2010年全国各地高三物理 电磁感模拟月考试卷汇编（选修3-2）

20102010 年全国各地模拟月考物理试卷汇编 选修年全国各地模拟月考物理试卷汇编 选修 3 23 2 电磁感应电磁感应 一 选择题 1 1 湖南省长沙市一中湖南省长沙市一中 雅礼中学雅礼中学 20102010 届高三三月联考届高三三月联考如图所示 两条平行虚线之间存在 匀强磁场 磁场方向垂直纸面向里 虚线间的距离为L 金属圆环的直径也是L 自圆环从 左边界进入磁场开始计时 以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域 规定逆时针方 向为感应电流i的正方向 则圆环中感应电流i随其移动距离x的i x图象最接近 A O D O i x L 2L B i xL 2L O i x L 2L A i x L 1 2 如 图 所 示 两 条 平 行 虚 线 之 间 存 在 匀 强 磁 场 磁 场 方 向 垂 直 纸 面 向 里 虚 线 间 的 距 离 为 L 金 属 圆 环 的 直 径 也 是 L 自 圆 环 从 左 边 界 进 入 磁 场 开 始 计 时 以 垂 直 于 磁 场 边 界 的 恒 定 速 度 v 穿 过 磁 场 区 域 规 定 逆 时 针 方 向 为 感 应 电 流 i 的 正 方 向 则 圆 环 中 感 应 电 流 i 随 其 移 动 距 离 x 的 i x 图 象 最 接 近 A 2L O C L v B 2 2 江苏省黄桥中学江苏省黄桥中学 20102010 届高三物理校本练习届高三物理校本练习如图 一个半径为 L 的半圆形 硬导体 AB 以速度 v 在水平 U 型框架上匀速滑动 匀强磁场的磁感应强度为 B 回路电阻为 R0半圆形硬导体 AB 的电阻为 r 其余电阻不计 则半圆形导 体 AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 C A rR BLvR BLv 0 0 B BLvBLv 2 C rR BLvR BLv 0 0 2 2 D BLvBLv 2 3 3 广东省汕尾市广东省汕尾市 20102010 届高三上学期期末调研考试届高三上学期期末调研考试一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强 磁场内 磁场方向垂直线圈所在的平面 纸面 向里 如图 1 所示 磁感应强度B随t的 变化规律如图 2 所示 以I表示线圈中的感应电流 以图 1 中线圈上箭头所示方向的电流 为正 则以下的I t图中正确的是 A 4 4 河南省南召二高河南省南召二高 20102010 届高三上学期期末模拟届高三上学期期末模拟如图所示 a b是用同种规格 的铜丝做成的两个同心圆环 两环半径之比为 2 3 其中仅在a环所围区域内 a b R0 R0 A B 有垂直于纸面向里的匀强磁场 当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时 a b两环内的感 应电动势大小和感应电流大小之比分别为 A A 1 1 3 2 B 1 1 2 3 C 4 9 2 3 D 4 9 9 4 5 5 四川省内江市四川省内江市 20102010 届高三二模模拟届高三二模模拟如图所示 两个垂直纸面的匀强磁场方向相反 磁 感应强度的大小均为B 磁场区域的宽度为a 一正三角形 高度为a 导线框ABC从图示 位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域 以逆时针方向为电流的正方向 在下图中感应电流 I与线框移动距离x的关系图的是 C 6 6 广东省汕尾市广东省汕尾市 20102010 届高三上学期期末调研考试届高三上学期期末调研考试处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不 计的平行金属导轨 下端连一电阻R 导轨与水平面之间的夹角为 一电阻可忽略的金 属棒ab 开始固定在两导轨上某位置 棒与导轨垂直 如图所示 现释放金属棒让其由静 止开始沿轨道平面下滑 就导轨光滑和粗糙两种情况比较 当两次下滑的位移相 同时 则有 AC A 重力势能的减小量相同 B 机械能的变化量相同 C 磁通量的变化量相同 D 磁通量的变化率相同 7 7 江苏省黄桥中学江苏省黄桥中学 20102010 届高三物理校本练习届高三物理校本练习如图所示 在一根铁捧上绕有绝缘线圈 a c 是线圈两端 b 为中间抽头 把a b 两点接入一平行金属导轨 在导轨上横放一金属棒 导轨间有如图所示的匀强磁场 要使a c 两点的电势都高于 b 点 则金属棒沿导轨的运动情况可能是 C A 向右做匀加速直线运动 B 向左做匀加速直线运动 C 向右做匀减速直线运动 D 向左做匀减速直线运动 8 8 河南省郑州河南省郑州 4747 中中 09 1009 10 学年高三上学期模拟学年高三上学期模拟在如图所示的倾角为 的光滑斜面上 存 在着两个磁感应强度大小为 B 的匀强磁场 区域 I 的磁场方向垂直斜 面向上 区域 的磁场方向垂直斜面向下 磁场的宽度均为 L 一个 质量为 m 电阻为 R 边长也为 L 的正方形导线框 由静止开始沿斜 面下滑 当 ab 边刚越过 GH 进入磁场 区时 恰好以速度 v1做匀速 直线运动 当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位置时 线框又恰好以速 度 v2做匀速直线运动 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程 中 线框的动能变化量大小为 Ek 重力对线框做功大小为 W1 安培 力对线框做功大小为 W2 下列说法中正确的有 CD A 在下滑过程中 由于重力做正功 所以有 v2 v1 B 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中 机械能守恒 C 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程 有 W1 Ek 机械能转化为电能 D 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中 线框动能的变化量大小为 Ek W2 W1 9 9 江苏省黄桥中学江苏省黄桥中学 20102010 届高三物理校本练习届高三物理校本练习下图是法拉第研制成的世界上第 一台发电机模型的原理图 将铜盘放在磁场中 让磁感线垂直穿过铜盘 图中 a b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内 转动铜盘 就可以使闭合电路获得 电流 若图中铜盘半径为 L 匀强磁场的磁感应强度为 B 回路总电阻为 R 从 上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为 则下列说法正确的是 AB A 回路中电流大小恒定 B 回路中电流方向不变 且从 b 导线流进灯泡 再从 a 流向旋转的铜盘 C 回路中有大小和方向作周期性变化的电流 D 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场 不转动铜盘 灯泡中也会有电 流流过 10 10 广东省廉江三中广东省廉江三中 20102010 届高三湛江一模预测题届高三湛江一模预测题 如图所示 金属杆ab以恒定的速率v在 光滑平行导轨上向右滑行 设整个电路总电阻为R 恒定不变 整个装置置 于垂直纸面向里的匀强磁场中 下列叙述正确的是 AC A ab杆中的电流强度与速率v成正比 B 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比 C 电阻R上产生的电热功率与速率v成正比 D 外力对ab杆做功的功率与速率v成正比 1111 辽宁省抚顺市辽宁省抚顺市 20102010 届高三六校联合体第一次模拟考试届高三六校联合体第一次模拟考试物理学的发展丰富了人类对物质 世界的认识 推动了科学技术的创新和革命 促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步 下列表述正确的是 A A 牛顿发现了万有引力定律 B 牛顿通过实验测出了引力常量 C 伽利略发现了行星运动的规律 D 洛伦兹发现了电磁感应定律 1212 湖南省雅礼中学湖南省雅礼中学 20102010 届高三上学期第五次月考届高三上学期第五次月考如图 与直导线AB共面的轻质闭合金 属圆环竖直放置 两者彼此绝缘 环心位于AB的上方 当AB中通有由A至B的电流且强 度不断增大的过程中 关于圆环运动情况以下叙述正确的是 A A 向下平动 B 向上平动 C 转动 上半部向纸内 下半部向纸外 D 转动 下半部向纸内 上半部向纸外 1313 江苏省扬州中学江苏省扬州中学 20102010 届高三综合练习届高三综合练习绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上 铁芯上套着 一个铝环 线圈与电源 电键相连 如图所示 线圈上端与电源正极相连 闭合电键的瞬 间 铝环向上跳起 若保持电键闭合 则 CD A 铝环不断升高 B 铝环停留在某一高度 C 铝环跳起到某一高度后将回落 I AB R a b v D 如果电源的正 负极对调 观察到的现象不变 1414 海海南南省省海海口口市市 2 20 01 10 0 届届高高三三调调研研测测试试 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用 下面列举的四种器件中 利用电磁感应原理工作的是 B A 回旋加速器 B 电磁炉 C 质谱仪 D 示波管 1515 福建省厦门外国语学校福建省厦门外国语学校 20102010 届高三第三次月考届高三第三次月考如图 a 所示 虚线上方空间有 垂直线框平面的匀强磁场 直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴 O 以角速度 匀速转动 设线框中感应电流方向以逆时针为正 那么在图 b 中能正确描述 线框从图 a 中所示位置开始转动一周的过程中 线框内感应电流随时间变化情 况的是 A 1616 贵州省兴义市清华实验学校贵州省兴义市清华实验学校 20102010 届高三届高三 9 9 月月考月月考如图所示 一闭合的小金属 环用一根绝缘细杆挂在固定点 O 处 使金属圆环在竖直线 OO 的两侧来回摆动的 过程中穿过水平方向的匀强磁场区域 磁感线的方向和水平面垂直 若悬点摩擦 和空气阻力均不计 则 AC A 金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流 而且感应电流的方向相反 B 金属环进入磁场区域后越靠近 OO 线时速度越大 而且产生的感应电流越大 C 金属环开始摆动后 摆角会越来越小 摆角小到某一值后不再减小 D 金属环在摆动过程中 机械能将全部转化为环中的电能 1717 河南省武陟一中河南省武陟一中 20102010 届高三第一次月考届高三第一次月考如图所示 竖直放置的两根平行金属导轨 之间接有定值电阻 R 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无 摩擦 棒与导轨的电阻均不计 整个装置放在匀强磁场中 磁场方向与导轨平面垂直 棒在竖直向上的恒力 F 作用下加速上升的一段时间内 力 F 做的功与安培力做的功的 代数和等于 A A 棒的机械能增加量 B 棒的动能增加量 C 棒的重力势能增加量 D 电阻 R 上放出的热量 1818 福建省厦门外国语学校福建省厦门外国语学校 20102010 届高三第三次月考届高三第三次月考如图所示 金属棒 ab 置于水平放置的光滑框架 cdef 上 棒与框架接触良好 匀强磁场垂直于 ab 棒斜向下 从某时刻开始磁感应强度均匀减小 同时施加一个水平方 向上的外力 F 使金属棒 ab 保持静止 则 F C A 方向向右 且为恒力 B 方向向右 且为变力 C 方向向左 且为变力 D 方向向左 且为恒力 1919 江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图所示 Q是单匝金属线圈 MN是一个螺线管 它的绕线方法没有画出 Q的输出端a b和MN的输入端c d之间用导线相连 P是在MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈 若在Q所处的空间加上与环面垂直的变 F R 化磁场 发现在t 至t 时间段内弹簧线圈处在收缩状态 则所加磁场的磁感应强度的变 化情况可能是 D t A t1 t2 t B t1 t2t C t1 t2 t D t1 t2 BBBB OOOO 2020 湖南省雅礼中学湖南省雅礼中学 20102010 届高三上学期第五次月考届高三上学期第五次月考如图所示 L1 L2 L3是完全相 同的灯泡 L为直流电阻可忽略的自感线圈 开关S原来接通 当开关S断开时 下面说法正确的是 电源内阻不计 D A L1闪亮一下后熄灭 B L2闪亮一下后恢复原来的亮度 C L3变暗一下后恢复原来的亮度 D L3闪亮一下后恢复原来的亮度 2121 江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试在竖直向上的匀强磁场中 水平放置一个 不变形的单匝金属圆线圈 线圈所围的面积为 0 1m2 线圈电阻为 1 规定线圈中 感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向 如图 1 所示 磁场的磁感应强度 B随时间t的变化规律如图 2 所示 则以下说法正确的是 BC 在时间 0 5s 内 I的最大值为 0 1A 在第 4s 时刻 I的方向为逆时针 前 2 s 内 通过线圈某截面的总电量为 0 01C 第 3s 内 线圈的发热功率最大 22 22 福建省厦门外国语学校福建省厦门外国语学校 20102010 届高三第三次月考届高三第三次月考如图所示电路中 电源 电动势为 E 线圈 L 的电阻不计 以下判断正确的是 C A 闭合 S 稳定后 电容器两端电压为 E B 闭合 S 稳定后 电容器的 a 极带正电 C 断开 S 的瞬间 电容器的 a 极板将带正电 D 断开 S 的瞬间 电容器的 a 极板将带负电 2323 山东省费县一中山东省费县一中 20102010 届高三第一次调研测试届高三第一次调研测试如图为一种早期发电机原 理示意图 该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成 两磁极相对于线圈平面对称 在磁极绕转轴匀速转动过程中 磁极中心在线 圈平面上的投影沿圆弧XOY运动 O是线圈中心 则 D A 从 X 到 O 电流由 E 经 G 流向 F 先增大再减小 B 从 X 到 O 电流由 F 经 G 流向 E 先减小再增大 C 从 O 到 Y 电流由 F 经 G 流向 E 先减小再增大 D 从 O 到 Y 电流由 E 经 G 流向 F 先增大再减小 2424 湖南师大附中湖南师大附中 20102010 届高三第五次月考试卷届高三第五次月考试卷等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两 板间的匀强磁场中 ab直导线与Pl P2相连接 线圈A与直导线cd连接 线圈A 内有随图 乙所示的变化磁场 且磁场B 的正方向规定 为向左 如图甲所示 则下列叙述正确的 是 BD B T t s O 图 2 23451 1 0 B 图 1 I S L1 L2 L3L A 0 ls 内ab cd导线互相排斥 B 1 2s 内ab cd导线互相吸引 C 2 3s 内ab cd导线互相吸引 D 3 4s 内ab cd导线互相排斥 2525 吉林省长白县吉林省长白县 20102010 届高三质量检测届高三质量检测如图所示 一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩 形线圈 铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场 磁场的中心与铁芯的轴线重 合 当铁芯绕轴线以角速度 转动的过程中 线圈中的电流变化图象是下图中的 哪一个 从图位置开始计时 NS极间缝隙的宽度不计 以a边的电流进入纸面 b边的电流出纸面为正方向 D 2626 海海南南省省海海口口市市 2 20 01 10 0 届届高高三三调调研研测测试试 在光滑水平面上 边长为 L 的正方形导线框 abcd 在水平拉力作用下 以恒定的速度v0从匀强磁场的左区 B1完全拉进右区 B2 在该 过程中 导线框 abcd 始终与磁场的边界平行 B1 B2 方向垂直线框向下 中间有宽度 为 L 2 的无磁场区域 如图 2 所示 规定线框中逆时针方向为感应电流的正方向 从 ab 边刚好出磁场左区域 B1开始计时 到 cd 边刚好进入磁场右区域 B2为止 下面四个线框 中感应电流i随时间t变化的关系图像中正确的是 D 2727 吉林省长白县吉林省长白县 20102010 届高三质量检测届高三质量检测如图所示 矩形线圈处于匀强磁场中 当磁场分别 按图 1 图 2 两种方式变化时 t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量 分别用W1 W2 q1 q2表示 则下列关系式正确的是 A A W1 W2 q1 q 2 B W1 W2 q1 q 2 C W1 W2 q1 W2 q 1 q 2 2828 浙江省温州市十校联合体浙江省温州市十校联合体 20102010 届高三期中联考届高三期中联考如图所示电路 两根光滑金属导轨 平 行放置在倾角为 的斜面上 导轨下端接有电阻R 导轨电阻不计 斜面处在竖直向上的 匀强磁场中 电阻可略去不计的金属棒ab质量为m 受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒 力F的作用 金属棒沿导轨匀速下滑 则它在下滑h高度的过程中 以下说法正确的是 AC 作用在金属棒上各力的合力做功为零 重力做功等于系统产生的电能 金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热 金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热 i 2929 湖南师大附中湖南师大附中 20102010 届高三第五次月考试卷届高三第五次月考试卷如图所示 相距为 d 的两水平直线 1 L 和 2 L 分别是水平向里的匀强磁场的边界 磁场的磁感应强度为 B 正方形线框 abcd 边长 为 L L d 质量为 m 将线框在磁场上方 ab 边距 1 L 为 h 处由静止开始释放 当 ab 边 进入磁场时速度为 o cd 边刚穿出磁场时速度也为 o 从 ab 边刚进入磁场到 cd 边 刚穿出磁场的整个过程中 B A 线框一直都有感应电流 B 线框一定有减速运动的过程 C 线框不可能有匀速运动的过程 D 线框产生的总热量为mg d h L 30 30 河南省新郑州二中分校河南省新郑州二中分校 20102010 届高三第一次模拟届高三第一次模拟如图所示 一导体棒在 匀强磁场中沿金属导轨做简谐运动 OO 为平衡位置 aa 和 bb 分别为离 开平衡位置的最大位移处 则 AD A 若金属棒自 OO 向 aa 运动过程中 电容器上极板带正电 B 若金属棒自 bb 向 OO 运动过程中 电容器上极板带正电 C 当金属棒通过 OO 时 电容器所带电荷量最大 D 当金属棒通过 aa 时 电容器所带电荷量最大 二 填空题 3131 河南省武陟一中河南省武陟一中 20102010 届高三第一次月考届高三第一次月考如图所示 单匝矩形闭合导线框 abcd 全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中 线框面积为 S 电阻为 R 线 框绕与 cd 边重合的竖直固定转轴以角速度 匀速转动 线框中感应电流的有效 值 I 线框从中性面开始转过 的过程中 通过导线横截面的 2 电荷量 q 答案 2 2 BS R BS R 三 计算题 3232 江苏省江苏省黄桥中学黄桥中学20102010届届高三物理校本练习高三物理校本练习如图所示 MN PQ是足够长的 光滑平行导轨 其间距为L 且MP MN 导轨平面与水平面间的夹角 300 MP接有电阻R 有一匀强磁场垂直于导轨平面 磁感应强度为B0 将 一根质量为m的金属棒ab紧靠PM放在导轨上 且与导轨接触良好 金属棒的电 阻也为R 其余电阻均不计 现用与导轨平行的恒力F mg沿导轨平面向上拉金 属棒 使金属棒从静止开始沿导轨向上运动 金属棒运动过程中始终与MP平 行 当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度 cd 到MP的距离为S 求 1 金属棒达到的稳定速度 2 金属棒从静止开始运动到 cd 的过程中 电阻 R 上产生的热量 3 若将金属棒滑行至 cd 处的时刻记作 t 0 从此时刻起 让磁感应强度逐渐减小 可 B a b c d 使金属棒中不产生感应电流 写出磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系式 解析 解析 1 当金属棒稳定运动时 安 FmgF sin R vLB F 2 22 0 安 解得 22 0L B mgR v 2 由动能定理得 0 2 1 sin 2 mvWSmgFS 克安 44 0 223 22 1 LB Rgm mgSW 克安 44 0 223 44 1 LB Rgm mgSQR 3 当回路中的总磁通量不变时 金属棒中不产生感应电流 此时金属棒将沿导轨做匀 加速运动 mamgF sin ga 2 1 2 1 2 0 atvtSBLLSB mgRtgtSLB SLB B 2 2 2 222 0 23 0 3333 江苏省田家炳实验中学江苏省田家炳实验中学 20102010 届高三上学期期末模拟届高三上学期期末模拟如图所示 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 30 导轨上端跨接一定值电阻R 导轨电阻不计 整个 装置处于方向竖直向上的匀强磁场中 长为L的金属棒cd垂直于 MN PQ放置在导轨上 且与导轨保持电接触良好 金属棒的质量为 m 电阻为r 重力加速度为g 现将金属棒由静止释放 当金属棒 沿导轨下滑距离为s时 速度达到最大值vm 求 1 金属棒开始运动时的加速度大小 2 匀强磁场的磁感应强度大小 3 金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中 电阻R上产生的电热 解析 解析 1 金属棒开始运动时的加速度大小为a 由牛顿第二定律有 sinmgma 解得 sinag 2 设匀强磁场的磁感应强度大小为B 则金属棒达到最大速度时 产生的电动势 cos m EBLv 回路中产生的感应电流 E I Rr 金属棒棒所受安培力 FBIL cd棒所受合外力为零时 下滑的速度达到最大 则cossinFmg 由 式解得 12 3 m mg Rr B Lv 3 设电阻R上产生的电热为Q 整个电路产生的电热为Q总 则 2 1 sin 2 m mgsmvQ 总 R QQ Rr 总 由 式解得 2 2 m mR gsv Q Rr a d B b c 3434 陕西省西安高新一中陕西省西安高新一中 20102010 届高三高考模拟届高三高考模拟一矩形 线圈 abcd 放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中 oo 的左边有匀强磁场 右边没有 线圈的两端接 一只灯泡 已知线圈的匝数 n 100 电阻 r 1 0 ab 边长 L1 0 5m ad 边长 L2 0 3m 小灯泡的电阻 R 9 0 磁场的磁感应强度 B 1 0 10 2T 线圈以理 想边界 oo 为轴以角速度 200rad s 按如图所示的方 向匀速转动 OO 轴离 ab 边距离 2 3 2 L 以如图所示位 置为计时起点 求 在 0 4 T 的时间内 通过小灯泡的电荷量 画出感应电动势随时间变化的图象 以 abcda 方向为正方向 至少画出一个完整的周期 小灯泡消耗的电功率 解析 解析 1 通过小灯泡的电荷量 q C rR LnBL R n t R E tI01 0 3 2 21 总总 1 4 分 2 ab 边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为 E1 21 3 2 LnBL 2 2 分 代入数据得 E1 20V cd 边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为 E2 21 3 1 LnBL 3 2 分 代入数据得 E2 10V 图象如右表所示 图象 4 分 3 设线圈的感应电动势的有效值为 U 则 T R UT R T R 2 22 2 2 10 2 2 20 4 4 分 得 U2 125 V2 则小灯泡消耗的电功率 P R R U 2 总 5 2 分 代入数据得 P 112 5W 2 分 3535 上海市七校上海市七校 20102010 届高三下学期联考届高三下学期联考如图所示 长为 L 电阻为 t s e v 20 10 0 200 100 10 20 r 0 30 质量为m 0 10kg的金属棒 CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导 轨上 两导轨间距也为 L 金属棒与导轨间接触良好 导轨电阻不计 导轨左端接有阻值 R 0 50 的电阻 量程为0 3 OA的电流表串接在一条导轨上 量程为0 1 OV的电压表 接在电阻 R 的两端 垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面 现以向右恒定外力 F 使金属 棒向右移动 当金属棒以V 2 0m s的速度在导轨平面上匀速滑动时 观察到电路中的一个 电表正好满偏 而另一个电表未满偏 问 1 此满偏的电表是什么表 说明理由 2 拉动金属棒的外力 F 多大 3 若此时撤去外力 F 金属棒将逐渐慢下来 最终停止在导轨上 求从撤去外力到 金属棒停止运动的过程中通过电阻 R 的电量 解析 解析 1 电压表满偏 2 理由是 若电流表满偏 回路中的电流应是 I 3 0A 则电压表的示数应是 U IR 1 5V 大于电压表量程 这不符合题意 若是电压表满偏 这时回路的电流是 I U R 2 0A 说明 电流表未满偏 2 2 根据能的转化和守恒定律 F v I2 R r 而 I U R 2 解得 F U2 R r R2v 1 6N 2 3 取极小的 t 时 可以看作匀变速运动由牛二定律 F ma 即 BIL ma m v t 2 可以得到 BIL t1 m v1 BIL t2 m v2 BIL t3 m v3 BIL tn m vn 两边求和 BI1L t1 BI2L t2 m v1 m v2 即 BLq m v mv 2 q mv BL 0 25C 2 3636 福建省泉州市四校福建省泉州市四校 20102010 届高三上学期期末联考届高三上学期期末联考如图 固定在同一水平面内的两根长直 金属导轨的间距为 L 其右端接有阻值为 R 的电阻 整个装置处在竖直向上 磁感应强度 大小为 B 的匀强磁场中 一质量为 m 质量分布均匀 的导体杆 ab 垂直于导轨放置 且与 两导轨保持良好接触 杆与导轨之间的动摩擦因数为 现杆在水平向左 垂直于杆的恒 力 F 作用下从静止开始沿导轨运动 当杆运动的距离为 d 时 速度恰好达到最大 运动过 程中杆始终与导轨保持垂直 设杆接入电路的电阻为 r 导 轨电阻不计 重力加速度为 g 求此过程中 1 杆的速度的最大值 2 通过电阻 R 上的电量 3 电阻 R 上的发热量 解析 解析 1 3 分 设杆的速度的最大值为 V 电路中的最大感应电动势为 E BLV 1 对应的电流为 rR BLV I 2 杆的速度最大时 杆处于平衡状态 BILmgF 3 联解有 22 V Fmg Rr B L 1 2 3 4 2 3 分 通过电阻 R 上的电量 rR BLd rR Q B F a b r R 3 4 分 由能量守恒定律 电路中总发热量为 2 2 1 QmVmgdFd 总 2 5 分 电阻 R 上的发热量为 总 Q rR R Q 6 由 有 44 22 2 LB rRmgFm mgdFd rR R Q rR R Q 总 2 分 4 5 6 3737 海海南南省省海海口口市市 2 20 01 10 0 届届高高三三调调研研测测试试 如图所示 宽度 L 1m 的足够长的 U 形金 属框架水平放置 框架处在竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度B 1T 框架导轨上 放一根质量 m 0 2kg 电阻R 1 0 的金属棒 ab 棒 ab 与导轨间的动摩擦因数 0 5 现用功率恒为 6w 的牵引力 F 使棒从静止开始沿导轨运动 ab 棒始终与导 轨接触良好且垂直 当棒的电阻R产生热量Q 5 8J 时获得稳定速度 此过程中 通过棒 的电量q 2 8C 框架电阻不计 g 取 10m s2 问 1 ab 棒达到的稳定速度多大 2 ab 棒从静止到稳定速度的时间多少 解 解 1 FvP 1 分 BILF 安 1 分 R BLv I 1 分 棒稳定时 mgFF 安 1 分 由 联立解得 smv 2 1 分 2 由能量守恒得 2 2 1 mvmgSQPt 2 分 BSL t E R E It Iq BL qR S R BSL q 2 分 直接写出 R BSL q 得出 式亦可得分 由 联立解得 s5 1 t 2 分 3838 福建省龙岩二中福建省龙岩二中 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图甲所示 空间有一宽为 2L的匀 强磁场区域 磁感应强度为B 方向垂直纸面向外 abcd是由均匀电阻丝做成 的边长为L的正方形线框 总电阻值为R 线框以垂直磁场边界的速度v匀速通 过磁场区域 在运动过程中 线框ab cd两边始终与磁场边界平行 设线框刚 进入磁场的位置x 0 x轴沿水平方向向右 求 1 cd边刚进入磁场时 ab两端的电势差 并指明哪端电势高 2 线框穿过磁场的过程中 线框中产生的焦耳热 3 在下面的乙图中 画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象 其中U0 BLv 解 1 dc切割磁感线产生的感应电动势 E BLv 回路中的感应电流 R BLv I ab两端的电势差 BLvRIU 4 1 4 1 b端电势高 2 设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t 由焦耳定律 RtIQ 2 2 vtL 求出 R vLB Q 32 2 3 说明 画对一条 3939 吉林省长白县吉林省长白县 20102010 届高三质量检测届高三质量检测如图所示 两条平行的足够长的光 滑金属导轨与水平面成 53 角 导轨间距离L 0 8m 其上端接一电源和一 固定电阻 电源的电动势E 1 5V 其内阻及导轨的电阻可忽略不计 固定电 阻R 4 5 导体棒ab与导轨垂直且水平 其质量m 3 10 2kg 电阻不计 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度B 0 5T g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 1 将ab棒由静止释放 最终达到一个稳定的速度 求此时电路中的电流 2 求ab稳定时的速度 3 求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG 从计算结果看两者大小关系是怎样的 请解释为什么有这样的关系 解 解 1 mgsin BILcos 2 分 解得 I 1A 1 分 2 I R EBLv cos 2 分 解得 v 25m s 2 分 3 PQ I2R 4 5W 1 分 PG mgvsin 6W 1 分 重力势能的减少量 一部分转化成电能 以焦耳热的形式释放 另一部分给电源充电 1 分 4040 贵州省兴义市清华实验学校贵州省兴义市清华实验学校 20102010 届高三届高三 9 9 月月考月月考两足够长且不计其电阻的光滑金属轨 道 如图所示放置 间距为 d 100cm 在左端斜轨道部分高 h 1 25m 处放置一金属杆 a 斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接 在平直轨道右端放置另一金属杆 b 杆 A b 电阻 Ra 2 Rb 5 在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场 磁感强度 B 2T 现杆 b 以初速度 v0 5m s 开始向左滑动 同时由静止释放杆 a 杆 a 滑到水平轨道过程中 通过杆 b 的平均电流为 0 3A a 下滑到水平轨道后 以 a 下滑到水平轨道时开始计时 A b 运动图象如图所示 a 运动方向为正 其中 ma 2kg mb 1kg g 10m s2 求 1 杆 a 落到水平轨道瞬间杆 a 的速度 v 2 杆 a 在斜轨道上运动的时间 3 在整个运动过程中杆 b 产生的焦耳热 解 1 25m svgh 2 b 棒 2 0 vmtIBd b 得5ts 3 共产生的焦耳热为 22 0 11161 226 abab Qm ghmvmm vJ B棒中产生的焦耳热为 5115 J19J 256 QQ 4141 江苏省扬州中学江苏省扬州中学 20102010 届高三综合练习届高三综合练习如图所示 在磁感应强度为B 2T 方 mg N BIL 向垂直纸面向里的匀强磁场中 有一个由两条曲线状的金属导线及两电阻 图中黑点表示 组成的固定导轨 两电阻的阻值分别为R1 3 R2 6 两电阻的体积大小可忽略不计 两条导线的电阻忽略不计且中间用绝缘材料隔开 导轨平面与磁场垂直 位于纸面内 导 轨与磁场边界 图中虚线 相切 切点为A 现有一根电阻不计 足够长的金属棒MN与磁 场边界重叠 在A点对金属棒MN施加一个方向与磁场垂直 位于导轨平面内的并与磁场边 界垂直的拉力F 将金属棒MN以速度v 5m s 匀速向右拉 金属棒MN与导轨接触良好 以切点为坐标原点 以F的方向为正方向建立x轴 两条导线的形状符合曲线方程 xy 4 sin22 m 求 1 推导出感应电动势e的大小与金属棒的位移x的关系式 2 整个过程中力F所做的功 3 从A到导轨中央的过程中通过R1的电荷量 解 解 1 m 4 sin242xyL 所以 V 4 sin240 xBlve 2 因为 x vt 所以V 4 5 sin240te 由于导体做匀速运动 力F所做的功等于电 路中电流所做的功 有效值V40 2 max E E 导体切割磁感线的时间s6 1 4 5 2 t 电路中总电阻 2 63 63 21 21 RR RR R 拉力 F 所做的功J1280 2 t R E QW 热 3 由V 4 5 sin240te 可知Emax BS m 所以 232 4 5 240 max m E Wb 通过电阻R1的电量为 C 3 264 2 232 2 9 6 R 2 RR R I m 21 2 1 tQ电 4242 福建省龙岩二中福建省龙岩二中 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图所示 足够长的光滑平行导轨MN PQ竖直 放置 磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面 导轨的M与P两端连接阻值为 R 0 40 的电阻 质量为m 0 010kg 电阻r 0 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 其下滑距离与时间的关系如下表所示 不计导轨的电阻 取g 10m s2 时 间t s 00 10 2 0 30 40 50 60 7 下滑距离s m 00 10 30 71 42 12 83 5 1 试画出金属棒ab在开始运动的 0 7s 内的位移 时间图象 2 求金属棒ab在开始运动的 0 7s 内电阻R上产生的热量 3 求重力对金属棒做功的最大功率 解 1 位移 时间图像如图 2 由图可知 0 7s 末的速度 sm t s v 7 0 7s 内下降的高度 h 3 5m 由能量守恒得出 热 Qmvmgh 2 2 1 2 2 rRI RI Q QR 热 解得 JQ rR R QR06 0 热 3 Pm m mgv 由图知smvm 7 Pm 0 7W 4343 江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图所示 在倾角为 300的光滑斜面上固定一光 滑金属导轨CDEFG OH CD FG DEF 600 LABOEFGEFDECD 2 1 一根质量 为m的导体棒AB在电机牵引下 以恒定速度v0沿OH 方向从斜面底端开始运动 滑上导轨并到达斜面顶端 AB OH 金属导轨的CD FG段电阻不计 DEF段与AB 棒材料与横截面积均相同 单位长度的电阻均为r O 是AB棒的中点 整个斜面处在垂直斜面向上 磁感应 强度为B的匀强磁场中 求 1 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小 2 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压 3 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功 解解 1 设 AB 棒等效切割长度为l 则 电动势为E 0 Blv 1 分 回路电阻为R 3l r 1 分 回路电流为I R E 1 分 得 0 3 Bv I r 1 分 2 AB棒滑到DF处时 BFFDDABA UUUU 1 分 0DABF UUBLv 2 分 0 2 2 33 FD BLv UlrBLv rl 2 分 得 0 5 3 BA UBLv 1 分 3 电机做的功 21 QQEW P 1 分 mgLLLmgEp 4 34 30sin 30cos2 00 1 分 1 Q是AB棒在DEF上滑动时产生的电热 数值上等于克服安培力做的功 安 WQ 1 又 SF 安 故 22 max0 1 033 2212 FB L v QWl r 安 安 2 分 2 Q是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热 电流恒定 电阻不变 2 22 2 00 2 0 3 33 BvB L vL QI RtLr rvr 1 分 得 22 0 43 43 B L v WmgL r 1 分 44 44 福建省福州八中福建省福州八中 20102010 届高三毕业班第三次质检届高三毕业班第三次质检如图所示 OACO 为置于水平面内的光 滑闭合金属导轨 O C 处分别接有短电阻丝 图中粗线所示 R1 4 R2 8 导轨其它部分电阻不计 导轨 OAC 的形状满足方程 3 sin 2xy 单位 m 磁感强度 B 0 2T 的匀强磁场方向垂直于导轨平 面 一足够长的金属棒在水平外力 F 作用下 以恒定的速率v 5 0m s 水平 向右在导轨上从 O 点滑动到 C 点 棒与导轨接触良好且始终保持与 OC 导轨 垂直 不计棒的电阻 求 1 外力 F 的最大值 F S 2 金属棒在导轨上运动时电阻丝 R1上消耗的最大功率 3 在滑动过程中通过金属棒的电流 I 与时间 t 的关系 解 交变电流交变电流 一 选择题 1 湖南省长沙市一中湖南省长沙市一中 雅礼中学雅礼中学 20102010 届高三三月联考届高三三月联考如图所示 理想变压器的原副线圈 匝数比n1 n2 1 10 副线圈与阻值R 20 的电阻相连 原线圈两端所加的电压 u 202sin20 t V 则 BC A 交流电压表的示数为 202V B 副线圈输出交流电的频率为 10Hz C 电阻R上消耗的电功率为 2kW D 原线圈中电流的最大值为 100A 2 2 福建省泉州市四校福建省泉州市四校 20102010 届高三上学期期末联考届高三上学期期末联考如图所示 理想变压器原 副线圈 的匝数比为 10 1 b 是原线圈的中心接头 电压表 V 和电流表 A 均为理想电表 除滑动变阻器电阻 R 以外其余电阻均不计 从某时刻开始在原线圈 c d 两端加上交变电压 其瞬时值表达式为tu 100sin2220 1 V 下列说法中正确的是 A A 当单刀双掷开关与 a 连接时 电压表的示数为 22 V B st 600 1 时 点 c d 间的电压瞬时值为 110V C 单刀双掷开关与 a 连接 滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中 电压表和电流 表的示数均变小 D 当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时 电压表和电流表的示数均变小 3 3 江苏省田家炳实验中学江苏省田家炳实验中学 20102010 届高三上学期期末模拟届高三上学期期末模拟如图甲所示 光滑的水平桌面上固 定着一根绝缘的长直导线 可以自由移动的矩形导线框 abcd 靠近长直导线静止放在桌面 上 当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时 图甲中电 流所示的方向为正方向 则 BD A 在 t2时刻 线框内没有电流 线框不受力 B t1到 t2时间内 线框内电流的方向为 abcda C t1到 t2时问内 线框向右做匀减速直线运动 D t1到 t2时间内 线框克服磁场力做功 4 4 湖南省雅礼中学湖南省雅礼中学 20102010 届高三上学期第五次月考届高三上学期第五次月考一个阻值为 2 的线圈在匀强磁场中转 动产生的交变电动势为e 102sin20 tV 当该线圈与一阻值为 8 的电阻组成闭合回 路时 下列说法正确的是 A A t 0 时 线圈平面位于中性面 B t 0 时 穿过线圈的磁通量为 0 C 电阻的热功率为 16W D 用电压表测路端电压时读数为 11 3V 5 5 四川省内江市四川省内江市 20102010 届高三二模模拟届高三二模模拟如图所示 M是一小型理想变压器 接线柱a b接 在电压 u 311sin314t V 的正弦交流电源上 变压器右侧部分为一火警报警系统原理图 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器 所有电表均为理想电表 电流表A2为值班室的 显示器 显示通过R1的电流 电压表 V2显示加在报警器上的电压 报警器未画出 R3为 一定值电阻 当传感器R2所在处出现火情时 以下说 法中正确的是 D V R u A A1的示数增大 A2的示数增大 C V1的示数增大 V2的示数增大 D V1的示数减小 V2的示数减小 D A1的示数增大 A2的示数减小 6 6 福建省泉州市四校福建省泉州市四校 20102010 届高三上学期期末联考届高三上学期期末联考如图 一根通有交流电 i Imsin t 的长直导线 OO 规定电流从 O 流向 O 为电流的正方向 与一个断开的 圆形线圈处在同一平面内 已知某时刻线圈的 M 端的电势高于 N 端的 则交流电可 能处于每个周期内的 A A 第一个 1 4 周期内 B 第二个 1 4 周期内 C 前 1 2 周期内 D 后 1 2 周期内 7 7 湖南师大附中湖南师大附中 20102010 届高三第五次月考试卷届高三第五次月考试卷矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的 轴匀速转动 下列说法正确的是 A A 在中性面时 通过线圈的磁通量最大 B 在中性面时 感应电动势最大 C 穿过线圈的磁通量为零时 感应电动势也为零 D 线圈每通过中性面两次 电流方向改变一次 8 8 贵州省兴义市清华实验学校贵州省兴义市清华实验学校 20102010 届高三届高三 9 9 月月考月月考一正弦交流电的电压随时间变化的规 律如图所示 由图可知 BD A 该交流电的电压瞬时值的表达式为u 100sin 25t V B 该交流电的频率为 25 Hz C 该交流电的电压的有效值为 141 4V D 若将该交流电压加在阻值 R 100 的电阻两端 则电阻消耗的功率时 50 W 9 9 山东省兖州市山东省兖州市 20102010 届高三上学期模块检测届高三上学期模块检测阻值为 l0 的电阻接到电压波形如图所示的 交流电源上 以下说法中正确的是 BC A 电压的有效值为 l0V B 通过电阻的电流有效值为 A C 电阻消耗电功率为 5W D 电阻每秒种产生的热量为 10J 1010 福建省龙岩二中福建省龙岩二中 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试某理想变压器的原 副线圈按如图所示 电路连接 图中电表均为理想交流电表 且R1 R2 电键 S 原来闭合 现将 S 断开 则电压表的示数U 电流表的示数I 电阻R1上的功率P1 变压器原线圈的输入功 率P的变化情况分别是 A A U增大 B I增大C P1减小 D P增大 1111 江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图所示 在AB间接入正弦交流电U1 220V 通过理想变压器和二极管D1 D2给阻值R 20 的纯电阻负载供电 已知D1 D2为相同的 理想二极管 正向电阻为 0 反向电阻无穷大 变压器原线圈n1 110 匝 副线圈n2 20 匝 Q为副线圈正中央抽头 为保证安全 二极管的反向耐压值至少为U0 设电阻R上消耗的 热功率为P 则有 C A U0 402V P 80W 123456 0 100 u V t 10 2 s A V n1 R1 n2 R2 S A B n1 n2 Q D1 D2 R U M N OO B U0 40V P 80W C U0 402V P 20 W D U0 40V P 20 W 1212 湖南师大附中湖南师大附中 20102010 届高三第五次月考试卷届高三第五次月考试卷如图所示 理想变压器的原线圈匝数为 n1 1000 匝 副线圈匝数 n2 200 匝 交变电源的电动势 e 311sin314t V 电阻 R 88 电流表和电压表对电路的影响忽略不计 下列结论正确的是 AB A 电流频率为 50HZ B 电流表 A1的示数约为 0 1A C 电压表 V1的示数为 311V D 电阻 R 的发热功率约为 44W 13 13 河南省郑州河南省郑州 4747 中中 09 1009 10 学年高三上学期模拟学年高三上学期模拟如图所示 理想变压器 的原线圈接