2018年高考物理四轮复习押高考物理第21题

5月14日 押高考物理第21题 高考频度：★★★★ 难易程度：★★★★ 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的v–t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向 B．金属线框的边长为v1(t2–t1) C．磁场的磁感应强度为 D．金属线框在0~t4的时间内所产生的热量为 【参考答案】BCD 【试题解析】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故A错误。由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2–t1，故金属框的边长：l=v1(t2–t1)，故B正确。在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，，又l=v1(t2–t1)，联立解得：，故C正确。t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgv1(t2–t1)；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：，故；故D正确。【来源：21·世纪·教育·网】 【知识补给】 应用电磁感应定律应注意的问题 1．公式求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，磁通量均匀变化时，瞬时值等于平均值。 2．利用公式求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积。 3．通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。推导如下：。 4．公式E=n与E=Blvsin θ的区别与联系 两个公式项目 E=Blvsin θ 区别 求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某一个过程相对应 求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某一个位置相对应 求的是整个回路的感应电动势；整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零 求的回路中的部分导体切割磁感线时产生的感应电动势 由于是整个回路的感应电动势，所以电源部分不容易确定 由于是部分导体切割磁感线时产生的，因此导体部分就是电源 联系 公式和E=Blvsin θ是统一的，当Δt→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E=Blvsin θ中的v若代入，则求出的E为平均感应电动势 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中 A．流过金属棒的最大电流为 B．通过金属棒的电荷量为 C．克服安培力所做的功为mgh D．金属棒产生的焦耳热为 如图所示，两平行金属板间接有如图所示的随时间t变化的电压U，上极板电势较高，板长L=0.40 m，板间距离d=0.20 m，在金属板右侧有一个边界为MN的匀强磁场，磁感应强度B=5.0×l0–3 T，方向垂直于纸面向里。现有带电粒子以速度v0=1.0×l05 m/s沿两板中线OO'方向平行于金属板射入电场，磁场边界MN与中线OO'垂直。已知带正电粒子的比荷，粒子的重力忽略不计，在每个粒子通过电场区的极短时间内，板间的电场强度可以看作恒定不变的。则下列说法正确的是21世纪教育网版权所有 A．粒子在U=30 V时粒子能离开电场进入磁场 B．在t=0时粒子能离开电场，进入磁场，射入磁场点与离开磁场点间的距离为0.4 m C．在U=20 V时粒子射入磁场点与离开磁场点间的距离大于0.4 m D．在U=25 V时粒子在磁场中运动的时间最长 如 ... ...