2020版物理专题复习提分点：专题检测3含答案

专题检测三 电磁感应的综合应用加试 1. 如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨，间距为八 轻质金属杆泌可在导轨上左右无摩擦滑动，杆与导轨接触良 好,导轨右端与定值电阻连接。F、。为平行板器件，两板间距为d,上、下两板分别与定值电阻两端相接。两板正中左 端边缘有一粒子源中始终都有速度为比的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间。整个装置处于垂直于纸面 向外的匀强磁场中。已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R其余电阻不计，带电粒子的重力不计，为使粒子沿原入 射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动速度多大 L [R 2. [X X X xn 6二X X X X y x x x ；X X X X,, 如图所示,水平面纸面内间距为/的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为/的金属杆置于导轨上。f0时，金 属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。如时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直 于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接 触良好，两者之间的动摩擦因数为用重力加速度大小为隼求 1 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； 2 电阻的阻值。 3.如图甲所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距LOAm,导轨右端接有阻值R1 Q的电阻，导体棒垂直导轨放置 在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线 方程y0.4sin错误味找到引用源。x0WxW0.4 m,y的单位m,磁感应强度B的大小随时间，变化的规律如图乙所 示。零时刻开始，棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好进入磁场,若使棒在外力F作用下始终以速度v2 m/s做 匀速直线运动，求 iy/m 甲乙 1 棒进入磁场前，回路中电流的方向； 2 棒在运动过程中外力F的最大功率； 3 棒通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热。 4. 如图所示,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为匕、宽为d、高为力，上、下两面是绝缘 板。前、后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度 大小为8、方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为〃的导电液体有大量的正、负离子,且开关 闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率V。沿x轴正向流动。 1 求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小化； 2 调整矩形管道的宽和高，但保持其他量和矩形管道的横截面积为S不变,求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽 高比错误未找到引用源。的值。 5. 如图甲所示，两相距Alm的光滑平行导轨,由水平和曲轨两部分平滑对接而成，导轨左端与电流传感器、定值电阻 R3 Q相连，两导轨间长x1.6m的区域内存放一竖直方向的磁场。现使金属棒ab从距水平面高/0.8 m处的曲轨 上释放，在进入水平轨道前的0.5 s内磁感应强度B从-1 T随时间均匀变化到1 T,后保持1 T不变。棒泌进入水平轨 道立刻施加一与棒垂直的水平外力。已知金属棒的质量m0.2kg,电阻r2 Q,不计导轨电阻及电流传感器对电路的 影响。求 1 沥棒进入水平导轨时的速度； 2 ab棒在进入水平轨道前产生的焦耳热； 3 若泌棒在棒进入水平导轨后，电流传感器显示的电流，随时间7变化的关系如图乙所示，求在这段时间内外力大小 F随时间，变化的关系式。 6. 如图甲所示，光滑斜面的倾角ot30，在斜面上放置一矩形线框abcd.ab边的边长i l m.bc边的边长匕20.4 m,线 框的质量ml kg,电阻R0.2 Q。斜面上线ef〃gh的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间f的 变化情况如图乙所示府线和静线的距离5-6.9 nM0时线框在平行于斜面向上的恒力F10 N的作用下从静止开始 运动，线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s2o g 1 求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速直线运动的速度V的大小; 2 求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热； 3 求线框从静止开始ab边运动到gh线处所用的时间。 7. 如图所示，足够长的光滑导轨沥、cd固定在竖直平面内，导轨间距为麟、c两点间接一阻值为R的电阻。切是一水平 放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab, cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强 磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为错误未找到引用 源。的匀加速运动,上升了力高度，这一过程中人、c间电阻R产生的焦耳热为0g为重力加速度,不计导轨电阻及感应 电流间的相互作用。求 1 导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量; 2 导体杆上升h高度时所受拉力F的大小； 3 导体杆上升h高度过程中拉力做的功。 8. N 如图所示，两条平行的金属导轨相距L1 m,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的 匀强磁场中。金属棒V和PQ的质量均为m0.2kg,电阻分别为Rmn1 Q和Rpq2 Q。A/N置于水平导轨上，与水 平导轨间的动摩擦因数0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从仁0时刻起, 棒在水平外力Fi的作用下由静止开始以。1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,FQ则在平行于斜面方向的力形 作用下保持静止状态。73 s时,PQ棒消耗的电功率为8 W,不计导轨的电阻，水平导轨足够长,始终在水平导轨上 运动。求 1 磁感应强度B的大小； 203 s时间内通过棒的电荷量； 3 f6 s时％的大小和方向。 磁场区 如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为血,相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，沥边长为7,cd边长为2/,泌与 配平行,间距为2/o匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距 离为2Z,线框由静止释放，从M边进入磁场直到ef、pg边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后,ab边离 开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为线框在下落过程中始终处于原竖直平面 内，且沥、cd边保持水平,重力加速度为g。求 1 线框“力边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是M边刚进入磁场时的几倍； 2 磁场上、下边界间的距离H。 专题检测三电磁感应的综合应用加试 1. 答案见解析 解析粒子在电场中运动，受电场力F错误未找到引用源。 粒子在磁场中运动，受洛伦兹力FqB 要使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则粒子所受的电场力和洛伦兹力相互平衡，则错误未找到引用源。 qvB 轻质金属杆