格物学 电磁学电磁感应

电磁感应中的功能问题-电磁感应知识点考前进阶选择题自测题解析-广东省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-02
电磁感应中的功能问题-电磁感应知识点考前进阶选择题自测题解析-广东省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['安培力的大小简单计算及应用', '匀变速直线运动的速度与位移的关系', '电磁感应中的功能问题', '电磁感应中的电荷量问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算', '牛顿第二定律的简单应用', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']

正确率19.999999999999996%svg异常

A

A.金属棒通过$${{b}{、}{c}}$$两位置时,电阻$${{R}}$$的电功率之比为$${{1}{:}{2}}$$

B.金属棒通过$${{b}{、}{c}}$$两位置时,外力$${{F}}$$的大小之比为$${{1}{:}{\sqrt {2}}}$$

C.在从$${{a}}$$到$${{b}}$$与从$${{b}}$$到$${{c}}$$的两个过程中,电阻$${{R}}$$上产生的热量之比为$${{1}{:}{1}}$$

D.在从$${{a}}$$到$${{b}}$$与从$${{b}}$$到$${{c}}$$的两个过程中,通过金属棒的横截面的电量之比为$${{1}{:}{2}}$$

2、['安培力作用下的平衡', '电磁感应中的功能问题', '闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%svg异常

C

A.$$1 7. 5 \; J$$

B.$${{2}{0}{J}}$$

C.$${{3}{5}{J}}$$

D.$${{7}{0}{J}}$$

3、['安培力的大小简单计算及应用', '平均速率、平均速度与瞬时速度', '安培力作用下的导体的运动', '电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析', '电源输出功率与外电阻的关系', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算', '电磁感应中的电路问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

A.匀强磁场的磁感应强度为$$B=\frac{E} {L v}$$

B.电源的内阻为$$r=\frac{E^{2}} {4 \mu m g v}$$

C.从释放到达到最大速度的时间大于$$\frac{2 x} {\upsilon}$$

D.从释放到达到最大速度时电源提供的电能为$$\mu m g x+\frac{1} {2} m v^{2}$$

4、['闭合电路的欧姆定律', '电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']

正确率40.0%svg异常

A.$${{c}{d}}$$边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为$${{9}{W}}$$

B.匀强磁场区域的高度为$$0. 6 0 m$$

C.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为$$1. 5 0 J$$

D.线框通过磁场上边界所用时间为$${{0}{.}{2}{s}}$$

5、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.线框进入磁场时产生的感应电动势为$${{B}{L}{\sqrt {{g}{h}}}}$$

B.线框进入磁场过程中受到的安培力大小为$$\frac{B^{2} L^{2} \sqrt{2 g h}} {R}$$

C.线框进入磁场的过程中,产生的电能为$$m g ( h+L )$$

D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能

6、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.导体棒的加速度先减小后不变

B.电阻$${{R}}$$上电流做功产生的热量为$${\frac{1} {4}} m v^{2}-{\frac{1} {2}} m g s ( \operatorname{s i n} \theta-\mu\operatorname{c o s} \theta)$$

C.外力对导体棒做$${的}$$总功为$${\frac{1} {2}} m v^{2}$$

D.导体棒损失的机械能为$$\frac1 2 m v^{2}-m g s \operatorname{s i n} \theta$$

7、['闭合电路的欧姆定律', '电磁感应中的功能问题', '法拉第电磁感应定律的表述及表达式', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']

正确率80.0%svg异常

A.下落过程中金属棒$${{a}}$$端的电势高于$${{b}}$$端的电势

B.下落过程中金属棒产生的感应电动势越来越大

C.洛伦兹力对金属棒内的自由电子做正功

D.运动$${{0}{.}{5}{s}}$$时,金属棒产生的感应电动势大小为$$0. 2 5 V$$

8、['电磁感应中的功能问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$\frac{\pi B^{2} L^{4} \omega} {4 R}$$

B.$$\frac{\pi\omega B^{2} L^{2}} {2 R}$$

C.$$\frac{\pi\omega B^{2} L^{2}} {R}$$

D.$$\frac{2 \pi\omega B^{2} L^{2}} {R}$$

9、['电磁感应中的功能问题', '感应电流方向的判定(右手定则)', '电磁感应中的电路问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.杆的速度最大值为$${{4}{m}{/}{s}}$$

B.流过电阻$${{R}}$$的电荷量为$${{6}{C}}$$

C.在这一过程中,整个回路产生的热量为$$1 7. 5 \; J$$

D.流过电阻$${{R}}$$的电流方向为由$${{c}}$$到$${{d}}$$

10、['闭合电路的欧姆定律', '电磁感应中的功能问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{v}}$$的大小等于$$\sqrt{\frac{F s-Q} {m}}$$

B.撤去拉力$${{F}}$$后,$${{A}{B}}$$棒的最终速度大小为$$\frac{6} {5} v$$,方向向右

C.撤去拉力$${{F}}$$后,$${{C}{D}}$$棒的最终速度大小为$$\frac{3} {5} v$$,方向向右

D.撤去拉力$${{F}}$$后,整个回路产生的焦耳热为$${\frac{1} {5}} m v^{2}$$

1. 解析:

选项A:金属棒通过$$b$$和$$c$$时,速度分别为$$v_b$$和$$v_c$$。根据能量守恒,$$v_c = \sqrt{2}v_b$$。电功率$$P = \frac{E^2}{R} = \frac{(BLv)^2}{R}$$,因此功率比为$$P_b : P_c = v_b^2 : v_c^2 = 1:2$$,选项A正确。

选项B:外力$$F$$需平衡安培力,$$F = \frac{B^2L^2v}{R}$$,故$$F_b : F_c = v_b : v_c = 1:\sqrt{2}$$,选项B正确。

选项C:热量$$Q = I^2Rt$$,通过$$a$$到$$b$$和$$b$$到$$c$$的时间比为$$1:(\sqrt{2}-1)$$,热量比不为$$1:1$$,选项C错误。

选项D:电量$$q = \frac{\Delta\Phi}{R}$$,$$\Delta\Phi$$与位移成正比,位移比为$$1:1$$,电量比为$$1:1$$,选项D错误。

2. 解析:

根据能量守恒,外力做功转化为焦耳热和动能。初始动能$$E_k = \frac{1}{2}mv^2 = 20J$$,最终动能$$E_k' = 0$$,焦耳热$$Q = 20J - 2.5J = 17.5J$$,选项A正确。

3. 解析:

选项A:最大速度时,安培力等于摩擦力,$$BIL = \mu mg$$,且$$I = \frac{E - BLv}{r}$$,解得$$B = \frac{E}{Lv}$$,选项A正确。

选项B:由功率平衡$$EI = \mu mgv + I^2r$$,代入$$I = \frac{E}{2r}$$得$$r = \frac{E^2}{4\mu mgv}$$,选项B正确。

选项C:平均速度小于$$v$$,时间$$t > \frac{2x}{v}$$,选项C正确。

选项D:电源提供能量包括焦耳热和动能,$$W = \mu mgx + \frac{1}{2}mv^2 + Q$$,选项D错误。

4. 解析:

选项A:$$cd$$边进入时速度$$v = \sqrt{2gh} = 3m/s$$,安培力功率$$P = \frac{B^2L^2v^2}{R} = 9W$$,选项A正确。

选项B:线框完全进入磁场时下落高度$$h' = \frac{v^2}{2g} = 0.45m$$,磁场高度$$H = h' + L = 0.60m$$,选项B正确。

选项C:焦耳热$$Q = mgH - \frac{1}{2}mv^2 = 1.50J$$,选项C正确。

选项D:通过上边界时间$$t = \frac{L}{v} = 0.1s$$,选项D错误。

5. 解析:

选项A:进入磁场时速度$$v = \sqrt{2gh}$$,电动势$$E = BLv = BL\sqrt{2gh}$$,选项A错误。

选项B:安培力$$F = \frac{B^2L^2v}{R} = \frac{B^2L^2\sqrt{2gh}}{R}$$,选项B正确。

选项C:能量守恒,电能$$W = mgh$$(仅高度变化部分),选项C错误。

选项D:整个线框在磁场中匀速运动时,机械能不变,选项D错误。

6. 解析:

选项A:初始加速度$$a = g(\sin\theta - \mu\cos\theta)$$,最终加速度为0,选项A正确。

选项B:热量$$Q = \frac{1}{2}mv^2 - mgs(\sin\theta - \mu\cos\theta)$$,选项B正确。

选项C:外力总功$$W = \frac{1}{2}mv^2 + \mu mgs\cos\theta$$,选项C错误。

选项D:损失的机械能$$\Delta E = \frac{1}{2}mv^2 - mgs\sin\theta$$,选项D正确。

7. 解析:

选项A:右手定则可知$$a$$端电势高,选项A正确。

选项B:速度增大,电动势$$E = BLv$$增大,选项B正确。

选项C:洛伦兹力方向垂直速度,不做功,选项C错误。

选项D:$$t=0.5s$$时速度$$v = gt = 5m/s$$,电动势$$E = BLv = 0.25V$$,选项D正确。

8. 解析:

转动产生的电动势有效值$$E = \frac{BL^2\omega}{\sqrt{2}}$$,功率$$P = \frac{E^2}{R} = \frac{\pi B^2L^4\omega}{4R}$$,选项A正确。

9. 解析:

选项A:最大速度时$$F = BIL$$,解得$$v_{max} = 4m/s$$,选项A正确。

选项B:电荷量$$q = \frac{\Delta\Phi}{R} = 6C$$,选项B正确。

选项C:热量$$Q = Fs - \frac{1}{2}mv^2 = 17.5J$$,选项C正确。

选项D:楞次定律可知电流方向由$$c$$到$$d$$,选项D正确。

10. 解析:

选项A:动能定理$$Fs - Q = \frac{1}{2}mv^2$$,解得$$v = \sqrt{\frac{Fs - Q}{m}}$$,选项A正确。

选项B:动量守恒,最终速度$$v_A = \frac{6}{5}v$$向右,选项B正确。

选项C:$$v_B = \frac{3}{5}v$$向右,选项C正确。

选项D:焦耳热$$Q' = \frac{1}{5}mv^2$$,选项D正确。

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