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1、最新最新 6 6 年高考年高考 4 4 年模擬年模擬: :電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第一部分第一部分 六年高考題薈萃六年高考題薈萃20102010 年高考新題年高考新題1.1. 20102010全國(guó)卷全國(guó)卷1818 如圖,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場(chǎng)上邊界 b 和下邊界 d 水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面 a 開(kāi)始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面 a、b 之間的距離。若線圈下邊剛通過(guò)水平面 b、c(位于磁場(chǎng)中)和 d 時(shí),線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為bF、cF和dF,則AdFcFbF B. cFdF
2、bFdF D. cFbF2E,a 端為正 B、1E2E,b 端為正 C、1E2E,a 端為正 D、1E2E,b 端為正5.5. 20102010上海物理上海物理1919 如右圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上,使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖【解析】在 0-1t,電流均勻增大,排除 CD.2t在1t-2t,兩邊感應(yīng)電流方向相同,大小相加,故電流大。在32tt,因右邊離開(kāi)磁場(chǎng),只有一邊產(chǎn)
3、生感應(yīng)電流,故電流小,所以選 A。本題考查感應(yīng)電流及圖象。難度:難。6 620102010海南物理海南物理22 一金屬圓環(huán)水平固定放置?,F(xiàn)將一豎直的條形磁鐵,在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開(kāi)始釋放,在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中,條形磁鐵與圓環(huán)A始終相互吸引B始終相互排斥C先相互吸引,后相互排斥D先相互排斥,后相互吸引【答案】D 【解析】由楞次定律可知,當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),感應(yīng)電流阻礙其靠近,是排斥力;當(dāng)磁鐵穿過(guò)圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離,是吸引力,D 正確。7 720102010海南物理海南物理77 下列說(shuō)法正確的是A當(dāng)線圈中電流不變時(shí),線圈中沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)B當(dāng)線圈中電流反向時(shí)線圈中自感電
4、動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反C當(dāng)線圈中電流增大時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反D當(dāng)線圈中電流減小時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反【答案】AC 【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,當(dāng)線圈中電流不變時(shí),不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),A 對(duì);當(dāng)線圈中電流反向時(shí)相當(dāng)于電流減小,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相同,B 錯(cuò);當(dāng)線圈中電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反,C 對(duì);當(dāng)線圈中電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相同,D 錯(cuò)。8 820102010天津天津1111 如圖所示,
5、質(zhì)量 m1=0.1kg,電阻 R1=0.3,長(zhǎng)度l=0.4m 的導(dǎo)體棒 ab 橫放在 U 型金屬框架上??蚣苜|(zhì)量 m2=0.2kg,放在絕緣水平面上,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.2,相距 0.4m 的 MM、NN相互平行,電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)。電阻 R2=0.1 的 MN 垂直于 MM。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T。垂直于 ab 施加F=2N 的水平恒力,ab 從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng),始終與 MM、NN保持良好接觸,當(dāng) ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí),框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g 取10m/s2.(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) ab 速度 v 的大??;(2
6、)從 ab 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,MN 上產(chǎn)生的熱量 Q=0.1J,求該過(guò)程 ab 位移 x 的大小。解析:解析:(1)ab對(duì)框架的壓力11Fm g框架受水平面的支持力21NFm gF來(lái)源:高考資源網(wǎng)依題意,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則框架受到最大靜摩擦力2NFFab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlvMN中電流12EIRRMN受到的安培力FIlB安框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)2FF安由上述各式代入數(shù)據(jù)解得6/vm s(2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量122RRQQR總由能量守恒定律,得2112FxmvQ總代入數(shù)據(jù)解得1.1xm9 920102010江蘇物理江蘇物理1313 如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置
7、,相距為 L, 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為 m、有效電阻為R 的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界 h 處?kù)o止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為 I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求: (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B;(2)電流穩(wěn)定后, 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小 v;(3)流經(jīng)電流表電流的最大值mI答案:答案:101020102010福建福建2121 如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒 a 和 b 放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線 PQ 以下區(qū)域內(nèi)
8、,存在著垂直穿過(guò)斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)對(duì) a 棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的 b 棒恰好靜止。當(dāng) a 棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界 PQ 處時(shí),撤去拉力,a 棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng),此時(shí) b 棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng) a 棒再次滑回到磁場(chǎng)邊界 PQ 處時(shí),又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知 a 棒、b 棒和定值電阻的阻值均為 R,b 棒的質(zhì)量為 m,重力加速度為 g,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求(1)a 棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,a 棒中的電流強(qiáng)度 I,與定值電阻 R 中的電流強(qiáng)度 IR之比;(2)a 棒質(zhì)量 ma;(3)a 棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受
9、的拉力 F。答案:答案:11.11. 20102010上海物理上海物理3232 如圖,寬度 L=0.5m 的光滑金屬框架 MNPQ 固定板個(gè)與水平面內(nèi),并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B=0.4T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,框架的電阻非均勻分布,將質(zhì)量 m=0.1kg,電阻可忽略的金屬棒 ab 放置在框架上,并且框架接觸良好,以 P 為坐標(biāo)原點(diǎn),PQ 方向?yàn)?x 軸正方向建立坐標(biāo),金屬棒從01xm處以02/vm s的初速度,沿 x 軸負(fù)方向做22/am s的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用。求:(1)金屬棒 ab 運(yùn)動(dòng) 0.5m,框架產(chǎn)生的焦耳熱 Q;(2)框架中 aNPb 部分的電阻 R 隨
10、金屬棒 ab 的位置 x 變化的函數(shù)關(guān)系;(3)為求金屬棒 ab 沿 x 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 0.4s 過(guò)程中通過(guò) ab 的電量 q,某同學(xué)解法為:先算出金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離 s,以及 0.4s 時(shí)回路內(nèi)的電阻 R,然后代入 q=BLsRR202212222240318.85*10/MBLsRScm ppalmlmRRqSEcN m E求解。指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處,并用正確的方法解出結(jié)果。解析解析:(1)Fam,0.2FmaN因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用,所以 F=BIL又EBLvIRR,所以0.4BLvBLatRtII且212Sat,得212Stsa所以2220.40.2QI RtItJ(2)22
11、1112xatt ,得1tx,所以0.4 1Rx。(3)錯(cuò)誤之處:因框架的電阻非均勻分布,所求R是 0.4s 時(shí)回路內(nèi)的電阻 R,不是平均值。正確解法:因電流不變,所以ccItq4 . 04 . 01。本題考查電磁感應(yīng)、電路與牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用。難度:難。20092009 年高考題年高考題一、選擇題一、選擇題1.1.(0909上海物理上海物理1313)如圖,金屬棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑導(dǎo)軌上,在 ef 右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) B,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下,在 ef 左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域 cdef 內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán) L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒 ab 在水平恒力
12、 F 作用下從磁場(chǎng)左邊界 ef 處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后,圓環(huán) L 有_(填收縮、擴(kuò)張)趨勢(shì),圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_(填變大、變小、不變) 。答案:收縮,變小解析解析:由于金屬棒 ab 在恒力 F 的作用下向右運(yùn)動(dòng),則 abcd 回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng),隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng),圓環(huán)的磁通量將增大,依據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大;又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小,單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。2.2.(0909上海上海99)信用卡的磁條中有一個(gè)個(gè)連續(xù)的相反極性的磁化區(qū),每個(gè)磁化區(qū)代表了二進(jìn)
13、制數(shù) 1 或 0,用以儲(chǔ)存信息。刷卡時(shí),當(dāng)磁條以某一速度拉過(guò)信用 卡閱讀器的檢測(cè)頭時(shí),在檢測(cè)頭的線圈中會(huì)產(chǎn)生變化的電壓(如圖 1 所示) 。當(dāng)信用卡磁條按圖 2 所示方向以該速度拉過(guò)閱讀檢測(cè)頭時(shí),在線圈中產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系正確的是 ( B )3.3.(0909山東山東2121)如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為 a 的半圓形閉合回路。虛線 MN 右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng),直徑 CD 始絡(luò)與 MN 垂直。從 D 點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論正確的是 ( ACD )A感應(yīng)電流方向不變BCD 段直線始終不受安培力
14、C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 EBavD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值14EBav解析解析:在閉合電路進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)閉合電路的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较虿蛔?,A 正確。根據(jù)左手定則可以判斷,受安培力向下,B 不正確。當(dāng)半圓閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí),即這時(shí)等效長(zhǎng)度最大為 a,這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 E=Bav,C 正確。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值211224BaEBavatv,D 正確。考點(diǎn):楞次定律、安培力、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、左手定則、右手定則提示:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式Et只能來(lái)計(jì)算平均值,利用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式EBlv計(jì)算時(shí),l 應(yīng)是等效長(zhǎng)度,即垂直切割磁感線的長(zhǎng)度。4.4.(0909重慶重慶2020)題
15、20 圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖,該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱,在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運(yùn)動(dòng), (O是線圈中心) ,則 ( D )A從 X 到 O,電流由 E 經(jīng) G 流向 F,先增大再減小B從 X 到 O,電流由 F 經(jīng) G 流向 E,先減小再增大C從 O 到 Y,電流由 F 經(jīng) G 流向 E,先減小再增大D從 O 到 Y,電流由 E 經(jīng) G 流向 F,先增大再減小來(lái)源:Zxxk.Com5.5.(0909福建福建1818)如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為 d,其右端
16、接有阻值為 R 的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為 m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿 ab 垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 u?,F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力 F 作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離 L 時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直) 。設(shè)桿接入電路的電阻為 r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為 g。則此過(guò)程 ( BD )A.桿的速度最大值為B.流過(guò)電阻 R 的電量為C.恒力 F 做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D.恒力 F 做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量解析解析:當(dāng)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)
17、,022rRvdBmgFm得22dBrRmgFvm,A錯(cuò);由公式 rRBdLrRSBrRq,B 對(duì);在棒從開(kāi)始到達(dá)到最大速度的過(guò)程中由動(dòng)能定理有:KfFEWWW安,其中mgWf,QW安,恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和,C 錯(cuò);恒力F做的功與安倍力做的功之和等于于桿動(dòng)能的變化量與克服摩擦力做的功之和,D 對(duì)。6.6.(0909浙江浙江1717)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn),并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開(kāi)始釋放,在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中,細(xì)
18、桿和金屬線框平面始終處于同一平面,且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是 ( B )AadcbaBdabcdC先是dabcd,后是adcbaD先是adcba,后是dabcd解析解析:由楞次定律,一開(kāi)始磁通量減小,后來(lái)磁通量增大,由“增反” “減同”可知電流方向是dabcd。7.7.(0909海南物理海南物理44)一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈 M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán) N,N 可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng)。M 連接在如圖所示的電路中,其中 R 為滑線變阻器,1E和2E為直流電源,S 為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。下列情況中,可觀測(cè)到 N 向左運(yùn)動(dòng)的是 ( C )A在 S 斷開(kāi)的情況下,
19、 S 向 a 閉合的瞬間B在 S 斷開(kāi)的情況下,S 向 b 閉合的瞬間C在 S 已向 a 閉合的情況下,將 R 的滑動(dòng)頭向 c 端移動(dòng)時(shí)D在 S 已向 a 閉合的情況下,將 R 的滑動(dòng)頭向 d 端移動(dòng)時(shí)二、非選擇題二、非選擇題8.8.(0909全國(guó)卷全國(guó)卷2424))如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里,大小隨時(shí)間的變化率Bkt,k 為負(fù)的常量。用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框。將方框固定于紙面內(nèi),其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??;(2)磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化。(1)8klsI ;(2)2 28k l s。解析解析:本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)
20、象.(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)kltsBt221/在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流,RIslR4,聯(lián)立得8klsI (2)導(dǎo)線框所受磁場(chǎng)力的大小為BIlF ,它隨時(shí)間的變化率為tBIltF,由以上式聯(lián)立可得822slktF。9.9.(0909北京北京2323) (18 分)單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量(以下簡(jiǎn)稱流量) 。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體(如自來(lái)水、啤酒等)流量的裝置,稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示,圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對(duì)電極a和 c,a,c 間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑 D,測(cè)量管的軸線與
21、a、c 的連接放像以及通過(guò)電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)測(cè)量管時(shí),在電極 a、c 的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E,并通過(guò)與電極連接的儀表顯示出液體流量 Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。(1)已知330.40 ,205 10,0.12 /Dm BT Qs,設(shè)液體在測(cè)量管內(nèi)各處流速相同,試求 E 的大小(去 3.0)(2)一新建供水站安裝了電磁流量計(jì),在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查,原因是誤將測(cè)量管接反了,既液體由測(cè)量管出水口流入,從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將測(cè)量管拆下重裝,請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮?jiǎn)便方法;(3)顯示儀表相當(dāng)
22、于傳感器的負(fù)載電阻,其阻值記為.R a、c 間導(dǎo)電液體的電阻 r 隨液體電阻率色變化而變化,從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以 E、R。r 為參量,給出電極 a、c間輸出電壓 U 的表達(dá)式,并說(shuō)明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。解析:解析:(1)導(dǎo)電液體通過(guò)測(cè)量管時(shí),相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),在電極 a、c 間切割感應(yīng)線的液柱長(zhǎng)度為 D, 設(shè)液體的流速為 v,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BDv 由流量的定義,有 Q=Sv=vD42 式聯(lián)立解得 DBQDQBDE442代入數(shù)據(jù)得 VVE33100 . 14 . 0312. 0105 . 24(2)能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê?jiǎn)便,
23、合理即可,如:改變通電線圈中電流的方向,使磁場(chǎng) B 反向,或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)調(diào)接入顯示儀表。(3)傳感器的顯示儀表構(gòu)成閉合電路,有閉合電路歐姆定律 rREI)/(RrIErRREIRU 輸入顯示儀表是 a、c 間的電壓 U,流量示數(shù)和 U 一一對(duì)應(yīng), E 與液體電阻率無(wú)關(guān),而 r隨電阻率的變化而變化,由式可看出, r 變化相應(yīng)的 U 也隨之變化。在實(shí)際流量不變的情況下,儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨 a、c 間的電壓 U 的變化而變化,增大 R,使Rr,則 UE,這樣就可以降低液體電阻率的變化對(duì)顯示儀表流量示數(shù)的影響。10.10.(0909上海物理上海物理2424) (14 分)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)
24、軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為 l,左側(cè)接一阻值為 R 的電阻。區(qū)域 cdef 內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為 s。一質(zhì)量為 m,電阻為 r 的金屬棒 MN 置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到 F0.5v0.4(N) (v 為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用,從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。(已知 l1m,m1kg,R0.3,r0.2,s1m)(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大??;(3)若撤去外力后棒的速度 v 隨位移 x 的變化規(guī)律滿足 vv0 x, 且棒在運(yùn)動(dòng)B2l2m(Rr)到 ef 處時(shí)恰好靜止,則
25、外力 F 作用的時(shí)間為多少?(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。解析:解析:(1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng), R 兩端電壓 UIv,U 隨時(shí)間均勻增大,即 v 隨時(shí)間均勻增大,加速度為恒量;(2)Fma,以 F0.5v0.4B2l2vRr代入得(0.5)v0.4aB2l2Rra 與 v 無(wú)關(guān),所以 a0.4m/s2, (0.5)0B2l2Rr得 B0.5T (3)x1 at2,v0 x2at,x1x2s,所以 at2ats12B2l2m(Rr)12m(Rr)B2l2得:0.2t20.8t10,t1s,(4)可能圖線如下:11.11.(09
26、09廣東物理廣東物理1818) (15 分)如圖 18(a)所示,一個(gè)電阻值為 R ,匝數(shù)為 n 的圓形金屬線與阻值為 2R 的電阻 R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為 r1 . 在線圈中半徑為 r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系圖線如圖18(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為 t0和 B0 . 導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求 0 至 t1時(shí)間內(nèi)(1)通過(guò)電阻 R1上的電流大小和方向;(2)通過(guò)電阻 R1上的電量 q 及電阻 R1上產(chǎn)生的熱量。解析解析:由圖象分析可知,0 至1t時(shí)間內(nèi) 00BBtt由法拉第電磁感應(yīng)定律有 BEnnstt來(lái)源:K而22sr
27、由閉合電路歐姆定律有11EIRR聯(lián)立以上各式解得通過(guò)電阻1R上的電流大小為202103nBrIRt 由楞次定律可判斷通過(guò)電阻1R上的電流方向?yàn)閺?b 到 a通過(guò)電阻1R上的電量20211 103nBr tqI tRt通過(guò)電阻1R上產(chǎn)生的熱量2224202111 12029n Br tQI R tRt2005-20082005-2008 年高考試題分類匯編:年高考試題分類匯編:電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)一、選擇題一、選擇題1.1.(0808全國(guó)全國(guó)2020)矩形導(dǎo)線框 abcd 固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)
28、定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流 I 的正方向,下列各圖中正確的是 ( D )解析:解析:0-1s 內(nèi) B 垂直紙面向里均勻增大,則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍懦?A、C 選項(xiàng);2s-3s 內(nèi),B 垂直紙面向外均勻增大,同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,排?B 選項(xiàng),D 正確。2.2.(0808全國(guó)全國(guó)2121)如圖,一個(gè)邊長(zhǎng)為 l 的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng); 一個(gè)邊長(zhǎng)也為 l 的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直; 虛線框?qū)蔷€ ab 與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba 的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框在 t=0 時(shí), 使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)
29、始以恒定速度沿 ab 方向移動(dòng),直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域以 i 表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎?i-t 關(guān)系的圖示中,可能正確的是(C) 解析:解析:從正方形線框下邊開(kāi)始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過(guò)程中,線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度逐漸增大,所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大,A 項(xiàng)錯(cuò)誤;從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場(chǎng)邊界時(shí),切割磁感線有效長(zhǎng)度不變,故感應(yīng)電流不變,B 項(xiàng)錯(cuò);當(dāng)正方形線框下邊離開(kāi)磁場(chǎng),上邊未進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,磁通量減少的稍慢,故這兩個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等,感應(yīng)電流也不相等,D 項(xiàng)錯(cuò),故正確選項(xiàng)為 C。3.3.(0808四川四川1717)
30、在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)線圈靜止,線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直,所成的銳角為。在磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi),線圈平面 ( B )A維持不動(dòng) B將向使 減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C將向使 增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng) D將轉(zhuǎn)動(dòng),因不知磁場(chǎng)方向,不能確定 會(huì)增大還是會(huì)減小解析:解析:由楞次定律可知,當(dāng)磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)時(shí),線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是為了減小線圈磁通量的增加,而線圈平面與磁場(chǎng)間的夾角越小時(shí),通過(guò)的磁通量越小,所以將向使減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)ab4.4.(0808江蘇江蘇88)如圖所示的電路中,三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接,電感的電阻忽略不計(jì)
31、電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),下列判斷正確的有(AD)A.a先變亮,然后逐漸變暗B.b先變亮,然后逐漸變暗C.c先變亮,然后逐漸變暗D.b、c都逐漸變暗解析:考查自感現(xiàn)象。電鍵 K 閉合時(shí),電感 L1和 L2的電流均等于三個(gè)燈泡的電流,斷開(kāi)電鍵 K 的瞬間,電感上的電流 i 突然減小,三個(gè)燈泡均處于回路中,故 b、c 燈泡由電流i 逐漸減小,B、C 均錯(cuò),D 對(duì);原來(lái)每個(gè)電 感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均加載于燈泡 a 上,故燈泡 a 先變亮,然后逐漸變暗,A 對(duì)。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象,平時(shí)要注意透徹理解。5.5.(0808海南海南11)法拉第通過(guò)靜心設(shè)計(jì)的一系列試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律
32、,將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來(lái)在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中,所作的推論后來(lái)被實(shí)驗(yàn)否定的是(A)A既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷,那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流C既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流,那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)D既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流解析:解析:對(duì) A 選項(xiàng),靜止的導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流附近產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),通過(guò)旁邊
33、靜止的線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A 被否定;穩(wěn)恒電流周圍的穩(wěn)定磁場(chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)的線圈可能會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,B 符合事實(shí);靜止的磁鐵周圍存在穩(wěn)定的磁場(chǎng),旁邊運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),C 符合;運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流周圍產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng),即周圍磁場(chǎng)變化,在旁邊的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,D 符合。6.6.(0808海南海南1010)一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心若僅考慮地磁場(chǎng)的影響,則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空 ( AD )A由東向西水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下B由西向東水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下C沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
34、的方向一定由下向上D沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí),金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析:解析:如圖,設(shè)觀察方向?yàn)槊嫦虮狈?,左西右東,則地磁場(chǎng)方向平行赤道表面向北,若飛機(jī)由東向西飛行時(shí),由右手定則可判斷出電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)橛缮舷蛳拢麸w機(jī)由西向東飛行時(shí),由右手定則可判斷出電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)橛上孪蛏希珹 對(duì) B 錯(cuò);沿著經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向平行于磁場(chǎng),金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),C 錯(cuò) D 對(duì)。來(lái)源:K7.7.(0808重慶重慶1818)如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為 m 的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線 AB 正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支
35、持力 FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是 ( D )A.FN先小于 mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先大于 mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析解析:本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識(shí),本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過(guò)線圈磁通量增加時(shí),為阻礙其增加,在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以線圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量減小時(shí),為阻礙其減小,在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以線圈受到的支持力
36、小于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。綜上所述,線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右。8.8.(0808上海上海66)老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿克繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),后又取出插向另一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(B)A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D. 無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)解析:解析:左環(huán)沒(méi)有閉合,在磁鐵插入過(guò)程中,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。右環(huán)閉合,在磁鐵插入過(guò)程中,產(chǎn)生感應(yīng)電流,橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
37、9.9.(0808寧夏寧夏1616)如圖所示,同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)最阻 R 和 r,導(dǎo)體棒PQ 與三條導(dǎo)線接觸良好;勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是 ( B )A.流過(guò) R 的電流為由 d 到 c,流過(guò) r 的電流為由 b 到 aB.流過(guò) R 的電流為由 c 到 d,流過(guò) r 的電流為由 b 到 aC.流過(guò) R 的電流為由 d 到 c,流過(guò) r 的電流為由 a 到 bD.流過(guò) R 的電流為由 c 到 d,流過(guò) r 的電流為由 a 到 b解析解析:本題考查右手定則的應(yīng)用。根據(jù)右手定則,可判斷 PQ 作為電源,Q 端電勢(shì)高,在PQcd
38、 回路中,電流為逆時(shí)針?lè)较?,即流過(guò) R 的電流為由 c 到 d,在電阻 r 的回路中,電流為順時(shí)針?lè)较?,即流過(guò) r 的電流為由 b 到 a。當(dāng)然也可以用楞次定律,通過(guò)回路的磁通量的變化判斷電流方向。10.10.(0808山東山東2222)兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為 L ,底端接阻值為 R 的電阻。將質(zhì)量為 m 的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示。除電阻 R 外其余電阻不計(jì)?,F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放則(AC)A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度 gB金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻 R 的電流方向?yàn)?
39、abC金屬棒的速度為 v 時(shí)所受的安培力大小為 F =D電阻 R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少解析:解析:在釋放的瞬間,速度為零,不受安培力的作用,只受到重力,A 對(duì)。由右手定則可得,電流的方向從 b 到 a,B 錯(cuò)。當(dāng)速度為v時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBlv,受到的安培力NSRCab為FBIL,計(jì)算可得22B L vFR,C 對(duì)。在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,是彈簧的彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,D 錯(cuò)?!靖呖伎键c(diǎn)高考考點(diǎn)】電磁感應(yīng)【易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒】不能理解瞬間釋放的含義,考慮受到安培力?!緜淇继崾緜淇继崾尽?電磁感應(yīng)是電場(chǎng)和磁場(chǎng)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合,所以難度相對(duì)也會(huì)大一些,現(xiàn)在高考要求不是很高,一般不
40、出大型計(jì)算題,但在選擇題中,以最后一個(gè)題出現(xiàn)。二、非選擇題二、非選擇題11.11.(0808上海上海1010)如圖所示,平行于 y 軸的導(dǎo)體棒以速度 v 向右勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)半徑為 R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體棒位置 x關(guān)系的圖像是(A)解析:解析:在 x=R 左側(cè),設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連線與 x 軸正方向成 角,則導(dǎo)體棒切割有效長(zhǎng)度 L=2Rsin,電動(dòng)勢(shì)與有效長(zhǎng)度成正比,故在 x=R 左側(cè),電動(dòng)勢(shì)與 x 的關(guān)系為正弦圖像關(guān)系,由對(duì)稱性可知在 x=R 右側(cè)與左側(cè)的圖像對(duì)稱。12.12.(0707寧夏理綜寧夏理綜2020)電阻 R、電容 C 與一
41、線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N 極朝下,如圖所示,現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落,在 N 極接近線圈上端的過(guò)程中,流過(guò) R 的電流方向和電容器極板的帶電情況是(D)A從 a 到 b,上極板帶正電B從 a 到 b,下極板帶正電C從 b 到 a,上極板帶正電D從 b 到 a,下極板帶正電13.13.(0707全國(guó)理綜全國(guó)理綜2121)如圖所示,LOLO為一折線,它所形成的兩個(gè)角OLO 和LOO/均為 45。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向垂直于紙面向里,一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO 的方向以速度 v 作勻速直線運(yùn)動(dòng),在 t0 時(shí)刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方
42、向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流時(shí)間(It)關(guān)系的是(時(shí)間以vl為單位) ( D )14.14.(0707山東理綜山東理綜2121)用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為 L 或 2L 的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框,以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,M、z 兩點(diǎn)間的電壓分別為 Ua、Ub、Uc和 Ud。下列判斷正確的是 ( B )AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUaUbUcUd DUbUaUdUc15.15.(0707上海上海77)取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線,用其中一根繞成如圖(a)所示的螺線管,當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,
43、若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖(b)所示的螺線管,并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí),則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ( A )A0B0.5B CB D2 B16.16.(0606陜西陜西1111)如圖,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻 R 的直角形金屬導(dǎo)軌aob(在紙面內(nèi)),磁場(chǎng)方向垂直于紙面朝里,另有兩根金屬導(dǎo)軌 c、d 分別平行于 oa、ob 放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程:以速度 v 移動(dòng) d,使它與 ob 的距離增大一倍;再以速率 v 移動(dòng) c,使它與 oa 的距離減小一半;然后,再以速率 2v 移動(dòng) c,使它回到原處;最后以速率 2v 移動(dòng) d,
44、使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻 R 的電量的大小依次為 Q1、Q2、Q3和 Q4,則(A)A.Q1=Q2=Q3=Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D.Q1Q2=Q3Q417.17.(0606北京北京2020)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場(chǎng)邊(a)(b)界 d 點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入,沿曲線 dpa 打到屏 MN 上的 a 點(diǎn),通過(guò) pa 段用時(shí)為at若該微粒經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)時(shí),與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒,最終打到屏 MN 上。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。新微粒運(yùn)動(dòng)的 ( D )A.軌跡為 pb,至屏幕的時(shí)間將小于 t
45、B.軌跡為 pc,至屏幕的時(shí)間將大于 tC.軌跡為 pb,至屏幕的時(shí)間將等于 tD.軌跡為 pa,至屏幕的時(shí)間將大于 t18.18.(0606四川四川1717)如圖所示,接有燈泡l的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況相同。圖中 O 位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的平衡位置,P、Q 兩位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì),則(D)A.桿由 O 到 P 的過(guò)程中,電路中電流變大B.桿由 P 到 Q 的過(guò)程中,電路中電流一直變大C.桿通過(guò) O 處時(shí),電路中電流方向?qū)l(fā)生改變D.桿通過(guò) O 處時(shí),電路中電流最大19.19.(0
46、606天津天津2020)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖 1 所示,當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間t如圖 2 變化時(shí),圖 3 中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E 變化的是(A)20.20.(0606江蘇江蘇1919)關(guān)于多用電表的使用,下列說(shuō)法中正確的是 ( A )A用電流擋測(cè)電流或用電壓擋測(cè)電壓前,必須檢查機(jī)械零點(diǎn) B用電阻擋測(cè)電阻前,不需要檢查機(jī)械零點(diǎn)C用電阻擋測(cè)電阻時(shí),若從一個(gè)倍率變換到另一個(gè)倍率,不需要重新檢查歐姆零點(diǎn)D用電阻擋測(cè)電阻時(shí),被測(cè)電阻的阻值越大,指針向右轉(zhuǎn)過(guò)的角度就越大21.21.(0505廣東廣東66)如圖所示,兩根足
47、夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面上,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒 ab、cd 與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細(xì)線綁住,它們的電阻均為 R,回路上其余部分的電阻不計(jì),在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后,導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ( AD ) 回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒22.22.(0505廣東廣東2626)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。在對(duì)以下幾位物
48、理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,不正確的說(shuō)法是 ( A )A.庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B.愛(ài)因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C.法拉第發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律 D.牛頓提出的萬(wàn)有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)23.23.(0505遼寧遼寧77)如圖所示,兩根相距為的平行直導(dǎo)軌 ab、cd、b、d 間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN 為放在 ab 和 cd 上的一導(dǎo)體桿,與 ab 垂直,其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)) ?,F(xiàn)對(duì) MN 施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度 v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)。令U 表示 MN 兩端電壓的大小,
49、則(A)A,21vBlU 流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 b 到 dB,21vBlU 流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 d 到 bC,vBlU 流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 b 到 dD,vBlU 流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 d 到 bacbd24.24.(0505全國(guó)全國(guó)1919)圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線間的距離為 l,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd 是位于紙面內(nèi)的梯形線圈, ad 與 bc 間的距離也為 l。t=0 時(shí)刻,bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合(如圖) ?,F(xiàn)令線圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿 abcda 的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場(chǎng)
50、區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流 I 隨時(shí)間 t 變化的圖線可能是(B) 25.25.(0505全國(guó)全國(guó) 理綜理綜1616)如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的 N 極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)( B )A線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引B線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引D線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥二、非選擇題二、非選擇題1.1.(0808全國(guó)全國(guó)2424) (19 分)如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為 l、電阻為r,其兩端放在位
51、于水平面內(nèi)間距也為 l 的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出) ;導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開(kāi)始時(shí),給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度 v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由 v0減小至 v1的過(guò)程中,通過(guò)控制SN負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度 I 保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。解析:導(dǎo)體棒所受的安培力為:F=BIl (3 分)由題意可知,該力的大小不變,棒做勻減速運(yùn)動(dòng),因此在棒的速度從 v0減小到 v1的過(guò)程中,平均速度為:)(2110vv
52、v (3 分)當(dāng)棒的速度為 v 時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Blv (3 分)棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:vBlE (2 分)綜合式可得:1021vvBlE (2 分)導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為:rIP21 (2 分)負(fù)載電阻上消耗的熱功率為:12PIEP (2 分)由以上三式可得:rIvvBlP210221 (2 分)2.2.(0808北京北京2222) (16 分)均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框 abcd,每邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為 R,總質(zhì)量為 m。將其置于磁感強(qiáng)度為 B 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方 h 處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且 cd 邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng) c
53、d 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;(2)求 cd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;(3)若此時(shí)線框加速度恰好為零,求線框下落的高度 h 所應(yīng)滿足的條件。解析:(1)cd 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框速度 v=2gh線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLvBL2gh(2)此時(shí)線框中電流 I=ERcd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 U=I(34R)=324Blgh(3)安培力 F=BIL=222B LghR根據(jù)牛頓第二定律 mg-F=ma,由 a=0解得下落高度滿足 h=22442m gRB L3.3.(0808天津天津2525) (22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型,固定在
54、列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l,平行于y軸,寬為d的NP邊平行于x軸,如圖1所示。列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi),MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速度為v(vV,所以在t時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積 0s=(v)v l t 在此t時(shí)間內(nèi),MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁
55、通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化 00()MNB l vvt 同理,該t時(shí)間內(nèi),PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化 00()PQB l vvt 故在t內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化PQMN 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小Et 根據(jù)閉合電路歐姆定律有EIR 根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力0MNFB IlPQ邊所受的安培力0PQFB Il 根據(jù)左手定則,MN、PQ邊所受的安培力方向相同,此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大小02MNPQFFFB Il 聯(lián)立解得2 2004()B lvvFR 4.4.(0808江蘇江蘇1515) (16分)如圖所示,間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水
56、平面的夾角為,導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)場(chǎng)強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1,間距為d2兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直 (設(shè)重力加速度為g)(1)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域,求b穿過(guò)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中增加的動(dòng)能Ek(2)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),b恰好離開(kāi)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域;此后a離開(kāi)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),b 又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域且ab在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相求b穿過(guò)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中,兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q(3)對(duì)于第(2)問(wèn)所述的運(yùn)動(dòng)情況,求a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率v答
57、案答案(1)b穿過(guò)地 1 個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中增加的動(dòng)能sin1mgdEk;(2)sin)(21ddmgQ;(3)mRdlBdlBmgRdv8sin41221222解析:解析:(1) a 和 b 不受安培力作用,由機(jī)械能守恒定律知,sin1mgdEk(2) 設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為 v1剛離開(kāi)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為 v2,由能量守恒知:在磁場(chǎng)區(qū)域中,sin212112221mgdmvQmv在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中,sin212122122mgdmvQmv解得sin)(21ddmgQ(3) 在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律sin12gtvv且平均速度tdvv2122有磁場(chǎng)區(qū)域:棒 a 受到的合力B
58、IlmgFsin感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Blv感應(yīng)電流RI2解得vRlBmgF2sin22根據(jù)牛頓第二定律,在 t 到 t+t 時(shí)間內(nèi)tmFv則有tmRvlBgv2sin22解得122212sindmRlBgtvv【高考考點(diǎn)高考考點(diǎn)】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系【易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒】第(2)小問(wèn)的題目比較長(zhǎng),不容易看懂,要耐心審題【備考提示備考提示】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系運(yùn)動(dòng)是整個(gè)物理學(xué)的核心,在每年的壓軸題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)。通常有多個(gè)問(wèn),一般第(1)小問(wèn)不難,后面的幾問(wèn)比較難,但不要放棄,要有分部得分意識(shí),因此在復(fù)習(xí)中要培養(yǎng)學(xué)生分析物理問(wèn)題的能力和分部得分意識(shí)。5.5.(0808上海上海2424) (14 分)如圖所示,豎直平
59、面內(nèi)有一半徑為 r、內(nèi)阻為 R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球,在 M、N 處與相距為 2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF 相接,EF 之間接有電阻 R2,已知 R112R,R24R。在 MN 上方及 CD 下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) I 和 II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B?,F(xiàn)有質(zhì)量為 m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒 ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn) A 處由靜止下落,在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平,與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好,高平行軌道中夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒 ab 下落 r/2時(shí)的速度大小為 v1,下落到 MN 處的速度大小為 v2。(1)求導(dǎo)體棒 ab 從 A 下落 r/2 時(shí)的加速度大小。(2)若導(dǎo)體棒 a
60、b 進(jìn)入磁場(chǎng) II 后棒中電流大小始終不變,求磁場(chǎng) I 和 II 之間的距離 h 和 R2上的電功率 P2。(3)若將磁場(chǎng) II 的 CD 邊界略微下移,導(dǎo)體棒 ab 剛進(jìn)入磁場(chǎng) II 時(shí)速度大小為 v3,要使其在外力 F 作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為 a,求所加外力 F 隨時(shí)間變化的關(guān)系式。解析:(1)以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象,棒在磁場(chǎng) I 中切割磁感線,棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)體棒 ab 從 A 下落 r/2 時(shí),導(dǎo)體棒在策略與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,得: mgBILma,式中 l3r1BlvIR總式中844844RRRRRRR總()()4R由以上各式可得到22134B
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