2011年各地模拟试题汇编电磁感应.doc

甲Bx3L2LL0v-Labcd乙ix0L2L3LDix0L2L3LBix0L2L3LAxLi02L3LC20（济南市2011届高三理综一轮验收考试）如图甲所示，有一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，从图示位置开始沿轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标变化的描述正确的是（C）20（2011年焦作3月第一次检测）如图所示，在垂直纸面向外的有界匀强磁场区域内，有一位于纸面内的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中，下列说法正确的是 A导体框中产生的感应电流方向相反 B导体框中产生的焦耳热相同 C导体框dc边两端电势差大小相等 D通过导体框截面的电荷量相同图8L1L2abLC8（2011年海淀区高三第一学期期末练习）两只相同的白炽灯L1和L2，分别与电容器C和电感线圈L串联，接在如图8所示的电路中。将a、b接在电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源E1两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同。若更换一个新的正弦交流电源E2后，灯L2的亮度高于灯L1的亮度。则新电源E2的电压最大值和频率可能是 （ ）A最大值仍为Um，而频率大于fB最大值仍为Um，而频率小于fC最大值大于Um，而频率仍为fD最大值小于Um，而频率仍为fB2B1甲ab123456t/s0B1乙图1010（2011年海淀区高三第一学期期末练习）在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，该磁场的磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图10甲所示。圆形金属框内的磁场磁感应强度B1随时间t的变化关系如图10乙所示。01.0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图11中的 （ D ）图11123456t/s0fDfC123456t/s0123456t/s0fA123456t/s0fB21（齐齐哈尔市2011年高三第一次模拟考试）如图所示，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外。一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动，则导体棒ab两端的感应电动势E（规定电势ba电动势E为正）与导体棒位置x关系的图象是R2RExO2BRvA2BRvR2RExO2BRvB2BRvR2RExO2BRvC2BRvR2RExO2BRvD2BRv18（哈尔滨市六中第一次模拟考试）如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abPM的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差Uba和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是 （BC）B甲R乙B/Tt/s00.42.00.24.06.08.0图1917（2011年海淀区高三第一学期期末练习）（10分）如图19甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图19乙所示，求：（1）在t=2.0s时刻，穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小；（2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率；（3）06.0s内整个闭合电路中产生的热量。17（10分）解：（1）根据法拉第电磁感应定律，04.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流。t1=2.0s时的感应电动势 （2分）根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流 （1分）解得 I1= 0.2A （1分）（2）由图象可知，在4.0s6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势根据闭合电路欧姆定律，t2=5.0s时闭合回路中的感应电流=0.8A电阻消耗的电功率 P2=I22R=2.56W （2分）（3）根据焦耳定律，04.0s内闭合电路中产生的热量Q1=I12(rR)t1=0.8 J （1分）4.06.0s内闭合电路中产生的热量Q2=I22(rR)t2=6.4 J （2分）06.0s内闭合电路中产生的热量Q = Q1Q2 =7.2J （1分）25、（银川二中模拟（二）(17分)如图，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m、电阻都为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动，同时将b由静止释放，b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5，B=0.5T，=300，g取10ms2，不计两导棒间的相互作用力。 （1）若使导体棒b静止在导轨上，导体棒a向上运动的速度v多大?（2）若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动，试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值；（3）在(2)中，当t=2s时，b的速度达到5.06m/s，2s内回路中产生的焦耳热为13.2J，求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。25（17分）解：设a的速度为v1，则 （1分） 对b： （1分） FA=mgsin （1分） 将式代入式得：v1=10m/s （1分）设a的速度为v1，b的速度为v2，回路电流为I，则： （1分）对a：mgsin + FA = F （2分）代入数据得: （1分）设b的最大速度为vm，则有：（2分）代入数据得: vm= 8m/s （1分）对b：mgsinFA= ma （1分） 用微元法计算b棒的位移, 取任意无限小t时间,b棒位移为对上式两边同乘以得 （1分）代入数据并求和得： 8tx2 = 2v2 （1分）将t=2s，v2=5.06m/s代入上式得：x2=5.88m （1分）a的位移：x1=v1t = 22 = 4m由功能关系知： （1分） 代入数据得：WF=14.9J （1分）25（2011年河南省普通高中毕业班高考适应性测试）如图甲所示，质量m=6.010-3kg，边长L=0.20m，电阻R=1.0欧的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角30的绝缘斜面上，ab边沿着水平方向，线框的下半部分处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，线框在斜面上始终保持静止，g=10,求（1）在2.010-2s4.010-2s时间内线框中产生感应电流的大小（2）在t=3.010-2s时间内线框受到斜面的摩擦力的大小和方向。（3）一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率。25（18分）（1）线框中产生的感应电动势为E1，感应电流为I1，则 代入数据得E1=0.40V , I1=0.40A （4分）（2）此时受到的安培力 F1=B1I1L代入数据得F1=1.610-2N设此时线框受到的摩擦力大小为Ff，则mgsin+F1-Ff=0 （2分）代入数据得 Ff=4.610-2N （2分）摩擦力方向沿斜面向上 （2分）（3）在01.010-2s时间内线框中产生的感应电动势 代入数据得 E2= 0.80V （2分）设磁场变化周期为T，线框中的电功率为P，则 （4分）代入数据得 P=0.24W （2分）25（新乡许昌平顶山2011年第三次考试）（18分）如图所示，电阻忽略不计的两根平行光滑金属导轨与水平方向成= 30角固定放置。在垂直导轨的虚线L1、L2间有一垂直导轨所在平面斜向上的匀强磁场B，磁场区域的宽度为d=08m。导体棒a、b分别在图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b棒刚穿出磁场时a棒正好进入磁场，a、b棒在运动过程中始终垂直导轨，导轨足够长（即a棒离开磁场时b棒仍在导轨上）已知导体棒a的质量为ma=0.2kg，导体棒b的质量为mb=0.1kg，两导体棒都有电阻，重力加速度g= 10m/s2。（不计a、b之间的相互作用）求：（1）M点和N点与L1的高度差ha和hb；（2）在两导体棒从开始运动到都穿过磁场的整个过程中，电路中产生的焦耳热。25.（18分）解：（1）a、b两导体棒进入磁场前都做匀加速运动，且机械能守恒，设进入磁场时的速度分别为va、vb，则有 （1分） （1分） （1分） （1分） （1分）b导体棒在磁场中运动时，设电路中总电阻