2016年安徽自主招生物理模拟试题：电磁感应中磁变类问题

1、2000份高职单招试题，全部免费提供！育龙单招网，单招也能上大学2016年安徽自主招生物理模拟试题:电磁感应中磁变类问题【试题内容来自于相关网站和学校提供】1：如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成角。两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B、两根质量均为m。长度均为L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，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计。当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（）A

2、、回路中的电流强度为B、ab杆所受摩擦力为mgsinC、cd杆所受摩擦力为（mgsin+）D、与v1大小的关系为（mgsin+）=mgcos2：在图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路， a、 b、 c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是 () A、 a、 b两个环B、 b、 c两个环C、 a、 c两个环D、 a、 b、 c三个环3：闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（）A、经过时，adcbaB、经过时，abcdaC、经

3、过时，无感应电流D、经过时，abcda4：如图所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向内的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化规律如图，则下列说法中正确的是（）A、线圈中的感应电流方向为顺时针B、电阻R两端的电压随时间均匀增大C、线圈电阻r消耗的功率为1.6×103WD、前4s内通过R的电荷量为1.6×103C5：（2005。全国卷I）图4 -5 -6中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l

4、。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v”沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流，随时间t变化的图象可能是图4 -5 -7中的(    )。6：一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为         ，通过R的电流方向为  

5、0;         ，通过R的电流大小为        。 7：如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况，线圈的匝数为10匝，则线圈内的感应电动势的最大值是最小值是。8：（2012.杭州）如图4 -5 -13所示，在操场上，两同学左右相距L为10 m，在沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2 ，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f

6、=2 Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=l m，电流计的最大值i=3 mA.(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级_，数学表达式B=_（用R、L、f.h等已知量表示）。(2)将两同学的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数为_9：“ ”形金属框上有一金属棒ab垂直于导轨，ab长为L.若在垂直于导轨平面方向加一均匀变化磁场，其B=B 0+kt（k为常数），如图所示.，令t=0时，   ab与“ ”形框架所围面积为S 0，则在t=0时，回路中的感应电动势E=_，方向为_（填“顺时针”或“逆时针”）。 10：如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带

7、电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，则此微粒带_电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，微粒的质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为_（设线圈的面积为S）。 11：（2013。重庆理综）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为，铜条在磁场中的长度为。(1)判断铜条所受安培力的方向，和

8、哪个大？(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。12：如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0，所围成矩形的面积S=0.040m 2，小灯泡的电阻R=9.0，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为： 计灯丝电阻随温度的变化，求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值。 （2）小灯泡消耗的电功率。 图甲 图乙  13：一单匝矩形线圈abcd放置在水平面内，线圈面积为S = 100cm2，线圈处在匀强磁场中

9、，磁场方向与水平方向成30°角，求： （1）若磁场的磁感应强度B = 0.1T，则穿过线圈的磁通量为多少？ （2）若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按B = 0.1+0.2t(T)的规律变化，线圈中产生的感应电动势为多大？14：磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为 R，金属框置于 xOy平面内，长边 MN为 l平行于 y轴，宽为 d的 NP边平行于 x轴，如图l所示。列车轨道沿 Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度 B沿 O x方向按正弦规律分布，其空间周期为 ，最

10、大值为 B 0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度 v 0沿 Ox方向匀速平移。设在短暂时间内， MN、 PQ边所在位置的磁感应强度随时问的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿 Ox方向加速行驶，某时刻速度为 v （ v v 0） （1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理； （2）为使列车获得最大驱动力，写出 MN、 PQ边应处于磁场中的什么位置及 与 d之间应满足的关系式； （3）计算在满足第（2）问的条件下列车速度为 v时驱动力的大小。15：（15 分）如图甲，有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨，它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定

11、值电阻，导轨平面与水平面的夹角为。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场（磁场未画出），磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻，一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置，从ab位置由静止开始沿导轨下滑，t = t 0时刻进人磁场，此后磁感应强度为B 0并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中，电阻R 上的电流大小不变。求： （1）0t 0时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向； （2）金属棒与导轨间的动摩擦因数； （3）金属棒从ab到ef 的运动过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q。答案部分1、CDA。ab杆产生的感应电动势 E=

12、BLv1；回路中感应电流为 I=。故A错误。B、ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为 F安=BIL=，方向沿轨道向上，则由平衡条件得：ab所受的摩擦力大小为 f=mgsinF安=mgsin，故B错误。C、cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=N=（mgcos+F安）=（mgsin+），故C正确。D、根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°）=f=（mgsin+），则得与v1大小的关系为：（mgsin+）=mgcos，故D正确。故选：CD、2、A当移动滑动变阻器划片时，电路中电流发生变化，故产生的磁场发生变化，a、b环中的磁

13、通量都发生变化，c中的磁通量一直为零，所以只有a、b两个环产生感应电流，A正确。 3、CA。经过时，向里的磁通量增加，根据楞次定律则感应电流磁场方向向外，由右手定则判断感应电流方向为逆时针，故A错误；B、经过时，磁通量不变，则感应电流为0，故B错误，C正确；D、经过时，向里的磁通量减少，根据楞次定律感应电流的磁场方向向里，由右手定则判断感应电流方向为顺时针，故D错误。故选：C、4、CA。由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针，故A错误。B、根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故B错误；C、由法拉第电磁感应定律

14、：E=N=N=100××0.02V=0.2V；由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为：I=0.04A；所以线圈电阻r消耗的功率：P=I2R=0.042×1W=1.6×103W，故C正确；D、前4s内通过R的电荷量：Q=It=0.04×4C=0.16C，故D错误；故选：C、5、B由楞次定律可得：线圈进入磁场时电流方向为逆时针方向，出磁场时电流方向为顺时针方向。而无论线圈进磁场还是出磁场，线圈有效切割长度均增大，故感应电动势增大，而线圈电阻不变，感应电流增大，6、 根据法拉第电磁感应定律可得：线圈产生的感应电动势 ;根据楞次定律得，通过R的电流方向

15、为bRa。闭合电路中的电流大小 7、40V，0；，最小值为零8、(1)，(2)0(1)摇动绳子的过程中，绳切割地磁场的磁感线，当摆动速度与地磁场垂直时，感应电动势最大，电流最大，由E= BLv,E= IR得B=，代入数据得到地磁场的磁感应强度的数量级为10。(2)将两同学的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数为0。9、  顺时针 根据公式得 ，根据楞次定律可得方向为顺时针。 10、 负； 试题分析：当磁场均匀增加时，由楞次定律可判断上极板带正电。所以平行板电容器的板间的电场方向向下，带电粒子受重力和电场力平衡，所以粒子带负电。带电粒子受重力和电场力平衡得：  

16、磁感应强度的变化率 考点：法拉第电磁感应定律； 点评：本题关键是电容器两端电压的表达，它是联系电磁感应定律和粒子受力情况的桥梁。 11、(1)安培力方向竖直向上(2)  (1)铜条静止时：磁铁平衡，                            铜条匀速运动时：磁铁与铜条整体处于平衡状态，  

17、;  铜条匀速下落时平衡                   由可知由式可知安培力方向与重力方向相反，竖直向上。(2)对铜条组成的回路：                     铜条受到的安培力 &#

18、160;                           由可得                      

19、0;       由得：磁感应强度大小12、 （1）8.0V        （2）2.88W      (3) （1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为：T=3.14×10 2s。 所以线圈中感应电动势的最大值为：E m=2nB mS/T="8.0V      &#

20、160;                   " （2分）                            （1分）

21、60;                               （2分）                  

22、0;                  （1分） 13、 （1） （2）根据法拉第电磁感应定律 略 14、 （1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。 （2 d(2 k1) 或 =  ( k N)（3） F （l）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流

23、，该电流受到的安培力即为驱动力。 （2）为使列车得最大驱动力， MN、 PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因此， d应为 的奇数倍，即 d(2 k1) 或 =  ( k N) （3）由于满足第（2）问条件，则 MN、 PQ边所在处的磁感就强度大小均为 B 0且方向总相反，经短暂时间 t，磁场沿 Ox方向平移的距离为 v 0 t，同时，金属框沿 Ox方向移动的距离为 v t。 因为 v 0 v，所以在 t时间内 MN边扫过的磁场面积 S( v 0 v) l t 在此 t时间内， MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 B 0 l( v 0 v) t 同理，该 t时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通