 3．(多选)(2020·陕西渭南市质检)如图3所示，相距为L的两条平行金属导轨与水平地面的夹角为θ，上端接有阻值为R的定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒从距水平地面高h处由静止释放，导体棒能沿倾斜的导轨下滑，已知下滑过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是( )

3

图3

BLh

A．棒从开始运动直至地面的过程中，通过电阻R的电荷量为 Rsin θμmgh

B．棒从开始运动直至地面的过程中，电阻R上产生的焦耳热为mgh－ tan θC．棒释放瞬间的加速度大小是gsin θ－μgcos θ

D．如果增加导体棒质量，则导体棒从释放至滑到斜面底端的时间不变 答案 AC

ΔΦEΔΦBLh

解析 根据E＝，I＝，q＝IΔt联立求得：q＝＝，A正确；设到达斜面底

ΔtRRRsin θ1h

端时的速度大小为v，由动能定理得：mv2＝mgh－μmgcos θ－W安，则电阻R上产生的

2sin θ焦耳热Q＝W安＝mgh－μmg

h1

－mv2，B错误；棒释放瞬间，对棒受力分析得：mgsin θ－tan θ2

μmgcos θ＝ma，则加速度大小a＝gsin θ－μgcos θ，C正确；当棒速度为v时，感应电动势EB2L2vE

＝BLv，感应电流I＝，则F安＝BIL＝，对导体棒由牛顿第二定律有：mgsin θ－μmgcos

RRB2L2vB2L2v

θ－＝ma，则a＝gsin θ－μgcos θ－，所以当速度相同时，增加导体棒质量，加速

RmR度会减小，而位移不变，结合v－t图象可知，时间会增加，D错误． 4．(多选)(2018·江苏卷·9)如图

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所示，竖直放置的

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