黑龍江省大慶市喇中高考物理材料 大題集練 電磁感應(yīng)

1、高中物理大題集練電磁感應(yīng)1、如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一傾角為的光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，電阻忽略不計且足夠長，以寬度為d的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強度為B另有一長為2d的絕緣桿將一導(dǎo)體棒和一邊長為d（dL）的正方形線框連在一起組成的固定裝置，總質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒中通有大小恒為I的電流將整個裝置置于導(dǎo)軌上，開始時導(dǎo)體棒恰好位于磁場的下邊界處由靜止釋放后裝置沿斜面向上運動，當(dāng)線框的下邊運動到磁場的上邊界MN處時裝置的速度恰好為零重力加速度為g （1）求剛釋放時裝置加速度的大小； （2）求這一過程中線框中產(chǎn)生的熱量； （3）之后裝置將向下運動，然后再向上運動，經(jīng)過若干次往返后

2、，最終整個裝置將在斜面上作穩(wěn)定的往復(fù)運動求穩(wěn)定后裝置運動的最高位置與最低位置之間的距離2、如圖（a）所示，間距為l、電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；在區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖（b）所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域沿斜面的長度為2l，在t=tx

3、時刻（tx未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域，重力加速度為g。求： （1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向； （2）當(dāng)ab棒在區(qū)域內(nèi)運動時，cd棒消耗的電功率； （3）ab棒開始下滑的位置離EF的距離； （4）ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量。3、如圖甲所示，長、寬分別為L1=0.1m、L2=0.2m的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為100匝，總電阻為1，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R=9相連線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中B0=5103

4、T、B1=1102 T和t1=2103S在0t1的時間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動求： （1）0t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大??； （2）線框勻速轉(zhuǎn)動后，在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量； （3）線框勻速轉(zhuǎn)動后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量4、有一金屬細(xì)棒ab，質(zhì)量m=0.05kg，電阻不計，可在兩條軌道上滑動，如圖所示，軌道間距為L=0.5m，其平面與水平面的夾角為=37，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=1.0T，金屬棒與軌道的動摩擦因數(shù)=0.5，（設(shè)

5、最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等）回路中電源電動勢為E=3V，內(nèi)阻r=0.5（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求： （1）為保證金屬細(xì)棒不會沿斜面向上滑動，流過金屬細(xì)棒ab的電流的最大值為多少？ （2）滑動變阻器R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)在什么范圍內(nèi)，金屬棒能靜止在軌道上？5、如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中。金屬桿ab中通有大小為I的電流。已知重力加速度為g。 （1）若勻強磁場方向垂直斜面向下，且不計金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦，金屬

6、桿ab靜止在軌道上，求磁感應(yīng)強度的大??； （2）若金屬桿ab靜止在軌道上面，且對軌道的壓力恰好為零，需在豎直平面內(nèi)加一勻強磁場，說明該磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向應(yīng)滿足什么條件； （3）若勻強磁場方向垂直斜面向下，金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。欲使金屬桿ab靜止，則磁感應(yīng)強度的最大值是多大？6、如圖，水平放置金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強磁場中，間距為1m，磁場的磁感應(yīng)強度大小為1T，方向與導(dǎo)軌平面夾角為，金屬棒ab的質(zhì)量為0.02kg，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為0.4.電源電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.5，定值電阻R為1，其余部分的電阻不計

7、，則當(dāng)電鍵閉合的瞬間，求：（，） （1）電流多大 （2）棒ab的加速度為多大7、如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，兩導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B，垂直于斜面向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計 （1）若要使導(dǎo)體棒ab靜止于導(dǎo)軌上，求滑動變阻器的阻值應(yīng)取何值； （2）若將滑動變阻器的阻值取為零，由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，求釋放瞬間導(dǎo)體棒ab的加速度； （3）求第（2）問所示情況中導(dǎo)體棒ab所能達到的最大速度的大小8、如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L1 m，金屬導(dǎo)軌的傾

8、斜部分與水平方向的夾角為37，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m0.2 kg，電阻分別為RMN1 和RPQ2 .MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好從t0時刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a1 m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)t3 s時，PQ棒消耗的電功率為8 W，不計導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長，MN始終在水平導(dǎo)軌上運動求： （1）磁感應(yīng)強度B的大??； （2）03 s時間內(nèi)通過MN棒的電荷量； （3）求t6 s時F2的大小和方向

9、； （4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運動速度v與位移x滿足關(guān)系：v0.4x，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上求MN棒從靜止開始到x5 m的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳量9、如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框，為了檢測出個別未閉合的不合格線框，讓線框隨傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域（磁場方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進入磁場后是否相對傳送帶滑動就能夠檢測出未閉合的不合格線框。已知磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場的磁感應(yīng)強度為B。各線框質(zhì)量均為m，電阻均為R，邊長均為L（Ld)；傳送帶以恒定速度v0向右運動，線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重

10、力加速度為g。線框在進入磁場前與傳送帶的速度相同，且右側(cè)邊平行于MN減速進入磁場，當(dāng)閉合線框的右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長，且在傳送帶上始終保持右側(cè)邊平行于磁場邊界。對于閉合線框，求： （1）線框的右側(cè)邊剛進入磁場時所受安培力的大??； （2）線框在進入磁場的過程中運動加速度的最大值以及速度的最小值； （3）從線框右側(cè)邊剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中，傳送帶對該閉合銅線框做的功。10、如圖所示，MN、PQ為相距L0.2 m的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B1 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，在兩導(dǎo)軌的M、P兩

11、端接有一電阻為R2 的定值電阻，回路其余電阻不計一質(zhì)量為m0.2 kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好今平行于導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒施加一作用力F， 使導(dǎo)體棒從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌向下勻加速滑到底端，滑動過程中導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌，加速度大小為a4 m/s2，經(jīng)時間t1 s滑到cd位置，從ab到cd過程中電阻發(fā)熱為Q0.1 J。求： （1）到達cd位置時，對導(dǎo)體棒施加的作用力； （2）導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功。11、如圖所示，一平面框架與水平面成37角，寬L=0.4m,上、下兩端各有一個電阻R01,框架的其他部分電阻不計,框架足夠長.垂直于框平面的方向存在向上的勻強磁場,磁感應(yīng)

12、強度B2T。ab為金屬桿,其長度為L0.4m，質(zhì)量m0.8kg，電阻r0.5，金屬桿與框架的動摩擦因數(shù)0.5。金屬桿由靜止開始下滑,直到速度達到最大的過程中,金屬桿克服磁場力所做的功為W=1.5J。已知sin370.6，cos37=0.8；g取10ms2.求: (1)ab桿達到的最大速度v. (2)ab桿從開始到速度最大的過程中沿斜面下滑的距離. (3)在該過程中通過ab的電荷量12、如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中平行導(dǎo)軌的寬度d=0.3m，定值電阻R=0.5在外力F作用下，導(dǎo)體棒ab以v=20m/s的速度沿著導(dǎo)軌向左勻速運動導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計求： （1）通

13、過R的感應(yīng)電流大小； （2）外力F的大小13、如圖（甲）所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0，所圍成矩形的面積S=0.04m2，小燈泡的電阻R=9.0，磁場的磁感應(yīng)強度隨按如圖（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為e=nBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期不計燈絲電阻隨溫度的變化，求： （1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值 （2）小燈泡消耗的電功率 （3）在磁感強度變化的0的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量14、如圖所示，勻強磁場中有一

14、矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直。 已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長ab =1. 0m、bc=0.5m，電阻r=2。 磁感應(yīng)強度B在01s內(nèi)從零均勻變化到0.2T。 在15s內(nèi)從0.2T均勻變化到0.2T，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求: （1）0.5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向； （2）在15s內(nèi)通過線圈的電荷量q； （3）在05s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。15、如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連

15、后放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。 求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向； 當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a； 導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。16、如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，兩導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B，垂直于

16、斜面向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計 （1）若要使導(dǎo)體棒ab靜止于導(dǎo)軌上，求滑動變阻器的阻值應(yīng)取何值； （2）若將滑動變阻器的阻值取為零，由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，求釋放瞬間導(dǎo)體棒ab的加速度； （3）求第（2）問所示情況中導(dǎo)體棒ab所能達到的最大速度的大小17、如圖所示，足夠長的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置, 兩導(dǎo)軌間的距離為L1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為300，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R3.5的電阻，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，金屬棒ab的質(zhì)量m0.20kg，電阻r0.50，并與導(dǎo)軌保持良好接觸?，F(xiàn)在ab上作用一恒力F5.0N，方向

17、垂直于ab并沿導(dǎo)軌平面向上，使金屬棒ab由靜止開始運動，在M處安裝一個距離傳感器(圖中未畫出)，可以測出金屬棒ab在運動中離MP的距離與時間的該關(guān)系，如下表所示，不計導(dǎo)軌的電阻，取g10m/s2， 時間t/s00.100.200.300.400.500.60棒離MP的距離s/m0.010.060.180.360.611.011.41求：（1）所加磁場的磁感應(yīng)強度B為多大？ （2）電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少？18、如圖所示，光滑斜面的傾角=30，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長L1=1m，bc邊的邊長L2=0.4m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.2。斜面上ef線（efgh

18、）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化情況如B-t圖像，ef線和gh的距離s=6.9m，t=0時線框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下從靜止開始運動，線框進入磁場的過程中始終做勻速直線運動，重力加速度。 （1）求線框進入磁場前的加速度大小和線框進入磁場時做勻速運動的速度v大?。?（2）求線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱； （3）求線框從開始運動到ab邊運動到 gh線處所用的時間。19、如圖所示，線圈焊接車間的傳送帶不停地傳送邊長為L，質(zhì)量為4kg，電阻為5的正方形單匝金屬線圈，線圈與傳送帶之間的滑動摩擦系數(shù)=。傳送帶總長8L，與水平面的夾角為=30，始終以恒定速度2m/s勻速運動。在傳送帶的左端虛線位置將線圈無初速地放到傳送帶上，經(jīng)過一段時間，線圈達到與傳送帶相同的速度，線圈運動到傳送帶右端掉入材料筐