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文档简介
1、上海市各区县2016届高三物理试题电磁感应专题分类精编(2016长宁第9题)9关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是(A) 变化的电磁场由发生区域向周围空间传播,形成电磁波(B) 电场周围总能产生磁场,磁场周围总能产生电场(C) 电磁波是一种物质,只能在真空中传播(D) 电磁波的传播速度总是与光速相等(2016长宁第20题)20如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好。匀强磁场垂直穿过桌面,不计ab杆与框架的摩擦,当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中abBF(A) 外力F先减小后增大
2、(B) 桌面对框架的水平作用力保持不变(C) ab杆的发热功率先减小后增大(D) 正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率(2016长宁第21题)211831年,英国物理学家、化学家_经过十年的努力,终于发现了在_中能产生感应电流。.(2016长宁第25题)25如下图(a)所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向不变,沿x轴方向与坐标轴的关系如图(b)所示(图像是反比函数图线)。夹角=45°的光滑金属长直导轨 OM、ON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的导体棒固定在轻质金属小滑块上,金属小滑块套在长直导轨ON上,导体
3、棒在水平向右的外力作用下,沿x轴向右滑动。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。已知t=0时,导体棒位于坐标原点处。导体棒的质量m=2kg,导轨OM、ON接触处O点的接触电阻R=0.4,其余电阻不计,回路中产生的感应电动势E与时间t的关系如图(c)所示(图线是过原点的直线)。由图像分析可得12s时间内通过导体棒的电量q =_ C,导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式F=_ (g取10m/s2)。021t/sE/V2020.5x/mB/T(b)(c)(a)xyFOMNB(2016长宁第32题)32. (14分) 如图,abcd为质量M的导轨,放在光滑绝缘的水平
4、面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OO为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B。导轨bc段长l,其电阻为r,金属棒电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数。若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力,设导轨足够长,PQ棒始终与导轨接触。试求:(1) 导轨运动的最大加速度amax;(2) 流过导轨的最大感应电流Imax;(3) 定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图像,并写出分析过程。OBabcdBQPefO0tI-+CP-CAPbaS(2016普陀第26
5、题)26“研究感应电流产生的条件”的实验电路如图所示。实验表明:当穿过闭合电路的_发生变化时,闭合电路中就会有电流产生。电键S闭合后有多种方法能使线圈C中产生感应电流,试写出其中的一种方法:_。(2016普陀第32题)32如图甲,匀强磁场磁感应强度为B,磁场宽度为3L,一正方形金属框abcd的边长为L,每边电阻为R,金属框以速度v匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直。求:甲乙(1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量;(2)当金属框完全在磁场中运动时,求金属框a、b两端电压Uab,某同学的解法如下:设通过金属框中的电流为I,则UabI·3R,代入数据,即可求得Uab。你认
6、为该同学的解答是否合理?若合理,请解出最后结果;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。(3)若当金属框cd边到达磁场左边缘时,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化,求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功。甲(2016闸北第23题)23.做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径约为5.0cm,电阻约为5000。如图,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.4s内从0.8T均匀地减为零,可得该圈肌肉组织中的感应电动势E_V,该圈肌肉组
7、织中产生的发热功率P_W。(2016闸北第31题)(12分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上,BA的延长线过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于一磁感应强度大小为B的匀强磁场中,方向竖直向下。在内、外圆导轨间对称地接有三个阻值均为R的电阻。直导体棒在垂直作用于导体棒AB中点的水平外力F作用下,以角速度绕O点顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导体棒和导轨电阻均可忽略。求:(1)导体棒产生的感应电动势;(2)流过导体棒的感应电流;(3)外力大小。(2016黄浦第5题)Ba如图所示,一正方形线圈的匝数为
8、n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )(A)(B)(C)(D)(2016黄浦第18题)BMQPabN如图,足够长的U型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,在流过ab棒某一横截面的电量为q的过程中,棒的末速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )(A)运动的平均速度大小为v(B)下滑的位移
9、大小为(C)产生的焦耳热为qBLv(D)受到的最大安培力大小为(2016黄浦第20题)hB3h如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒、置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放,当恰好进入磁场时由静止释放。已知进入磁场即开始做匀速直线运动,、两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示、两棒的加速度a和动能Ek随各自位移s变化的图像中可能正确的是( )a1Oh 2h 3h 4h 5 hs的加速度a2Oh 2h 3h 4h 5 hs的加速度Ek1Oh 2h 3h 4h 5 hs的动能Ek2Oh 2h 3h 4h 5 h
10、s的动能(A) (B) (C) (D)(2016黄浦第25题)BC25.已知某区域的水平地面下1m深处埋有一根与地表面平行的直线电缆,其中通有变化的电流。为确定电缆的确切位置,在地面上用一个闭合小线圈进行探测:使线圈平面平行于地面,位于A、B两点时测得线圈内感应电动势为零,则可以判定地下电缆在A、B两点连线的_(选填“正下方”或“垂直平分线的正下方”)。C点与A、B位于同一水平面,A、B、C三点恰好位于边长为2m的等边三角形的三个顶点上,如图所示。当线圈平面与地面成_夹角时,才可能在C处测得试探线圈中的电动势为零。(2016黄浦第27题)27.如图所示为一种可测量磁感应强度的实验装置:磁铁放在
11、水平放置的电子测力计上,两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场的影响可忽略不计,此时电子测力计的示数为G1。将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中,两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,此时电子测力计的示数为G2。现使铜棒以竖直向下的恒定速率v在磁场中运动,这时电子测力计的示数为G3,测得铜条在匀强磁场中的长度为L,回路总阻值为R。铜条始终未与磁铁接触。(1)下列判断正确的是( )(A)G1G2G3(B)G1G2G3(C)G1G2G3(D)G1G2G3(2)由以上测得量可以写出磁感应强度B大小的表达式为_。(2016黄浦第33题)BMNQPab33.如图所示,MNPQ是用单位长度
12、电阻为r0的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为的绝缘斜面上,MN长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab。已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1r0,不计杆与框的摩擦。重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s0,求:(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;(2)杆ab发热功率的最小值;(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;(4)杆ab在矩形框MNPQ上滑动过程中外力F的变化情况。(2016奉贤第20
13、题)20如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按BB0ky(k为正常数)的规律变化。两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直。现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,当线框完全在磁场中的运动时,正确的是( )(A)运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同(B)若v1v2,则开始时甲所受磁场力小于乙所受磁场力(C)若v1v2,则开始时甲的感应电流一定大于乙的感应电流(D)若v1v2,则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度(2016奉贤第25题)25.如图所示,
14、在直角三角形区域ABC内(包括边界)存在着平行于AC方向的竖直方向的匀强电场,AC边长为L,一质量为m,电荷量q的带电小球以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,以2v0的速度从BC边中点出来,则小球从BC出来时的水平分速度vx_,电场强度的大小E_。(重力加速度为g)(2016奉贤第27题)如图所示,光滑水平面上方存在两个足够大的磁感应强度均为0.5T、方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界。一个边长为0.2m,质量为0.2kg,电阻为0.5的正方形金属线框沿垂直磁场方向,以某一速度从图示位置向右直线运动,当线框中心线AB运动到与PQ重合时,线框的速度为1m/s,此过程中通过线框截面的电
15、荷量为_C,若此时在纸面内加上一个水平外力使该时刻线框的加速度大小为0.5m/s2,则所加外力的大小为_N。(2016奉贤第32题)32(14分)如图,光滑平行的竖直金属导轨MN、QP相距l,在M点和Q点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面水平向里、高为h的磁感强度为B的匀强磁场。一质量为m,电阻也为R的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场下边界相距h0。现用一竖直向上的大小为F2mg恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,进入磁场后开始做减速运动,在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计,空气阻力不计,g为重力加速度)。求:(1)
16、导体棒ab在离开磁场上边界时的速度;(2)棒ab在刚进入磁场时加速度的大小;(3)棒ab通过磁场区的过程中棒消耗的电能;(2016闵行第15题)如图,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场,三个电阻R1、R2、R3的阻值之比为121,导线的电阻不计当S1、S2闭合,S3断开时,闭合回路中感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,闭合回路中感应电流为3I;当S1、S3闭合,S2断开时,闭合回路中感应电流为( )(A)0(B)4I(C)6I(D)7I(2016闵行第19题)如图,由某种粗细均匀的总电阻为5R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R
17、的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的全过程中( )(A)PQ中电流先增大后减小(B)PQ两端电压先增大后减小(C)PQ上拉力的功率先减小后增大(D)线框消耗的电功率先增大后减小habccd金属棒R1R2(2016闵行第25题)如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距为L,上端接有两个定值电阻R1、R2,已知R1R22r将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放,下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强
18、磁场,磁场宽度为h。金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P则金属棒离开磁场时的速度大小为_;整个过程中通过电阻R1的电量为_。(已知重力加速度为g)(2016闵行第33题)(15分)如图甲所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向不变,沿x轴方向与坐标x的关系如图乙所示(图像是反比例函数图线);顶角45°的光滑金属长直导轨OM、ON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力F作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触良好。已知t0时,导体棒处于O位置,导体棒的质量m2kg,导轨OM、O
19、N在点O处的接触电阻为R0.5,其余电阻不计;回路中产生的电动势E与时间t的关系如图丙所示(图线是过原点的直线)。求:(1)t2s时流过导体棒的电流I2的大小;(2)1s2s时间内回路中流过的电量q的大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式。OyxNMFx /mB/TO20.5t /sE/VO312图甲 图乙 图丙(2016虹口第18题)18.如图所示,水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环,B环连接在图示的电路中。闭合电键S的瞬间( )(A)A环向左滑动(B)C环向左滑动(C)A环有向外扩展的趋势(D)C环有向内收缩的趋势 (2016虹口第
20、25题)25.足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,匀强磁场垂直纸面向外,相同规格的灯泡L1、L2均标有“3V,3W”的字样,连接成图(甲)所示的电路。电键S断开时,将一根电阻不计、质量m0.2kg的金属棒从导轨上由静止释放,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,计算机采集较长过程的数据并绘出完整的U-I图像如图(乙)所示,根据图像可以推知金属棒所能达到的最大速度vm_m/s。若仅改变金属棒的质量,闭合电键S,重新操作,为使金属棒达到最大速度后两只灯泡能够正常发光,金属棒的质量应调整为_kg。 (2016虹口第26题)(4分)图(甲)所示为“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验
21、装置,采集数据得到E-图线如图(乙)所示。(1)本次实验中,需要控制_不变。(2)实验时若其它条件不变,仅增大导轨的倾角,则E-图线的斜率_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2016虹口第33题)(14分)如图所示,光滑绝缘水平桌面上放置一个U型框架aebcfd,框架两侧是对称的、足够长的轻质柔软导线,不计导线电阻,bc部分是质量为m、电阻为R、长为L的导体棒,自然悬垂在桌面的左侧。桌面上固定两个立柱,在立柱右侧的软导线上放置一根电阻为R、质量为m的的金属棒MN,MN与软导线之间的动摩擦因数为,整个装置处于水平向左、磁感应强度为B的匀强磁场中。现将导体棒bc由静止释放,bc带动软导线一起
22、运动,两侧软导线之间的距离保持为L不变,MNfe为矩形,各部分接触良好,不计空气阻力。(1)判断金属棒MN中感应电流的方向;(2)求bc棒释放瞬间的加速度大小;(3)求bc棒所能达到的最大速度;(4)由静止开始释放bc后的某过程中,已知MN产生的焦耳热为Q,框架克服摩擦力做功为W,求该过程中bc棒动能的增加量。(2016青浦第16题)16.如右图所示,一个“”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒。在外力作用下,导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动,导体棒与导轨始终接触良好。以导体棒在右图所示位置为计时起点,则下列物理量随时间变化的图像正确的是
23、(下图中E为回路中感应电动势;I为流过导体棒的电流;F为作用在导体棒上的安培力;P为感应电流的热功率。)( )(2016青浦第19题)如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍,当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场时,A框恰能匀速下落,那么( )(A)B框也将匀速下落(B)进入磁场后,A、B中感应电流强度之比是21(C)两线框全部进入磁场的过程中,通过截面的电量相等(D)两线框全部进入磁场的过程中,消耗的电能之比为21(2016青浦第23题)正方形导体框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随
24、时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为_;导体框中感应电流做功的功率为_。(2016青浦第26题)(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针_(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针_(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针_(填:“有”或“无”)偏转。 (2016青浦第33题)(14分)如图,MN、PQ两条平行的光滑金属
25、轨道与水平面成角固定,轨距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为R。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:(1)金属杆ab运动的最大速度;(2)金属杆ab运动的加速度为gsin时,金属杆ab消耗的电功率;(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,通过6R的电量;(4)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,克服安培力所做的功。GNSSN(2016浦东新区第10题)10如图所示,一根条形磁铁自
26、左向右穿过一个闭合线圈,则流过灵敏电流计的感应电流方向是(A)先向左,再向右(B)先向右,再向左(C)始终向右(D)始终向左(2016浦东新区第20题)ABCD20有7个完全相同的金属框,表面涂有绝缘层。如图所示,A是一个框,B是两个框并列捆在一起,C是两个框上下叠放捆在一起,D是两个框前后叠放捆在一起。将他们同时从同一高度由静止释放,穿过水平向里的匀强磁场,最后落到水平地面。关于金属框的运动,以下说法正确的是(A)D最先落地 (B)C最后落地(C)A、B、D同时落地 (D)B最后落地(2016浦东新区第33题)33(14分)如图,两根电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=0.5m水平放置,一端与
27、阻值R=0.3的电阻相连。导轨x0一侧存在沿x方向变化的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,x=0处磁场的磁感应强度B0=1T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.1的金属棒垂直置于导轨上。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中速度v与位移x满足关系,通过电阻的电流保持不变。求:× × × × × ×× × × × × ×× × × × × ×RxOLB(1)金属棒运动过程中通过电阻R的
28、电流;(2)导轨x0一侧磁感应强度Bx随x变化关系;(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中电阻R上产生的热量;(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。(2016宝山第5题)老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )(A)磁铁插向左环,横杆发生转动(B)磁铁插向右环,横杆发生转动(C)无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动(D)无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动(2016宝山第9题)穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb,则( )(
29、A)线圈中感应电动势每秒增加2V(B)线圈中感应电动势每秒减少2V(C)线圈中无感应电动势(D)线圈中感应电动势保持2V不变(2016宝山第15题)如图,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.2kg,在该平面上以v04m/s、与导线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中环中最多能产生电能为( )(A)1.6J(B)1.2J(C)0.8J(D)0.4J(2016宝山第24题)在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示。PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁
30、场方向从如图实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则此时线框的加速度为_,此时线框中的电功率为_。(2016宝山第33题)(14分)两根平行金属导轨固定倾斜放置,与水平面夹角为37°,相距d0.5m,a、b间接一个电阻R,R1.5在导轨上c、d两点处放一根质量m0.05kg的金属棒,bc长L1m,金属棒与导轨间的动摩擦因数0.5。金属棒电阻r0.5,金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑,如图1所示。在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2所示。重力加速度g10m/s2。(sin37°0.6,
31、cos37°0.8)。求:1 图1 图2(1)01.0s内回路中产生的感应电动势大小;(2)t0时刻,金属棒所受的安培力大小;(3)在磁场变化的全过程中,若金属棒始终没有离开木桩而上升,则图2中t0的最大值;(4)通过计算在右图中画出0t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象。(2016松江第16题)× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×-2LOL2L3L4
32、Lyxabcd-L如图所示,在OxL和2Lx3L的区域内存在着匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的正方形线框abcd边长为2L,位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合。令线框从t0时刻由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象大致是下图中的( )t02t03t0tit02t03t0tit02t03t0tit02t03t0tiABCD0000(2016松江第28题)(6分)如图是“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验装置,保持挡光片位置、光电门和螺线管之间的距离不变。(1)实验器材
33、除了需要光电门传感器之外,还需要_传感器。(2)让小车以不同的速度靠近螺线管,记录下小车每次靠近落线管至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系。如图所示,光电门测得挡光时间为t1,有感应电动势的时间为t2,则实验可以得到感应电动势与_成正比。(用题中字母表示)(3)若保持磁铁靠近线圈的速度不变,只增加线圈的匝数(线圈直径不变),则t1内图像所围阴影部分面积将_(选填“不变”、“增大”或“减小”)。HABCDDCDb(2016松江第33题)(14分)如图所示,两根粗细均匀的金属杆AB和CD的长度均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m,用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔
34、软导线将它们连成闭合回路,悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧,AB和CD处于水平。在金属杆AB的下方有高度为H的水平匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向与回路平面垂直,此时CD处于磁场中。现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间(AB、CD始终水平),在AB即将进入磁场的上边界时,其加速度为零,此时金属杆CD还处于磁场中,在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q。重力加速度为g,试求:(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1;(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q;(3)设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2,通过计算说明v2大小的可能范围;(4)依据第(3)问的结果,请定
35、性画出金属杆AB在穿过整个磁场区域的过程中可能出现的速度时间图像(vt图)。(2016杨浦第2题)下列物理现象中属于电磁感应的是( )(A)通电导线周围产生磁场(B)录音机使电流信号录入磁带(C)电流流经导体时使导体发热(D)磁带经过录音机的磁头时,还原出电流信号(2016杨浦第16题)如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够长。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域若以逆时针方向为电流的正方向,在选项图中,线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是( )
36、A B C D(2016杨浦第26题)GKPBAL+-(4分)用图示装置研究电磁感应现象。(1)用笔线代替导线,将右面实物连接成实验电路。(2)若实验时,在电键闭合瞬间,观察到灵敏电流计指针向右偏转,则电键闭合一段时间后,为使灵敏电流计指针向左偏转,可行的方法有:(a)_;(b)_。(至少写出两种方法)(2016杨浦第32题)(12分)如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为的金属框架abcd连接(连接处呈圆弧形)匀强磁场仅分布于框架所在斜面,磁感应强度B跟框架面垂直。框架边ab、cd长均为L,电阻均为2R,框架其余部分电阻不计有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置,让它以初速v0冲
37、上框架,在到达最高点的过程中,框架边ab发出的热量为Q。试求:(1)金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向;(2)金属棒MN上升的最大高度;(3)金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率。答案:(2016长宁第9题)9A(2016长宁第20题)20.AC(2016长宁第21题)21.法拉第 闭合回路(2016长宁第25题)25. 7.5 4+5(2016长宁第32题)32(14分)解答:(1) 由牛顿第二定律 导轨刚拉动时,=0,I感=0,此时有最大加速度amax=(4分)(2) 随着导轨速度增加, I感增大,a减小,当a=0时,有最大速度m 由上式,得 则(6分)0tIImt1(3) 从刚拉
38、动开始计时,t=0时,0=0,I感=0;t= t1时,达最大,I感=Im;0 t1之间,导轨做速度增加,加速度减小的变加速运动,I感与成正比关系,以后a=0,速度保持不变,I感保持不变。(4分)(2016普陀第26题)26(1)磁通量(2分)(2)移动滑动变阻器滑片、或断开电键、或将线圈A插入或拔出、或插入拔出铁芯(2016普陀第32题)32. (14分)解:(1)金属框进入磁场阶段产生的电动势产生逆时针方向的感应电流则通过回路的电荷量qIt(4分)(2)该同学的解答是不合理的。因为,当金属框在磁场中运动时,dc边也在切割磁感线,它相当于电源,不是纯电阻,所以,这里不能用部分电路欧姆定律解题。
39、(2分)正确解法如下:当金属框完全在磁场中运动时,回路中的感应电流为零,UabEIRabBlv0Blv(2分)(3)线圈进入磁场时,cd边克服安培力做的功为线圈在磁场内运动时,产生的感应电流为cd边受的平均安培力则WW1W2(6分)(2016闸北第23题)0.0157(),4.93×10-8(5×10-92)(2016闸北第31题)31.(12分)(1)解法一:Dt时间内导体棒扫过的面积为,;(公式3分,结论2分)解法二:E感Br2;(公式3分,结论2分)(2)三个电阻为并联关系:,(2分)I总;(2分)(3)解法一:外力,(公式2分,结论1分)解法二:F。(公式2分,结论
40、1分)(2016黄浦第5题)A(2016黄浦第18题)BD(2016黄浦第20题)ACD(2016黄浦第25题)正下方,60°(120°)(2016黄浦第27题)(1)B(2)B或B(2016黄浦第33题)(1)感应电动势BLv(1分)外电路被ab分为上下两部分,R外 r0(1分)I (1分)(2)外电路电阻最大时,感应电流最小,ab发热功率最小。因为R上+R下为常数,所以当R上R下时R外有最大值,(1分)即位移s2L此时R外 r02.5Lr0(1分),Pab I2R内()2 R内(1分)(3)矩形框的功率即电路的输出功率,P出 I2R外()2×R外(1分)根据基
41、本不等式:ab常数,当ab时a+b有最小值,(1分)所以当R外R内2/ R外,即R外R内时,P出最大。R外 R内,即r02.1Lr0,可解得s1L(1分),s23L(1分)(4)电流先减小后增大,FA先减小后增大在ab滑过框架的过程中,R外minr00.9 Lr0,R min3Lr0,FAmax(1分)当ab在MQ中点时,R外max2.5 Lr0,R max4.6Lr0,FAmin(1分)若mgsin ,则外力F向上,先增大后减小(1分)若mgsin,则外力F向下,先减小后增大(1分)若mgsin ,则外力F先向下减小后向上增大,再先向上减小后向下增大(1分)(2016奉贤第20题)AC(20
42、16奉贤第25题)0.04,0.18N或0.02N(2016奉贤第27题)27.(6分)(1)连线(2分)(2)右,右(各2分)(2016奉贤第32题)32(14分)解:(1)(4分)离开磁场时匀速,受到重力、安培力和拉力,所以(2分),v(2分)(2)(4分)在h0阶段中,根据动能定理,得到,(1分)解得(1分)(1分) ag(1分)(3)(6分)对整个过程,根据动能定理得到(2分)(2分)棒消耗的电能为E电mg(hh0)(2分)(2016闵行第15题)C(2016闵行第19题)BC (2016闵行第25题)25;(2016闵行第33题)解: (1)根据E-t图象中的图线是过原点的直线可知t
43、2s时,E26V,得I2E2/R6/0.512A (3分)(2)由IE/R可得出IE/R6t,I-t图线也是过原点的直线,可求出1s-2s时间内电流平均值 (或可以用1s-2s时间内I图线下雨t轴围城的面积求电量) (2分)得 q9C (3分)(3)因45°,可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度Lx再根据B-x图象中的图线是双曲线特点(Bx乘积恒定)有EBLvBxv, 且E与时间成正比,可推断出导体棒的运动是匀加速直线运动, (1分)由题图知:Bx1(Tm),E3t(V),所以v3t,故加速度a3m/s2 (2分)棒受安培力F安BILBIx(Bx)I, (2分)再有FF安ma得 F
44、F安ma26 (2分)(2016虹口第18题)AD(2016虹口第25题)1.0m/s;0.5kg (2016虹口第26题)(1)通过螺线管磁通的改变量,以及线圈的匝数(2分)(2)不变(2分)(2016虹口第33题)33(1)根据右手定则,电流从M流向N(2分)(2)a(1)g(3)vm(4)Ek(1)W4Q(2016青浦第16题)D(2016青浦第19题)ACD(2016青浦第23题)F/m;k2L4/R(2016青浦第26题)有(1分);无(1分);无(1分)。(2016青浦第33题)(1)总电阻为R总R并R3R;IBdv/R总Bdv/3R (1分) 当达到最大速度时金属棒受力平衡。mgsinqBId (2分)计算得最大速度为v (1分)(2)金属杆ab运动的加速度为gsinq时,IBdv/R总Bdv/3R(1分)根据牛顿第二定律F合ma,mgsinqBIdma, mgsinqmgsinq(1分)v (1分)金属杆ab消耗的电功率PI2RR(1分)(3)通过干路的总电量为 (1分)所以,通过6R的电量为Q1Q (1分)(4)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,根据动能定理WGW克安DEkmgSsinqW克安mq (2分)W克安mgss
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