11-19年高考物理真题分专题汇编之专题058.电磁感应中的电路问题

第58连续电磁感应中的电路问题电磁感应中的电路问题1。2016年新课程标准案卷24。(12分钟)图，水平面(纸)将内部间距为l的平行金属导轨间接电阻，质量为m，长度为l的金属条放置在导轨上。T=0时，金属杆水平向右，大小为f的固定张力，由停止运行。t0时，金属棒的磁感应强度大小为b，方向垂直于纸张指向的均匀磁场区域，在磁场中保持恒定速度。杆和轨道的阻力被忽略，两者之间的动摩擦系数为。重力加速度大小为g。寻找：(1)金属条在磁场中移动时产生的电动势大小；(2)阻力的阻力。(1) mgf BLT (0 (2) m TLB 0 22 分析 (1)施加在金属杆上的安培力以f=BIl金属杆均匀运动，以牛顿的运动规律为0-fmgf联合式m tlB R 0 22 2。2015年李宝英北京卷年利22。(16分钟)如图所示，宽度为L=0.4m米，一端足以连接r=1 的阻力。有导轨的空间垂直向下有强磁场，磁感应强度B=1T。导体杆MN放置在导轨上。长度与轨道间距完全相同，与轨道接触良好。可以忽略导轨和导体棒的阻力。在导轨的拉伸f处，导体棒沿导轨向右以恒定速度移动(速度v=5m/s)。寻找：感应电动势e和感应电流I；拉0.1s小时内的冲量中频大小；如果将m N B R v F l 93mn变更为电阻r=1 的导体列，则其他条件不会变更，而是寻找导体列两端的电压u。解法：根据动态电动势公式，E=BLv=1T0.4m5m /s=2V感应电流2a e I r (2)在金属杆等速运动期间接收的安培大小为f a=BIL=0.8N。因此，导体杆的拉力为F=F an=0.8N，因此拉力的冲量IF=F t IF=F t=F t=0.8N 0.1s=0.08Ns(3 3 3)导体杆两端电压1v 2 uir re RR 3.2015 Rican roll year在图中，由具有一定粗细总电阻为3R的金属条制成的矩形线框ABCD固定在水平上，垂直向下的平衡磁场b。接入电路电阻为r的导体棒PQ根据水平拉力沿ab，DC滑动到速度v等速度，滑动过程PQ总是垂直于ab，且与线框良好接触，没有摩擦。在PQ滑动到ad附近的BC的过程中，(C)在A.PQ中，电流首先增加，B.PQ的两端电压减少，C.PQ中的拉力增加，d .线框消耗的功率减少，然后语法分析增加：如果在导体棒PQ的左侧电路中设置了Rx的电阻，则右侧电路的电阻为3R-Rx，因此外部电路的电阻为3R-Rx如Rr e I中所示，PQ的电流I首先减少，然后增加，选项a无效。由于导体棒的匀速运动，张力等于安培力。也就是说，F=BIL，张力的功率P=Fv=BILv，PQ的电流I首先减小，然后选项c是正确的。整体电阻为最大Rm=3R/4，小于电源(导体棒)的内部电阻r，因此外部电阻等于电源内部电阻时的最大输出功率，外部电阻先增加，然后减少，线框中消耗的功率先增加，然后减少，选项d无效，如图所示。4.2013年四川卷年四川卷7。如图所示，在边长为l、不变形的方形导体框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度b与t随时间的变化关系为b=kt(常数k 0)。回路的滑动阻力r的最大阻力值为R0，滑动阻力p位于滑动阻力中心，值阻力R1=R0，R2=R0/2。闭合开关s，电压表指示数为u，不考虑虚线MN右导体的感应电动势。A. R2两端的电压为U/7b。电容器的a极板中，正电r b l p s a r R2 v R1 BM n a b d c v q p输出Pm r R O .滑动式压敏电阻R的热功为电阻R2的5倍d .方形线框架的感应电动势为kL2 回答 AC 分析幻灯片的中间，P将R分为R左侧，R右侧等两个大部分，大小为r R r构成与左侧排成一列的闭合电路的外部电路，因此根据电阻定律，R2的两端电压必须为U/7，选项a必须正确。 b随着时间的推移而增加，因此根据伦茨定律，b盘必须有正电荷。选项b错误；滑动变压器的功率由r左侧，r右侧两部分组成，r左侧电流是r右侧两倍的R2(rir IPR 22)2(，rip2，PR=5P2解释为，选项c正确；我知道选项d错误，因为产生电磁感应的磁场的实际面积小于L2。5.2013年海南圈海南圈6。如图所示，水平桌面固定着半径为r的金属微环，环面水平，环单位长度的电阻为r，空间有均匀磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直向下；长度为2R，电阻可以忽略的导体棒放置在圆环的左侧，与环相切，接触点是杆的中点。杆杆在张力调整时以恒定加速度a停止，向右移动，在移动过程中与圆环接触良好。a .张力大小在运动过程中保持不变b .杆通过整个环所需的时间为r/a2 C .杆通过环中心时，通过杆的电流为rRB 通过整个环所需的时间设置为t，统一变速直线运动的缺省关系得到2 2 1 2 ATR、a r t 4、选项b错误。如Axv v2 2 0 2所示，此时感应功率E=2BRv，等电阻2 RR r总计，通过电源线时通过杆的电流为r ARB r e I 24，选项c错误；选项c的分析表明条形大小为b o r arrb rbif 28 2，选项d正确。6.2011年，总结本圈连续综合全国圈24。(15分钟)如图所示，两个足够长的金属导轨ab，CD垂直放置，导轨之间的距离为l，电阻数不清。轨道顶部有两个额定功率为p、电阻为r的小灯泡。整个系统放置在与导轨所在平面垂直的均匀磁场中。现在，质量为m，电阻可忽略的金属杆MN从图标位置停止发射。在金属条下落的过程中保持水平，与导轨接触良好。据悉，在某一时刻，两个灯泡正常发光。重力加速度为g。查找：磁感应强度的大小；灯泡正常发光时导体棒的运动速度。分析：(1)小灯泡的额定电流I0，如p=i02r 金属杆沿轨道垂直下落的瞬间，小灯泡正常发光，通过MN的电流I=2i 0 此时金属杆MN受到的重力和安培力相同，下降率达到了最大值。示例mg=bli联合式b=mg 2l r p (2)当灯泡正常发光时，导体棒的速度为v，电磁感应定律和欧姆定律为e=blv e=ri0 同时式v=2p mg7。2012年，利宝广东连发利宝35。如图17所示，质量m的导体棒ab垂直于远离l的平行光滑金属轨道。导向平面和水平面之间的角度是，在磁感应强度大小b、正向垂直和轨道平面上方的均匀磁场中，左侧是水平放置的平行金属板，r和Rx分别表示固定阻力和滑动阻力，与其他阻力无关。(1)调整Rx=R，释放导体棒，以便在杆沿轨道以恒定速度下落时，找到通过杆的电流I和杆速度v。(2)更改Rx，如果拉杆沿轨道再次以恒定速度下落，则在金属板之间水平发射质量为m、功率为q的粒子，如果能以恒定速度通过，则查找Rx。(1) Rx=R时，拉杆沿导轨以恒定速度下降。平衡条件MGS in =f r rx l a b d图17 a c MN b d L安培力F=BIl解决方案blsinmg I ab切割导致的感应电动势E=Blv闭合欧姆定律导致电路的电流r e I 2解决方案22 lb sin mgr (2) 通过粒子数金属板以恒定速度通过，平衡条件d u qmm杆沿导轨以恒定速度移动，平衡条件Mgsin=BI1l金属板间电压U=I1Rx sin MQ mldb rx 8.2012 Richard浙江体积year is new jean volume 25.22)为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明学生们 自驾车后轮由半径r1=5.0l0-2m的金属内环、半径r2=0.40m的金属外环和绝缘辐条组成，如图所示。后轮的内侧和外环之间有四个金属条，每个金属条的中间有一个电阻值为r的小灯泡串联起来。支架上安装了磁铁，形成了“扇形”均匀磁场，其磁感应强度B=0.l0T，方向垂直纸张相对于轴旋转，R1的内径，R2的外径，=6，旋转轮相对于轴旋转，角速度=2 rad/s。如果不考虑其他阻力，则忽略磁场的边缘效应。(1)金属条ab进入“扇形”磁场时，寻找感应电动势e，并指出ab的电流方向。(2)绘制金属棒ab进入“扇形”磁场时“闪烁”装置的电路图；(3)计算从金属杆ab进入“扇形”磁场开始，轮子转动一圈时内外圆之间的电位差Uab随时间变化的Uab-t图像；(4)如果选择“1.5V，0.3A”小灯泡，则此“闪烁”设备工作正常吗？有同学提出，通过改变磁感应强度b、后轮外轮半径R2、角速度、长角等物理量的大小，优化以前同学的设计。E=4.910-2V 分析 (1)金属棒ab在磁场中切割磁感应线时构成的电路磁通变化、导体棒旋转切割、法拉第电磁感应定律。此处导出：2 1 2 ebl，其中：22 21 11 22 EBR br 25标头B R2 R1 aB代表数据解释：E=4.910-2V根据右侧规则，电流的方向由B确定为a。(2) ab条可以视为电源，具有内部电阻，其他三个可以视为外部电路；(3)ab条被切断时，ab可以用作电源。灯泡电阻等于电源内部电阻，外部电路是3个灯泡。此时，Uab作为信道结束电压，在图2中很容易知道内部电阻和外部电阻比3333336901的关系，因此，1 4 ab UE6150与其他条被切断时的情况相同。Uab=1.210-2V显示了磁场区域场角度=/6，同时长方体以恒定速度旋转，因此电磁感应切割时间与电磁感应切割时间之比为133602，2t=1s，而此图显示了问题25 3 . 25 . 500 . 751 . 00t/s UAB/10-10这是因为感应电动势远小于灯泡的额定电压，因此闪烁装置无法工作。b增加，e增加，但限制；r增加，e增加，但限制；增加，e增加，但限制；增加，e不增加。9.2015广东卷年广东卷35。(18分钟)如图17(a)所示，平行长直金属导轨水平放置。间距l=0.4m米，轨道右端有电阻r=1 的电阻，导体棒垂直于轨道放置，接触良好，导体棒和轨道的电阻垂直于轨道之间的矩形区域ABCD，具有均匀磁场。BD连接垂直于轨道，长度为l，磁感应强度b的大小取决于时间t，如图17(b)所示。在同一时刻，杆从导轨左端以恒定速度向右移动，1s后刚开始进入磁场，如果拉杆总是以速度v=1m/s的速度在导轨上直线移动，(1)杆进入磁场前道路内的电动势e；B RR a分析了问题25图2 v L R B d b a c图17(a)0.5t/s B/t 1 . 01 . 52 . 0 o 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 1图17(b) (2)在动作过程中，条形接收的最大安培力f和通过三角形的Abd区域时电流I和时间t的关系答案：(1)e=0.04v；(2) FM=0.04n，I=(t-1) a，其中1st1.2s。分析：(1)磁场进入磁场之前，封闭回路中磁场通过的有效区域保持不变，磁感应强度均匀增大。这是法拉第电磁感