高考复习之电磁感应(2).doc

电磁感应（2）1如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是A线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将增大2如图所示，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧的第象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，下边界与x轴重合,右边界与y轴平行T0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（）3如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A在时间t内安培力对圆环做功为mgH B圆环先做匀加速运动后做匀减速运动 C圆环运动的最大速度为gtD圆环先有扩张后有收缩的趋势4如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为R0=1，它与导轨之间的动摩擦因数为=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m。 （sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2），以下说法正确的是（ ）A. 把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75WB. 导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0JC. 当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/sD.导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J5在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（甲）所示，01 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，如图（乙）所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的。（设向右的方向为静摩擦力的正方向）（ ）6如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时，若磁场的宽度为b（b3a），在3t0时刻线框到达2位置，速度又为v0，并开始离开匀强磁场. 此过程中vt图像如图（b）所示，则（）A. t0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B. 在t0时刻线框的速度为v0 C. 线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb7如图所示，MN右侧一正三角形匀强磁场区域，上边界与MN垂直现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，垂直于MN匀速向右运动导体框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图象可能是 （取逆时针电流为正）（ ）8如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则（）.Aa、b两环均静止不动 B .a、b两环互相靠近C .a、b两环互相远离 D .a、b两环均向上跳起9如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足Bkt，磁场方向如图所示. 测得A环内感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为（）A. IBI、IC0 B. IBI、IC2I C. IB2I、IC2I D. IB2I、IC010半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图所示。则（ ）A=0时，杆产生的电动势为2Bav B=时，杆产生的电动势为C=0时，杆受的安培力为 D= 时，杆受的安培力大小为11如图6所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角=30，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于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、电阻为rR。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RLR，重力加速度为g。现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为Fmg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是（ ）A. 灯泡的额定功率 B. 金属棒能达到的最大速度C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热12如图5所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是（）.A电键S闭合瞬间B电键S由闭合到断开瞬间C电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动D电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动13如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2，导轨平面倾斜角=30,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0=8.0V，电流表实数I0=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5，g=10m/s2.。求： （1）细线对金属棒拉力的功率P多大？（2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？（3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？14如图（甲）所示，电流传感器（相当于一只理想的电流表能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I -t图像。电阻不计的足够长光滑金属轨道宽L=1.0m，与水平面的夹角=370。轨道上端连接阻值R=1.0的定值电阻，金属杆MN与轨道等宽，其电阻r=0.50、质量m= 0.02kg。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，杆在整个运动过程中与轨道垂直，此后计算机屏幕上显示出如图（乙）所示的I-t图像。重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37读=0.8，试求：（1）t=1.2s时电阻R的热功率；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小。15如图所示，两根相同的平行金属直轨道竖直放置，上端用导线接一定值电阻，下端固定在水平绝缘底座上。底座中央固定一根弹簧，金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上。在MNPQ之间分布着垂直轨道面向里的匀强磁场，现用力压杆使弹簧处于压缩状态，撤力后杆被弹起，脱离弹簧后进入磁场，穿过PQ后继续上升，然后再返回磁场，并能从边界MN穿出，此后不再进入磁场。杆ab与轨道的摩擦力大小恒等于杆重力的倍。已知杆向上运动时，刚穿过PQ时的速度是刚穿过MN时速度的一半，杆从PQ上升的最大高度（未超过轨道上端）是磁场高度的n倍；杆向下运动时，一进入磁场立即做匀速直线运动。除定值电阻外不计其它一切电阻，已知重力加速度为g。求：PMQNab（1）杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度大小之比v1：v2；（2）杆向上运动刚进入MN时的加速度大小a；（3）杆向上、向下两次穿越磁场的过程中产生的电热之比Q1：Q2。16如图（a）所示，两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小按图（b）中B-t图象变化（图中Bo已知）。现有一个“日”字形刚性金 属，线框ABCDEF，它的质量为m，EF中间接有一开关S，开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R，其余各边电阻不计。AB=CD=EF=L，AD=DE=h 。用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住，AB边恰好在磁场区域M1 N1和M2N2的正中间，开始开关S处于断开状态。t0（未知）时刻细线恰好松弛，此后闭合开关同时剪断两根细线，当CD边刚进入磁场上边界Mi Ni时线框恰好做匀速运动（空气阻力不计）。求：（1）t0的值；（2）线框EF边刚离开磁场下边界M2N2时的速度；（3）从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M2N2的过程中金属线框中产生的焦耳热。答案 1.D 2.AD 3.C 4.AD 5.B 6.D 7.C 8.C 9.D 10.AD 11.BC 12.AC13（1）0.3W；（2）0.224J；（3）F = 0.016t + 0.208（N）（1）根据能量转化和守恒，有 解得 P = 0.3W （2）当从静止开始运动经过t1=2s时间，金属棒速度达到最大，设此时为vm，金属棒中电动势为E，电流为I1，受到的安培力为F安，细线的拉力为F拉，则， F安= BI1L P =F拉vm F拉 = mgsin + F安 解得 vm= 1m/s 金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中，设整个电路中产生的热量为Q，由能量转化和守恒得解得 QR=0.224J（3）由图可知 设在t时刻，磁场的磁感应强度为B，金属棒中电动势为E，电流为I，受到的安培力为F安，则（T）， F安 =B ILF安 解得 F = 0.016t + 0.208（N）14（1） 2.2510-2W ；（2） 0.75T； （3） 0.375m/s2（1）t=1.2s时电流I1=0.15AP=I12R=0.0225W=2.2510-2W（2）电流I2=0.16A时电流不变，棒做匀速运动BI2L=mgsin370，求得B=0.75T（3）t=1.2s时，电源电动势E=I1（R+r）=BLv代入数据v=0.3m/sMgsin370-BI1L=ma解得：a=0.375m/s215（1）；（2）；（3）（1）设杆从PQ上升的最大高度为h，上升过程中的加速度大小为，则，； （1分）下降过程中的加速度大小，则，； （1分）。 （2分）（2）设杆质量为m，长度为l，定值电阻阻值为R。杆刚进入MN时的速度为v0，切割产生的电动势，回路中的电流，ab杆受到的安培力大小为，方向竖直向下。 （1分）杆刚进入MN时，由牛顿第二定律，得。 （1分）由题意，杆下落进入磁场做匀速运动，速度为v2，切割产生的电动势，此时回路中的电流，ab杆受到的安培力大小为， （1分）这一过程中杆受力平衡，即，可得。 （1分）由（1）问，且，可得。由，可得， （2分）代入中，可得。 （2分）（3）设磁场高度为d，向上穿过磁场的过程中，由动能定理（1分）杆过PQ后继续上升了nd，这一过程由动能定理 （1分）由得，。 （1分）杆下落过程中，。 （1分）则。 （2分）16（1）（2）（3）mgh-