高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题10 电磁感应.doc

2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题10 电磁感应abcb1（2013上海市八校联考）如图所示，铜制闭合线圈c被轻线竖直悬吊于天花板上，当金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时（导轨电阻不计），下列说法正确的是：（ ） a ab向右做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引 bab向左做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管排斥cab向右做减速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引dab向左做加速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引2（2013湖南省12校联考）如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是 a大于环的重力mg，并逐渐减小 b始终等于环的重力mg c小于环的重力mg，并保持恒定 d大于环的重力mg，并保持恒定于环的重力mg，并逐渐减小，选项a正确。3(2013江苏省扬州质检)如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则a金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针b金属框内感应电流先增大后减小c水平拉力方向与速度同向d水平拉力方向与速度方向无关4（2013广东省江门市模拟）如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积s=20cm2，螺线管导线电阻r=1，电阻r=4，磁感应强度b的b-t图象所示（以向右为正方向），下列说法正确的是 a电阻r的电流方向是从a到c b感应电流的大小保持不变 c电阻r的电压为6vdc点的电势为4.8v5（2013河南省开封市二模）如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是 a磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 b磁铁在管内下落过程中机械能守恒 c磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力 d磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量6（2013河南省漯河市期末）如图所示的电路中，三个灯泡l1、l2、l3的电阻关系为r1r2r3，电感l的电阻可忽略，d为理想二极管电键k从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是 al1逐渐变暗，l2、l3均先变亮，然后逐渐变暗 bl1逐渐变暗，l2立即熄灭，l3先变亮，然后逐渐变暗 cl2立即熄灭，l1、l3均逐渐变暗dl1、l2、l3均先变亮，然后逐渐变暗答案：c解析：电键k从闭合状态突然断开时，电感l中产生自感电动势，感应电流向右，与l3构成闭合回路，l2立即熄灭，l1、l3均逐渐变暗，选项c正确。7.（2013广东省广州市一模）如图，虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径，圆内的磁场方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化关系b=kt(k为常量）。当a中的感应电流为i时，b中的感应电流为a.ob.o.5ic.id.2i8. （2013浙江省嘉兴市质检）风速仪的简易装置如图（甲）所 示，风杯在风力作用下带动与其 固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图（乙）所示：若风速变为v2,且v2v1则感应电流的峰值im和周期t的变化情况是a. im变小，t变小b. im变小，t变大c. im变大，t变小d. im变大，t变大答案：b解析：风速变小，产生的感应电动势减小，感应电流的峰值im变小，周期t变大，选项b正确。9（2013上海市七校调研联考）如图所示，p、q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场b中，mn是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，p、q的输出端a、b和mn的输入端c、d之间用导线相连，a是在mn的正下方水平放置在地面上的金属圆环。现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与p、q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后（ ）aa环中有大小不变的感应电流ba环中的感应电流逐渐减小至恒定值ca环对地面的压力先增大后减小至恒定值da环对地面的压力先减小后增大至恒定值10. （2013山东省日照市一模）在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，pq为磁场边界。一个半径为a、质量为m、电阻为r的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中a处，现给金属圆环一水平向右的初速度。当圆环运动到直径刚好与边界线pq重合时的速度为，则下列说法正确的是a.此时圆环中的电功率为b.此时圆环的加速度为c.此过程中通过圆环截面的电荷量为d.此过程回路中产生的电能为0.75m11（18分）（2013河南名校质检）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨mn、pq竖直放置，其宽度l1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端m与p之间连接阻值为r0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的oa段为曲线，ab段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)当t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab从开始运动的1.5 s内，电阻r上产生的热量；(3)磁感应强度b的大小. 解析：(1)金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以vt7 m/s的速度(由图象乙中数据可知)匀速下落12（14分）（2013上海市七校调研联考）如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距 l。静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力f，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小gsin。求：（1）乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则乙的电阻r为多少？（2）以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力f随时间t的变化关系，并说明f的方向；（3）乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率为多少？（4）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量q，则此过程中外力f对甲做的功为多少？由于甲出磁场以后，外力f为零，得wf=2qmglsin 。或全过程：wf+mglsin=q总=2q ，得wf=2qmglsin 。13、（14分）（2013上海市13校联考）如图（a）所示，倾角为的光滑斜面上有两个磁场区域，磁感应强度大小都为b，沿斜面宽度都为d，区域的磁感应强度方向垂直斜面向上，区域的磁感应强度方向垂直斜面向下，两磁场区域间距为d 。斜面上有一矩形导体框，其质量为m，电阻为r，导体框ab、cd边长为l，bc、ad边长为3d/2。刚开始时，导体框cd边与磁场区域的上边界重合；t=0时刻，静止释放导体框；t1时刻ab边恰进入磁场区域，框中电流为i1；随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力，使框中电流均匀增加，到t2时刻框中电流为i2。此时，ab边未出磁场区域，框中电流如图（b）所示。（1）在0- t2时间内，通过导体框截面的电量为多少？（2）在0- t1时间内，导体框产生的热量为多少？（3）证明金属框在t1-t2时间内做匀加速运动，并求出加速度；（4）令t1-t2时间内导体框加速度为a , 写出t1-t2时间内施加在导体框上的力f与时刻t的函数式，并定性分析f大小的变化情况。解析：（14分）（1）0t1阶段：（1分） 即线框在t1t2阶段做匀加速直线运动（1分）14.(20分）（2013浙江省嘉兴市质检）如图（甲）所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴0转动。轮 上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平 面内有间距为l的足够长的平行金属导轨po、hf,在qf之间连接有阻值为r的电 阻，其余电阻不计，磁感应强度为b的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于 导轨下端，将质量为m的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运 动过程中金属杆始终与导轨垂直且 接触良好，忽略所有摩擦。(1)重物匀速下降的速度v的大小是 多少？(2)对一定的磁感应强度b,重物的质量m取不同的值,测出相应的 重物做匀速运动时的速度，可得 出v-m实验图线。图（乙）中 画出了磁感应强度分别为b1和b2时的两条实验图线，试根据实验结果计算b1和b2的比值。(3)若m从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h，求这一过程中r上产生的焦耳热 所以 （1分）15（14分）（2013上海市八校联考）如图甲所示，mn、pq是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距l=2.0m，r是连在导轨一端的电阻，质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度b=0.50t、方向竖直向下的匀强磁场。从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力f，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出r两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中oa、bc段是直线，ab段是曲线。假设在从1.2s开始以后外力f的功率p=4.5w保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g取10m/s2。求：（1）导体棒ab最大速度vm的大小；（2）在1.2s2.4s的时间内，该装置产生的总热量q；（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数和电阻r的值。 (4 ) 若在1.2s2.4s的时间内已知电阻r上产生的焦耳热是q1=2.95j，则在02.4s的时间内通过电阻r的电量为多少？ 同理，设t=2.4s时拉力为f2，则有 根据牛顿第二定律有16、（15分）（2013四川省名校质检）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为b，金属导轨的上端与开关s、定值电阻r1和电阻箱r2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关s，将金属棒由静止释放。（1）判断金属棒ab中电流的方向；（2）若电阻箱r2接入电路的阻值为r2=2 r1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻r1上产生的焦耳热q1；（3）当b=0.40t，l=0.50m，37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱r2阻值的变化关系如图2所示。取g = 10m/s2，sin37= 0.60，cos37= 0.80。求定值电阻的阻值r1和金属棒的质量m。= v0 （1分） =k （1分）解得：r1=2.0 m=0.1kg （2分） 说明：联立方程求解同样给分。17(14分) （2013上海市12校联考）相距l1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11kg的金属棒ab和质量为m20.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示。虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为0.75，两棒总电阻为1.8，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力f作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（1）指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向；（2）求出磁感应强度b的大小和ab棒加速度的大小；（3）已知在2s内外力f做功40j，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（4）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。解：（1）在运动过程中ab棒中的电流方向向左（ba），cd棒受到的安培力方向垂直于纸面向里。（2分）（2）经过时间t，金属棒ab的速率此时，回路中的感应电流为对金属棒ab，由牛顿第二定律得18.（18分）（2013年3月北京市怀柔区适应性