电磁感应组卷1111_第1页
电磁感应组卷1111_第2页
电磁感应组卷1111_第3页
电磁感应组卷1111_第4页
电磁感应组卷1111_第5页
已阅读5页,还剩14页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、电磁感应组卷11如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下,当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 【答案】D【解析】试题分析:首先明确闭合线圈没有外加电流,其次根据楞次定律的内容:来拒去留,可知感应电流的磁场与原磁场方向相反,磁铁与线圈相互排斥,故选择D正确。考点:楞次定律的应用2在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ

2、在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,若PQ的电阻为R/3;则P、Q之间的电压及通过电阻R的感应电流方向为( )ABlv,ab B3Blv/4,abCBlv/4,ab DBlv,ba【答案】B【解析】试题分析:由右手定则可以判断感应电流的方向为Q到P,所以流经电阻R的感应电流方向ab,再由法拉第电磁感应定律,由闭合电路欧姆定律,P、Q之间的电压=,故B选项正确。考点:右手定则 法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律3如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想边界,用力将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出,在其他条件不变的情况下( )A.速度越大,拉力做功越多B.线圈边长L1越大,拉力做功越多

3、C.线圈边长L2越大,拉力做功越多D.线圈电阻越大,拉力做功越多【答案】ABC【解析】试题分析:将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出,拉力等于安培力,拉力做的功为: ,可见v越大W越大,L1越大W越大,L2越大W越大,R越大W越小,ABC正确,D错误。考点:本题考查了 4矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直。磁感强度B随时间变化的图象如图所示T=0时刻磁感强度的方向垂直于纸面向里在04s叫间内线框的ab边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能如图中【答案】D【解析】试题分析:T=0时刻磁感强度的方向垂直于纸面向里,结合图像T=0时刻磁场为负,说明磁场以向外为

4、正方向。01s,磁场向里,大小在减小,根据楞次定律增反减同,感应电流的磁场方向向里,右手判断感应电流方向顺时针,即从a到b。感应电流大小,由于线框面积及电阻不变,而且从可发现整个过程大小是一个定值,所以感应电流是一个定值,那么线框的ab边受力,由于电流不变,长度不变,磁场减小所以安培力减小,根据左手判断安培力方向向左为正,选项AB错。12s,磁场向外在增大,根据楞次定律可用右手判断感应电流仍是顺时针,磁场向外,左手判断安培力向右为负,选项C错。排除后只有选项D对。考点:楞次定律 安培力5如图所示,虚线框内存在匀强磁场,将正方形闭合导线框从如图所示的位置匀速拉出磁场,若第一次拉出时间为t,克服安

5、培力做功为W1;第二次拉出时间为3t,克服安培力做功为W2,则:AW1=9W2 BW1=3W2CW1=W2 D【答案】B【解析】试题分析:设第一次拉动导线框的速度为v1,第二次的速度为v2,由题意可知两次速度之比为,根据和欧姆定律可知,两次导线框中的电流之比为3:1,由安培力公式知,两次导线框所受合安培力之比为3:1,拉出磁场过程中位移相同,由做功公式可知,两次克服安培力做功之比,故只有选项B正确;考点:电磁感应规律、欧姆定律、安培力、功6如图所示,矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度。)当磁铁全部匀速向右通过线圈时,

6、线圈始终静止不动,那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是A摩擦力方向一直向左B摩擦力方向先向左、后向右C感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针D感应电流的方向顺时针逆时针【答案】AC【解析】试题分析:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场方向相反,两个磁场产生相互排斥作用力; 当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同,两个磁场产生相互吸引的作用力,所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动当磁铁匀速向右通过线圈时,N极靠近线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给磁极向左作用力,那么磁极给线圈向右的作用力,线圈静止不动,是因为受到了向左摩擦

7、力当N极离开线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给磁极向左的作用力,那么磁极给线圈向右的作用力,线圈静止不动,是因为受到了向左摩擦力所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左故A正确,B错误当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场的方向相反; 当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同当磁铁N极向右靠近线圈时,线圈中向上的磁场增加,感应电流的磁场向下,所以感应电流顺时针方向当磁铁N极向右远离线圈时,线圈中向上的磁场减的,感应电流的磁场向上,所以感应电流逆时针方向S极靠近时线圈时,向下的磁场增加,感应电流的磁场向上,所以感应电流逆时针方向S极远离线圈时,向下的磁场减少,感应电流的

8、磁场向下,所以感应电流顺时针方向故C正确,D错误考点:本题考查了楞次定律、感应电流的产生条件。7如图所示电路,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈, D1、 D2和D3是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源在时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向,分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是 ( )LD1D2SED3I1tI1Ot1tI2Ot1tOt1tI2Ot1ABCD【答案】C【解析】试题分析:由于电源内阻不计,通电的一瞬间,D2的电流瞬间稳定并保持不变,因为线圈L产生自感电动势,阻碍

9、电流的增加,故D1的电流缓慢增大;t1时刻断开电建,L产生自感电动势阻碍电流的减小,线圈L与D1、D2、D3构成闭合回路,回路的电流大小在线圈中原电流大小I1的基础上逐渐减小,方向与线圈中原电流I1的方向相同,故D1中电流在原来基础上逐渐减小到零,所以A、B错误;D2中的电流方向相反,大小在I1的基础上逐渐减小到零,所以C正确;D错误。考点:本题考查自感现象。8如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是( ) A向左摆动 B向右摆动C保持静止 D无法判定【答案】A【解析】试题分析:突然插入条

10、形磁铁使得螺线管内的磁通量突然增大,根据楞次定律阻碍磁通量的变化,线圈中的感应电流将产生与条形磁铁反向的磁场,即左S右N,根据右手定则判断感应电流方向如下图所示,据此判断左边金属板带正电,右边金属板带负电,中间形成匀强电场,带负电小球受到向左的电场力,所以向左偏,选项A对。考点:楞次定律9AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒靠立在导轨上(开始时b离O点很近),如图所示它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中a端始终在AO上,b端始终在OC上,直到ab完全落在OC上,整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中A感应电流方向始终是

11、baB感应电流方向先是ba,后变为abC所受磁场力方向垂直于ab向上D所受磁场力方向先垂直于ab向下,后垂直于ab向上【答案】BD【解析】试题分析:初始,ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0,末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0,所以整个运动过程中,闭合回路的面积是先增大后减小。根据楞次定律的增反减同,判断电流方向先是逆时针后是顺时针,选项A错B对。根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下,后垂直于ab向上,选项C错D对。考点:楞次定律 左手定则10如图所示,固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨,表面粗糙、电阻不计,导轨左端与一个定值电阻R相连,金属棒ab的质量为

12、m,电阻不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,则当棒ab在水平恒力F的作用下从静止起向右滑动的过程中RabA恒力F做的功等于电路中产生的电能;B恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;C克服安培力做的功等于电路中产生的电能;D恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和。【答案】CD【解析】试题分析:由动能定理可得:恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能,而安培力做功导致电路中的消耗电能,产生热能故A错误;由动能定理可得:恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能,而安培力做功导致电路中的消耗电能,产生内能故B错误;安培力做功等于电路中产生

13、的电能,从而产生热能故C正确;由动能定理可得:恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能,而安培力做功导致电路中的消耗电能,产生热能故D正确;考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化11如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是 A开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定 B开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定 C开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯【答案】D【解析】试题分析

14、:开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定故A正确;开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定故B错误;开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈提供瞬间电压给两灯泡供电,由于两灯泡完全一样,所以不会出现电流比之前还大的现象,因此A灯不会闪亮一下,只会一同慢慢熄灭故C错误;开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈相当于电源,电流方向仍不变,所以电流自右向左通过A灯,故D错误。故选:A考点:自感现象和自感系数 12如图所示,xoy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀

15、强磁场,第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小均为B,第二、四象限内没有磁场.一个围成四分之一圆弧形的导体环oab,其圆心在原点o,开始时导体环在第四象限,从t0时刻起绕o点在xoy坐标平面内逆时针匀速转动。若以逆时针方向的电流为正,下列表示环内感应电流i随时间t变化的图像中,正确的是【答案】D【解析】试题分析:在内,向外的磁通量增加,则感应电流磁场向里,根据右手定则判断可知,线框中感应电流的方向为顺时针方向,为负值oa中产生的感应电动势均为感应电流大小为;内,向外的磁通量减少,则感应电流磁场向外,根据右手定则判断可知,线框中感应电流的方向为逆时针方向,为正值ob中产生的感应电动势均为

16、感应电流大小为;向里的磁通量增加,则感应电流磁场向外,根据右手定则判断可知,线框中感应电流的方向为逆时针方向,为正值oa中产生的感应电动势均为感应电流大小为;内,向里的磁通量减少,则感应电流磁场向里,根据右手定则判断可知,线框中感应电流的方向为顺时针方向,为负值ob中产生的感应电动势均为感应电流大小为.所以D正确。考点:导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化13如图所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框, 在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直取顺

17、时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是 【答案】A【解析】试题分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到过程中,切割有效长度由0增到 ;在位移由到l的过程中,切割有效长度由减到0在时, ,电流为正线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化在位移由l到过程中,切割有效长度由0增到。;在位移由到2l过程中,切割有效长度由,减到0.在时, 电流为负线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,所以

18、正确答案选择A;考点:考查电磁感应与图像的结合 14如图所示,导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动,则下列判断正确的是GABabAAB向左匀加速运动时,电流表中电流均匀增大BAB向左减速运动时,电流表中有电流方向由abCAB向右加速运动时,电流表中有电流方向由baDAB向左匀速运动时,电流表中有电流方向由ab【答案】C【解析】试题分析:AB向左匀加速运动,则速度v=at,棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv=Blat,则AB中的电流随时间均匀增大,方向根据右手定则由A向B,则产生均匀变化的磁场,磁场方向向下,电流表中有恒定的电流,根据楞次定律,穿过电流表所在线圈的磁场向上且均匀

19、增加,感应电流的磁场应向下,感应电流由a向b,AB错误;根据以上分析知:C正确,D错误。考点:本题考查法拉第电磁感应定律。15如图甲所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B. 一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿abcd的感应电流为正,则图乙中表示线框中电流随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )【答案】C【解析】试题分析:bc边的位置坐标x在L-2L过程,线框bc边有效切线长度为l=x-L,感应电动势为E=Blv=B(x-L)v,感应电流,根据楞次定律判断出来感应电

20、流方向沿abcda,为正值x在2L-3L过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿adcba,为负值,线框ad边有效切线长度为l=x-2L,感应电动势为E=Blv=B(x-2L)v,感应电流,根据数学知识知道C正确,ABD错误。考点:本题考查了电磁感应定律和闭合电路欧姆定律 16如图所示,螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U型导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时( )A在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最小

21、C在t1- t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D在t1- t2时间内,金属圆环L有收缩趋势【答案】D【解析】试题分析:由B-t图知,t1时刻磁通量的变化率为零,则感应电流为零,L上的磁通量为零;故A错误;在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,通过金属圆环的磁通量最大B错误;在t1-t2时间内,磁通量的变化率不断变大,则线圈内的感应电流不断变大,根据楞次定律,在线圈中的电流方向f到c,根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流故C错误在t1-t2时间内,L内的磁场增加,由愣次定律可以确定L必须减小面积

22、以达到阻碍磁通量的增加,故有收缩的趋势,故D正确考点:本题考查了电磁感应和楞次定律 17如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程:A杆的速度最大值为 B流过电阻R的电量为C恒力F做的功与摩擦力做的功

23、之和等于杆动能的变化量D恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量【答案】BD【解析】试题分析:当导体棒匀速运动时期速度最大,设最大速度为v,则有F=mg+F安,F安=BIl=B2l2v/(R+r),解得v=(F-mg(R+r)/B2l2,A错误;流过电阻R的电量为q=/R总=Bdl/(R+r),B正确;由功能关系,恒力做功等于导体棒与导轨摩擦生热、导体棒动能增量、导体棒和电阻R上产生焦耳热之和,C错误,D正确。考点:本题考查电磁感应与电路、动力学、功能关系的综合问题。18如图所示,在0x2L的区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于xy坐标系平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd

24、位于xy坐标系平面内,线框的ab边与y轴重合,bc边长为L。设线框从t=0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的函数图象可能是图中的 ( )【答案】 D【解析】试题分析: 分三段研究:线框从t=0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,由运动学公式,可知,通过连续相等位移之比1:():()。线框进入磁场的过程:磁通量增加,根据楞次定律分析可知,感应电流的方向为逆时针方向,电流为正值;感应电流大小I=;则知,I与t成正比;设此过程所用时间为t0,则有L=;得t0=线框完全进入磁场的过程中,穿过线框的磁通量不

25、变,没有感应电流产生根据运动学规律知,此过程所用时间为()t0,线框穿出磁场的过程:磁通量减小,根据楞次定律分析可知,感应电流的方向为顺时针方向,电流为负值;感应电流大小I=,此过程所用时间为()t0,根据数学知识分析得知,D正确考点:导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律19如图所示,用相同导线制成的边长为L或2L的四个单匝闭合回路,它们以相同的速度先后垂直穿过正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,区域宽度大于2L。则进入磁场过程中,电流最大的回路是( )L2L甲 乙 丙 丁vBA甲 B乙 C丙 D丁【答案】 C【解析】试题分析:线框进入磁场过程中,做切割磁感线运动,产生的感应

26、电动势EBdv,根据电阻定律可知,线框的电阻R,由闭合电路欧姆定律可知,回路中的感应电流为:I,联立以上各式有:I,所以线框切割磁感线的边长d越长,总长度l越短,其感应电流越大,对照四种图形可知,选项C正确。考点:本题主要考查了法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的应用问题,属于中档题。20U型金属导轨构成如图所示斜面,斜面倾斜角为,其中MN,PQ间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面,导轨电阻不计,金属棒ab质量为m,以速度v沿导轨上滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,导轨与ab棒间的动摩擦因数为,ab棒接入电路的电阻为R,ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为0,则在这一过

27、程中( )Aab棒沿导轨向上做匀减速运动Bab棒受到的最大安培力大小为C导体棒动能的减少量等于mgssin+mgscosD克服安培力做的功等于mvmgssinmgscos【答案】D【解析】试题分析:ab运动中所受合外力是变化的,所以不是匀减速直线运动,A错误;ab棒受到的最大安培力大小为,B错误;根据能量守恒定律,导体棒动能的减少量等于重力势能的增加、摩擦生热(mgssin+mgscos)和电路中产生的焦耳热之和,C错误;克服安培力做的功等于产生的焦耳热,即等于mvmgssinmgscos,D正确。考点:本题考查了电磁感应电路中的能量问题。 21如图所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放

28、于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是: ( )AP、Q互相靠拢BP、Q互相远离CP、Q均静止D因磁铁下落的极性未知,无法判断【答案】A【解析】试题分析:假设磁极的方向,由楞次定律可知闭合回路中电流方向,则分析两导体棒受安培力的情况可知它们的运动情况。设磁铁的下端为N极,则磁铁下落时,回路中的磁通量向下增大,由楞次定律可知,回路中的电流为逆时针;再由左手定则可得,P受力向右,Q受力向左,故P、Q相互靠拢;再设磁铁的下端为S极,则在磁铁下落时,回路中的磁通量向上增大,回路中的电流为顺时针;同理可知,P受力向右,Q受力向左,故P、Q仍相互

29、靠拢,与磁铁下落的极性无关故只有A正确;本题也可以直接利用楞次定律的第二种表述,“来拒去留”;可以理解为当磁铁下降时,线框中的磁通量增大,故为了阻碍磁通量的变化,线框的面积减小,PQ相互靠拢。考点:楞次定律的应用22图a是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R。图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像,下列说法中正确的是( )图a图bA甲图是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况B乙图是开关S由断开变为闭合,通过传感

30、器1的电流随时间变化的情况C丙图是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况D丁图是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况【答案】 BC【解析】试题分析: 开关S由断开变为闭合,由于L的自感作用,通过传感器1的电流是逐渐增大的,当稳定以后,自感消失,电流保持不变,故A错误B正确;开关S由闭合变为断开,传感器1的电流立即为零,由于L的自感作用(相当于电源),传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零,故C正确D错误;考点: 自感现象。23如图所示,导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动,水平匀强磁场垂直导轨平面,导体棒与竖直导轨接触良好,除电阻R外,其它电阻均忽略

31、不计、在AB棒由静止下落的过程中,下列说法正确的是( ) A、由于AB棒下落时,重力和安培力做功,所以机械能不守恒B、AB棒速度稳定以前,减少的重力势能全部转化为R的内能C、AB棒速度稳定以后,减少的重力势能全部转化为R的内能D、AB棒速度稳定以后,合力做功为零,电阻R不再发热【答案】AC【解析】试题分析:AB棒下落过程,除自身重力外还有别的力即安培力做功所以机械能不守恒,选项A对。初始,速度比较小,产生的感应电动势和安培力都小于重力,但是安培力逐渐增大,所以是加速度逐渐减小的加速运动,整个过程当中,安培力做功等于电路消耗的电能。此阶段,克服安培力做功,同时动能增大,所以减少的重力势能一部分转

32、化为动能一部分转化为电阻的内能,选项B错。当安培力等于重力时,加速度0,速度不再增大,安培力一直等于重力不变,物体开始匀速直线运动,此阶段,动能不变,减速的重力势能全部转化为电阻的内能,选项C对。由于仍然有切割磁感线有感应电动势和感应电流,所以电阻依然发热选项D错。考点:红色字体24(13分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg 的导体棒ab放在

33、金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 ,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力.【答案】(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06 N,方向沿斜面向下【解析】试题分析:(1)根据闭合电路欧姆定律(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30 N(3)导体棒受力如图所示,将重力正交分解,设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1,则F1=mgsin37°=0.24 N 所

34、以F1<F安,导体棒受力如图,根据平衡条件有mgsin37°+Ff=F安解得Ff=0.06 N,方向沿斜面向下考点:本题考查了电磁感应定律和平衡条件 25(16分)如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成=37°角有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,方向垂直于导体框平面一根质量m=0.2kg、电阻为R=2的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,某时刻起将导体棒由静止释放已知导体棒与框架间的动摩擦因数=0.5.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) (1)求导体棒刚开始下滑时的加

35、速度的大小(2)求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中,通过导体棒横截面的电量Q=2C,求导体棒在此过程中消耗的电能【答案】(1)a=2 m/s2 (2); (3)【解析】试题分析:(1)由题意知,导体棒刚开始下滑时受重力、支持力、摩擦力的作用根据牛顿第二定律解得:a=2 m/s2(2)导体棒运动后,将受安培力的作用,切割磁感线产生电动势,电流安培力对导体棒,知当加速度a=0时,速度最大即,代入数据解得:此时重力的功率最大为(3)设该过程中导体棒通过的位移为x,根据电量得:解得:x=10m根据能量守恒得:考点:本题考查牛顿第二定律、法拉第电

36、磁感应定律及能量守恒。26如图所示,矩形线框的质量m0.016kg,长L0.5m,宽d0.1m,电阻R0.1.从离磁场区域高h15m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动. (1)求磁场的磁感应强度;(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为t0.15s,求磁场区域的高度h2. 【答案】(1)(2)【解析】试题分析:(1)线框做自由落体运动过程,则有线框刚进入磁场时,F=BIL,则得到安培力,由平衡条件得,mg=F代入得,(2)线框进入磁场匀速运动的时间为完全进入磁场匀加速运动的时间为匀加速运动通过的位移所以考点:导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的位移与时间

37、的关系;自由落体运动27如图所示,在倾角为30°的绝缘斜面上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m,两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,每根金属棒的电阻均为r0.2W,导轨电阻不计当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab匀速向上运动时cd金属棒恰在斜面上保持静止。求:aB300bcdv(1) 金属棒cd两端电势差Ucd;(2) 作用在金属棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)【答案】(1)-1V (2)15W【解析】试题分析:(1)cd金属棒恰在斜面上保持静止,c

38、d棒所受重力沿斜面的分力为和安培力平衡,则有:,由右手定则可知电流方向为由d到c,所以所以(2)以ab和cd构成的整个系统为研究对象,由于二者均做匀速直线运动,所以整体的合外力为零.则作用在ab上的外力为金属棒ab向上匀速运动时,它切割磁感线产生的感应电动势为   所以cd棒受的安培力为因为cd不动,所以联立解得外力的功率为:考点:感应电动势,安培力,功率28(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为和,

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论