高考物理 备考30分钟课堂专练系列 专题09 电磁感应（教师版）.doc

2013年高考物理 备考30分钟课堂专练系列 专题09 电磁感应（教师版）1（山西省临汾一中2013届高三模拟）某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（ ）aagb b先agb，后bga cbga d先bga，后agb 2.（江西省2013届高三模拟）如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线ab正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力fn及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）a.fn先小于mg后大于mg，运动趋势向左 b.fn先大于mg后小于mg，运动趋势向左c.fn先小于mg后大于mg，运动趋势向右 d.fn先大于mg后小于mg，运动趋势向右3（西安2013届高三模拟）如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在轴上且长为2l，高为l纸面内一边长为l的正方形导线框沿轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（i-x）关系的是（ ）答案：a 解析：线框进入磁场的过程中，线框的右边做切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框做匀速直线运动，且切割磁感线的有效长度不断增加，其感应电流的大小不断增加，由右手定则，可判定感应电流的方向是顺时针的；线框全部进入磁场后，线框的左边和右边同时切割磁感线，当xl时，回路中的感应电流不断减小，由右手定则可判定感应电流的方向是顺时针；当lx2l时，回路中的感应电流不断增加，但感应电流的方向是逆时针线框出磁场的过程，可依照同样方法分析本题答案为a。4（浙江省2013届高三1模拟）如图所示，在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻r相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法不正确的是 （ ）a回到出发点的速度v等于初速度v0b上行过程中通过r的电量等于下行过程中通过r的电量c上行过程中r上产生的热量大于下行过程中r上产生的热量d上行的运动时间小于下行的运动时间答案：a 解析：在金属棒整个上行与回到出发点的过程中，金属棒将一部分动能转化为电能，所以回到出发点的速度v小于初速度v0，选项a说法不正确；根据关系式可知，上行过程中通过r的电量等于下行过程中通过r的电量，选项b说法正确；上行过程中和下行过程中r上产生的热量5（江苏省南通市启东中学2013届高三模拟）如图所示电路中，l为电感线圈，c为电容器，当开关s由断开变为闭合时，则（ ）aa灯有电流通过，方向由到ba灯中无电流通过，不可能变亮cb灯立即熄灭，c点电势低于d点电势 db灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势6（吉林省吉林市2013届高三上模拟）如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键k与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场b中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。k断开时传感器上有示数，k闭合稳定后传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场b的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）a正在增加， b正在减弱，c正在减弱， d正在增加，7（安徽省宿州市2013届高三模拟）如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成角，导轨与定值电阻r1和r2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，其电阻r0与定值电阻r1和r2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为f，此时（ ）a电阻r1消耗的热功率为fv/3 b电阻r0消耗的热功率为fv/6c整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos d整个装置消耗的机械功率为fv8（浙江省温州市2013届高三模拟）电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）9.（山东省泰安市2013届高三模拟）在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正。当磁感应强度b随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（ ）答案：c 10.（山东省烟台市2013届高三模拟）如图所示，足够长的u形光滑金属导轨平面与水平面成角（090），其中mn与pq平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为b的匀强磁场垂直，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为r，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（ ）a.加速度大小为 b.下滑位移大小为c.产生的焦耳热为qblv d.受到的最大安培力大小为答案：b 解析：金属棒ab在这一过程中做的并非匀变速直线运动，所以加速度大小不是，选项a错误；根据可得，下滑位移大小为x=，选项b11（江苏省南通市启东中学2013届高三模拟）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ）a奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象b麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在c库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值d安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律12（广西区柳铁一中2013届高三模拟）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且v1=2v2，则在先后两种情况下（ ）a线圈中的感应电动势之比为e1e2=21 b线圈中的感应电流之比为i1i2=12c线圈中产生的焦耳热之比q1q2=14 d通过线圈某截面的电荷量之比q1q2=1113（上海市黄浦区2013届高三模拟）水平固定放置的足够长的u形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（ ）a.产生的总内能相等 b.通过ab棒的电量相等c.电流所做的功相等 d.安培力对ab棒所做的功不相等答案：ad 解析：产生的总内能等于金属棒减少的动能，所以选项a正确；两种情况下，当金属棒速度相等时，在粗糙导轨滑行时的加速度较大，所以这个过程中，导轨光滑时金属棒滑行的较远，根据14（湖北省黄冈市2013届高三模拟）如图所示，表面粗糙的斜面固定在水平地面上，并处在方向垂直纸面向外的、磁感应强度为b的匀强磁场中。质量为m，带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止开始下滑。在滑块下滑过程中，下列说法正确的是（ ）a在开始下滑时，滑块具有最大加速度b滑块达到达地面时的动能大小与b的大小无关c当b足够大时，滑块可能静止在斜面上d当b足够大时，滑块最后可能沿斜面匀速下滑15（衡水中学2013届高三模拟）如图所示，相距为d的两条水平虚线l1、l2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为b，正方形线圈abcd边长为l（l0）。将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动。求当杆的速度为v时，杆的加速度大小。20【2013江苏常州水平监测】如图所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为b的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为l1、l2，且l2d，线圈质量m，电阻为r。现将线圈由静止释放，测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求：（1）线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；（2）线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场（图中两虚线框所示位置）的过程做何种运动，求出该过程最小速度v；（3）线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热q总。21【2013江苏一模】两根足够长的光滑平行直导轨mn、pq与水平面成角放置，两导轨间距为l，m、p两点间接有阻值为r的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。求ab杆下滑的最大速度vm；ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻r产生的焦耳热为q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻r的电量q。 根据闭合电路欧姆定律 有 感应电量 得 22【2013山东模拟】如下图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上，长为l的金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器（图中未画出），且能正常工作。在两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻rl=4r，定值电阻r1=2r，电阻箱电阻调到使r2=12r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为t，如下图乙所示，试求：（1）求磁感应强度为b有多大？（2）当金属棒下滑距离为s0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2s0的过程中，整个电路产生的电热。【解析】（1）根据图乙纸带上打出的点迹可看出，金属棒最终做匀速运动，且速度最大，最大值为vm=2s/t，达到最大速度时，则有mgsin=f安 f安ilb 其中r总6r所以mgsin= 解得 （2）由能量守恒知，放出的电热q=2s0sin- 代入上面的vm值，可得 23【2013黑龙江省哈尔滨市模拟】两根相距为l=1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组平行导轨与水平面成37角，拐角处连接一阻值为r=1的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为=0.5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为r=1。整个装置处于磁感应强度大小为b=1t，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向下。求此拉力的功率。（重力加速度g=10m/s2. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）24【2013 浙江台州市高期末质量评估】如图（甲）所示，m1m4、n1n4为平行放置的水平金属轨道，m4p、n4q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，m4、n4为切点，p、q为半圆轨道的最高点，轨道间距l=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值r=0.5的定值电阻。m1m2n2n1、m3m4n4n3为等大的长方形区域、，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域内分布着均匀的变化的磁场b1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为b1的正方向；区域内分布着匀强磁 场b2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒cd间的动摩擦因数为=0.2，m3n3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg，电阻r0=0.5的导体棒cd在垂直于棒的水平恒力f拉动下，从m2n2处由静止开始运动，到达m3n3处撤去恒力f，cd棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点pq处。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：（1）水平恒力f的大小；（2）cd棒在直轨道上运动过程中电阻r上产生的热量q；（3）磁感应强度b2的大小。 由得：f=1.0n- 25【2013 北京市西城区期末】如图所示，光滑金属直轨道mn和pq固定在同一水平面内，mn、pq平行且足够长，两轨道间的宽度l0.50m。轨道左端接一阻值r=0.50的电阻。轨道处于磁感应强度大小b0.40t，方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置。在沿着轨道方向向右的力f作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。（1）若力f的大小保持不变，且f=1.0n。求a导体棒能达到的最大速度大小vm；b导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒的加速度大小a。（2）若力f的大小是变化的，在力f作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a=2.0m/s2。从力f作用于导体棒的瞬间开始计时，经