高考物理暑期辅导班 课题十五电磁感应综合应用练习（无答案）.doc

课题十五 电磁感应综合应用【走进考场】1如图所示，电阻率均匀的矩形线框在匀强磁场内运动，(1)(3)(4）三个图中线框在图示平面内平动，(2）图中线框绕转轴转动，以下说法正确的是a(1）图中，流过ab边的电流为零，ab两点间电势差为零b(2）图中图示位置处，流过ab边的电流不为零，ab两点电势差不为零c(3）图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差不为零d(4）图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差也为零2.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之间接一阻值为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于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上金属棒在平行于导轨的外力f的作用下沿导轨向上运动，从运动过程中的某时刻开始计时，通过r的感应电流i随时间t变化的关系如图乙所示下列说法正确的是a流过电阻r的电流方向为mrpb金属棒ab的动能逐渐增大c穿过回路abpma的磁通量均匀增加d拉力f做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和3如图所示，间距为l、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为r的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为r的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为b的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是a金属棒在导轨上做匀减速运动b整个过程中金属棒克服安培力做功为c整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为d整个过程中电阻r上产生的焦耳热为4如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场。一个阻值为r的正方形金属线圈边长ld，线圈质量m=100g。线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等不计空气阻力，取g=10m/s2，则a线圈下边缘刚进磁场时加速度最小b线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6jc线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均为逆时针方向d线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等5、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两端接有阻值为r的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。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。从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力f，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过r的感应电流随时间t变化的图象如图乙所示。下面分别给出了穿过回路abpm的磁通量、磁通量的变化率、棒两端的电势差和金属棒的速度v随时间变化的图象，其中正确的是题型突破题型1、电磁感应中的“滑杆类”问题 例题1、如图所示，平行光滑导轨mn和mn置于水平面内，导轨间距为l，电阻可以忽略不计。导轨的左端通过电阻忽略不计的导线接一阻值为r的定值电阻。金属棒ab垂直于导轨放置，其阻值也为r。导轨处于磁感应强度为b、方向竖直向下的匀强磁场中。当金属棒ab在导轨上以某一速度向右做匀速滑动时，定值电阻r两端的电压为u。（1）判断m和m哪端电势高？（2）求金属棒ab在导轨上滑动速度的大小。练习1、如图15所示，边长l=0.20m的正方形导线框abcd由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻r0=1.0，金属棒mn与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒mn的电阻r=0.20。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度b=0.50t，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒mn与导线框接触良好，且与导线框对角线bd垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在bd连线上。若金属棒以v=4.0m/s的速度向右匀速运动。求（计算结果保留两位有效数字）： （1）金属棒mn上通过的最大电流大小和方向； （2）导线框消耗的电功率.abr例题2、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l = 1m，导轨平面与水平面成= 37角，下端连接阻值为r的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m = 0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为= 0.25。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）求：金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a的大小；当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻r消耗的功率为8w，求此时金属棒速度v的大小；在上问中，若r=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度b的大小和方向。（g = 10m/s2，sin37= 0.6，cos37= 0.8）rnm图16练习1、如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l0.50m，导轨上端接有电阻r0.80，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度b=0.40t，方向垂直于金属导轨平面向外。电阻r0.20的金属杆mn，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻r的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时，m、n两端的电压；（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能？题型2、电磁感应中的“导线框”问题dbbfl a例题3、边长为l的正方形金属框在水平恒力f作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域磁场区域的宽度为d（dl）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有( ) a产生的感应电流方向相反b所受的安培力方向相反c进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间d进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量abcdabcdv0adbcll练习1.如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为。虚线框abcd内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的dc边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的dc边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为a b c d练习2、如图（甲）所示，边长为l=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度b=0.80t的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界mn重合在力f作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示已知金属线框的总电阻为r=4.0（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向?（2）t=2.0s时，金属线框的速度？0t/si/a1234560.10.20.40.30.5（乙） mnb（甲）abcd左（3）已知在5.0s内力f做功1.92j，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？效果评估1(2014潍坊模拟)两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面(纸面)内。导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一竖直面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定电流逆时针方向为正方向)，导体框b的mn边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对mn边的安培力()a01s内，方向向下b13s内，方向向下c35s内，先逐渐减小后逐渐增大d第4s末，大小为零2(2014兰州、张掖联考)如图所示，间距为l、电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为r的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为r的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为b的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过金属棒某横截面的电荷量为q。下列说法正确的是()a金属棒在导轨上做匀减速运动b整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为c整个过程中金属棒克服安培力做的功为mv2d整个过程中电阻r上产生的焦耳热为mv23、(2014大庆模拟)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为l，底端接阻值为r的电阻。将质量为m，电阻也为r的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为b的磁场垂直，如图所示，除金属棒和电阻r外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则以下结论错误的是()a金属棒向下运动时，流过电阻r的电流方向为bab最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡c金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为b2l2v/rd金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为blv/24、(2014潍坊模拟)如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距l，与水平面的夹