天津市静海区物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

天津市静海区物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
天津市静海区物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

天津市静海区物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)

1.分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”,下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是()

A.研究电流、电压和电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系

B.用磁感线去研究磁场问题

C.研究电流时,将它比做水流

D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.这种研究方法叫控制变量法,让一个量发生变化,其它量不变,A错误;

B.用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法,使抽象的问题具体化,B错误

C.将电流比做水流,这是类比法,C错误

D.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定,即将电流的有无转化为灯泡是否发光,故是转化法,D正确。

故选D。

2.如图,在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线,导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流,∠A=90?,∠C=30?,E是CD边的中点,此时E 点的磁感应强度大小为B,若仅将D处的导线平移至A处,则E点的磁感应强度()

A.大小仍为B,方向垂直于AC向上

B.大小为

3

2

B,方向垂直于AC向下

C 3

,方向垂直于AC向上

D3,方向垂直于AC向下【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度

02B B =

由几何关系可知 AE =CE =DE

所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0,如图所示

仅将D 处的导线平移至A 处,则E 点的磁感应强度为

032cos302

B B B '=?=

方向垂直于AC 向下。 A .大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符,故A 错误;

B 3,方向垂直于A

C 向下 与上述结论相符,故B 正确; C .大小为32

B ,方向垂直于A

C 向上 与上述结论不相符,故C 错误;

D 3,方向垂直于AC 向下 与上述结论不相符,故D 错误;

故选B 。

3.正三角形ABC 在纸面内,在顶点B 、C 处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd 也在纸面内,A 点为正方形对角线的交点,ac 连线与BC 平行,要使A 点处的磁感应强度为零,可行的措施是

A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外

B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里

C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外

D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里

【答案】A

【解析】

【详解】

由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B B

'=.如图所示:

要使A点处的磁感应强度为零,则:

A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;

B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;

C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;

D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。

4.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强

度I成正比,与该点到通电导线的距离r成反比,即

0I

B k

r

=,式中k为比例系数。现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置,空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀

强磁场(图中未画出)。已知菱形PbQa 的边长也为L ,当导线a 和b 中通以大小相等、方向如图所示的电流I 时,P 点处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是( )

A .Q 点处的磁感应强度大小为I k L

B .匀强磁场的方向从P 点指向Q 点,大小为2I k L

C .匀强磁场的方向从Q 点指向P 点,大小为2I k

L D .两导线连线中点处的磁感应强度大小为3I k

L

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】 由题意知每股电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度大小为

I B k L

, 由安培定则知导线a 和b 中的电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa 和Pb 。

BC .由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P 点指向Q 点,且大小为I k L ,才能使P 点处的合磁感应强度恰为零,B 、C 项错误;

A .同理可知Q 点处的磁感应强度也为零,A 项错误;

D .由于两导线连线中点到两导线的距离均为

2L ,两导线在该处产生的磁感应强度加倍,大小均为2I k

L ,合磁感应强度的大小为3I k L

,D 项正确。 故选D 。

5.如图所示,在匀强磁场中,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离

为l ,图中P 、Q 连线竖直。当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。已知通电导线P 在a 处产生的磁感应强度大小为0B ,则( )

A .匀强磁场的磁感应强度大小为03

B ,方向竖直向上

B .匀强磁场的磁感应强度大小为03B ,方向竖直向下

C .匀强磁场的磁感应强度大小为02B ,方向水平向右

D .匀强磁场的磁感应强度大小为02B ,方向水平向左

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离为l 的a 点处的磁感应强度为0B ,如下图所示

由此可知,外加的磁场方向与PQ 平行,且由Q 指向P ,即竖直向上,依据几何关系,及三角知识,则有

103B B

故A 正确,BCD 错误。

故选A 。

6.如图是生产中常用的一种延时继电器,铁芯上有两个线圈P和Q,线圈P与电源连接,线圈Q与电流表G连接,分别构成闭合回路。下列说法正确的是()

A.闭合S瞬间,线圈P具有延时作用

B.断开S瞬间,线圈Q具有延时作用

C.闭合S瞬间,Q中感应电流的方向为a→G→b

D.断开S瞬间,Q中感应电流的方向为b→G→a

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

AB.将S断开闭合,导致穿过线圈Q的磁通量变化,根据楞次定律可知,线圈Q产生有延时的作用,故A错误,B正确;

C.闭合S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变大,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为b→G→a,故C错误;

D.断开S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变小,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为a→G→b,故D错误。

故选B。

7.如图甲所示,一个条形磁铁P固定在水平桌面上,以P的右端点为原点,中轴线为x轴建立一维坐标系.一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置,设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平,磁感应强度大小为B0.下列说法正确的是( )

A.P的右端为S极

B.P的中轴线与地磁场方向平行

C.P在x0处产生的磁感应强度大小为B0

D.x0处合磁场的磁感应强度大小为2B0

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

磁场是客观存在的特殊物质形态,我们感觉不到,但可通过小磁针来体现.小磁针N 极的受力方向即为磁场方向,或磁感线该点的切线方向为磁场方向.

A .当x 趋向无穷大时,小磁针所指的方向为地球的磁场的方向,所以根据题图可知,x 趋向无穷大时,sin θ趋向1,则θ趋向90°,即小磁针的方向与x 的方向垂直,所以x 的方向为向东.当x 非常小时,小磁针的N 极沿x 方向,即向东.由图可知,开始时N 背离O 点,所以O 点处的磁极是N 极,故A 错误;

B .由以上的分析可知,P 的中轴线沿东西方向,与地磁场方向垂直,故B 错误;

C .由乙图可知,x 0处

sin θ=

则 45θ=?

P 在0x 处产生的磁感应强度大小P B

0tan 45P

B B ?=

所以 0P B B =

故C 正确;

D .0x 处合磁场的磁感应强度大小为

00sin 45B B =

=?

故D 错误。

故选C 。

8.如图甲所示,是某电磁泵的结构示意图,竖直面上的矩形铁芯留有缝隙,缝隙间垂直嵌入横截面为矩形的金属泵沟(泵沟是闭合的环形,图中只画出了一部份),泵沟与铁芯间绝缘,泵沟内是液态金属,它的左右侧接有电极.图乙给出了绕组的绕线和整个电路的连接情况.由此可判断,当接通交流电源后,泵沟内的液态金属流动的情况是

图甲图乙

A.始终由内流向外B.始终由外流向内

C.内外来回流动D.不会流动

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

线圈中接有交变电流,交变电产生交变磁场,交变磁场在泵沟内产生交变电场,当产生的交变磁场方向竖直向下在增大时,根据“麦克斯韦电磁场”理论可知,在泵沟中产生从上往下看逆时针的电场,在电场中形成逆时针的电流,所以液态金属流动方向从内流向外,同理可知,当产生的交变磁场方向竖直向上在增大时,液态金属流动方向从内流向外;

故选A.

9.如图所示,在等腰直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线,其电流强度分别为I A和I B,∠A=45°,通电直导线形成的磁场在空间某点

处的磁感应强度大小

I

B k

r

,k为比例系数,r为该点到导线的距离,I为导线中的电流

强度。当一小磁针在C点N极所受磁场力方向沿BC方向时,两直导线的电流强度I B与I A 之比为()

A.1

2

B.

2

4

C.

2

2

D.

1

4

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由题意可知C点处磁场的磁感应强度B合的方向平行BC向右,设A点处导线和B点处导

线在C 点处形成的磁场的磁感应强度大小分別为A B 和B B ,方向分别与

AC 和BC 垂直,如图所示

由图可知

2sin 45B A B B =?= 又由于

B

BC B A

A AC

kI l B kI B l = 计算可得

12

B A I I = 故A 正确,B 、

C 、

D 错误;

故选A 。

10.在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为: I B k r

=,k 为常数,r 为到导线的距离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为I ,流过ABD 半圆环的电流为3I ,流过ACD 半圆环的电流为23

I ,在圆环圆心处电流产生的磁场的磁感应强度为B ,若将ABD 半圆环绕直径AD 转过90°,这时在O 点的磁感应强度大小为( )

A .3B

B 5

C 2B

D .B

【答案】B

【解析】 ABD 半圆环的电流和ACD 半圆环的电流产生的磁场在O 点处的磁场的磁感应强度方向相反,

根据磁场叠加可知,半圆环中13I 电流在O 点产生的磁场的磁感应强度大小为B ,那么ACD 半圆环的电流为23

I ,在O 点产生磁场的磁感应强度大小为2B ,因此将ABD 半圆环绕直径转过90°,这时在O 点磁场的磁感应强度大小为22(2)5B B B B '=

+=,故B 正确,

ACD 错误;故选B .

11.如图通有向上电流的导体AA '、BB '、CC '和'DD 为正方体的棱,电流大小均为I ,O 为正方体的中心,O '为面ABB A ''的中心,电流AA '在O '点产生的磁感应强度大小为B ,已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比,则下列说法正确的是( )

A .电流AA '在O 2

B B .O '处的磁感应强度方向沿AA B B ''平面垂直指向BB '

C .若仅将AA '中电流反向,O 2B

D .若仅将AA '中电流加倍,O 2B

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

设正方体的棱长为a ,AA '到O '点的距离为2

a ,到O 的距离 222()()22a a d =+= 直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比,设电流为I ,距离为r ,比例系数为k ,则磁感应强度

I B k r

= A .电流AA '在O '点产生的磁感应强度大小为B ,则电流AA '在O 点产生的磁感应强度大2,选项A 正确;

B .由安培定则可知,O '处的磁感应强度方向沿AA B B ''平面垂直指向BB ',选项B 正确;

C .AA '、BB '、CC '、'D

D 中电流相等,它们到O 点的距离相等,它们在O 点产生的磁感应强度相等都是22

B ,若AA '方向反向,由安培定则可知,AA '在O 点产生的磁场方向与BB '、C

C '、'D

D 在O 点产生的的磁场方向相反,AA '、BB '、CC '、'DD 在O 点产生的总磁场为2B ,选项C 正确;

D .若仅将AA '中电流加倍,AA '在O 处产生的磁感应强度为2B ,BB '、CC '、'DD 中电流在O 处产生的磁感应强度为22

B ,则O 处的磁感应强度大小为 222B B B -= 选项D 错误。

故选ABC 。

12.如图所示,两根细长直导线平行竖直固定放置,且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN 分别交于a 、b 两点,点O 是ab 的中点,杆MN 上c 、d 两点关于O 点对称.两导线均通有大小相等、方向相反的电流,通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B =I k r

,其中I 为导线中电流大小,r 为该点到导线的距离,k 为常量.一带负电的小球穿在杆上,以初速度v 0由c 点沿杆运动到d 点.设在c 、O 、d 三点杆对小球的支持力大小分别为F c 、F O 、F d ,则下列说法正确的是

A .F c =F d

B .F O

C .小球做变加速直线运动

D .小球做匀速直线运动

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

CD .根据右手螺旋定则可知,从a 点出发沿连线运动到b 点,左边直导线产生的磁场垂直纸面向里,右边直导线产生的磁场垂直纸面也向里;距离左边直导线x 处的合磁场

12()

I I kIl B B B k k x l x x l x =+=+=--

由数学知识可知,当

1

2

x l

时B最小,可知在ab连线中点O处磁场最弱,连线上合磁场

大小先减小过O点后增大,方向先里,根据左手定则可知,小球从a向b运动过程中,受到向下的洛伦兹力作用,在速度方向不受力的作用,则将做匀速直线运动,故C错误,D 正确.

AB.cd两点关于O点对称,磁感应强度相等,则小球受洛伦兹力相等,则杆对小球的支持力F c=F d;O点磁场最弱,则F O

故选ABD.

点睛:本题考查了右手螺旋定则和左手定则的熟练应用,正确解答带电粒子在磁场中运动的思路为明确受力情况,进一步明确其运动形式和规律.

13.某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去,若()

A.从右向左看,金属环中感应电流沿逆时针方向

B.将电源正负极调换,闭合开关时金属环将向右运动

C.将金属环放置在线圈右侧,闭合开关时金属环将向右运动

D.金属环不闭合,则闭合开关时金属环不会产生感应电动势

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A.闭合开关后,由右手定则可知螺线管的左边为N极,故穿过圆环的磁场方向向左,由于圆环中磁通量变大,由楞次定律可知,圆环中感应电流的磁场方向向右,故从右向左看,圆环中电流方向为逆时针,故A正确;

B.将电源正负极对调,闭合开关时,圆环中的磁通量仍然增加,由楞次定律可知,圆环仍然向左运动,故B错误;

C.金属环放置在右侧时,闭合开关,圆环中磁通量增加,由楞次定律可知,它将向右运动,故C正确;

D.金属环不闭合,磁通量变化时会产生感应电动势,但是没有感应电流,故D错误;

故选AC。

14.下说法中正确的是。

A.在干涉现象中,振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小

B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,则外力的频率越大,单摆的振幅也越大C.全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理

D.频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v

E.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直

【答案】ADE

【解析】

【分析】

【详解】

A.在干涉现象中,振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大,但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小,选项A正确;

B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大,则外力的频率越大时,单摆的振幅不一定越大,选项B错误;

C.全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理,选项C错误;

D.根据多普勒效应,频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v,选项D正确;

E.电磁波是横波,在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,选项E正确。

故选ADE。

15.两根长直导线a、b平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,图中O点为两根导线ab 连线的中点,M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流,已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比,则下列说法中正确的是( )

A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同

B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反

C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零

D.若在N点放一小磁针,静止时其北极垂直MN向上

【答案】BD

【解析】

试题分析:根据安培定则判断得知,两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向,由于

对称,

两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形进行合成得到,M 点和N点的磁感应强度大小相等,M点磁场向下,N点磁场向上,方向相反.故A错误,B正确.当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度为零,则知O点的磁感应强度为零.故C错误.若在N点放一小磁针,静止时其北极垂直MN指向上.故D正确.故选BD.

考点:磁场的叠加;右手定则

【名师点睛】本题考查安培定则和平行四边定则的综合应用,注意安培定则的用右手.明确小磁针N极受力方向即为磁场方向.

二、第十三章电磁感应与电磁波初步实验题易错题培优(难)

16.下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图,图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况,图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况.

(1)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了(_____)

A.减小电路两端的电压,保护电源

B.增大电路两端的电压,保护电源

C.减小电路中的电流,保护灵敏检流计

D.减小电路中的电流,便于观察灵敏检流计的读数

(2)实验操作如图乙所示,当磁铁向上抽出时,检流计G中指针是____偏(填“左”或“右”);继续操作如图丙所示,判断此时条形磁铁的运动是________线圈(填“插入”或“抽出”).

(3)通过完整实验,最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是: _______________.【答案】C 右抽出感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电路中串联定值电阻,目的是减小电流,保护灵敏检流计.故C正确,A、B、D 错误.

(2)[2][3]在乙图中,当磁铁向上抽出,磁通量减小,根据楞次定律知,感应电流的磁场与原磁场方向相同,则流过电流计的电流方向为从下往上,所以检流计指针向右偏.在丙图中,知感应电流流过检流计的方向是从上而下,则感应电流的磁场方向向上,与原磁场方向相同,知磁通量在减小,即磁铁抽出线圈.

(3)[4]结论是感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化.

17.在“探究电磁感应的产生条件”实验中,

(1)如图1所示,线圈横卧在课桌上并与G表相连,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,己知插入时G表指针向左偏转,则拔出时G表指针____________(填“向左”或“向右”)偏转,若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出,则插入时G表指针____________(填“向左”或“向右”)偏转,拔出时G表指针____________(填“向左” 或“向右”)偏转。

(2)如图2所示,将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G 表连接起来。一般情况下,开关和A线圈应该与学牛电源的____________(填“直流”或“交流”)接线柱相连,闭合开关接通电源后,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,则第二次G表偏转的角度较 ____________(填“小”或“大”)。

【答案】向右向左向右直流大

【解析】

【详解】

(1)[1][2][3].如图1所示,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,当插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转;同理,当条形磁铁S极正对线圈的右端,并从右端插入、左端拔出,则插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转。

(2)[4][5].将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G表连接起来,A线圈应该与学生电源的直流接线柱相连,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,而第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,两种情况的磁通量变化均相同,而后者变化的时间短,那么第二次感应电动势较大,则G表偏转的角度较大。

18.应用下图器材研究电磁感应现象的实验.

(1)将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是_________

A.开关位置错误 B.电流表的正、负极接反

C.线圈B的接头3、4接反 D.蓄电池的正、负极接反

(2)如果想验证楞次定律,必需先要明确_________

A.线圈A和B的绕线方向

B.线圈A和B的自感系数大小

C.电流表指针偏向与流入的电流方向的关系

D.线圈A和B的匝数大小

【答案】A AC

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1].由电路图可知,电键接在电流表所在电路,电键连接错误,闭合与断开电键时,通过螺线管A的电流不变,穿过螺线管B的磁通量不变,没有感应电流产生,电流表指针不偏转;故A正确;

(2)[2].因为实验中需要根据右手定则判断螺线管中的磁场,所以需要明确两个线圈的绕线方向;在判断感应线圈中的电流方向时,需要根据电流表指针偏向与流入的电流方向的关系判断,故AC正确;而自感系数和匝数跟产生感应电流大小有关,本实验要验证感

应电流方向规律,所以只要有感应电流即可,感应电流的大小与实验无关,BD错误.

19.如图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B,电流计及开关连接成如图所示的电路.

(1)电键闭合后,下列说法中正确的是_____

A.只要线圈 A 置于线圈 B 中就会引起电流计指针偏转

B.线圈 A 插入或拔出线圈 B 的速度越大,电流计指针偏转的角度越大

C.滑动变阻器的滑片 P 滑动越快,电流计指针偏转的角度越大

D.滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转

(2)在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是_____(选填“洛伦兹力”或“电场力”)。

(3)上述实验中,线圈A、B 可等效为一个条形磁铁,将线圈B 和灵敏电流计简化如图所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其_____接线柱方向偏转。(选填“正”或“负”).

【答案】BC电场力负

【解析】

【详解】

(1)[1].A.线圈A 置于线圈B 中如果磁通量不变,不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;

B.线圈A 插入或拔出线圈B的速度越大,磁通量的变化率越大,感应电流越大,则电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;

C.滑动变阻器的滑片P 滑动越快,电流变化越快,则磁通量的变化率越大,感应电流越大,流计指针偏转的角度越大,选项C正确;

D.滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流会发生变化,则磁通量会发生变化,也会产生感应电流,即电流计指针会发生偏转,选项D错误;故选BC.

(2)[2].在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏

转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是电场力。(3)[3].磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流从负极流入电流计;因为当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转。

20.完成下列填空,如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。

(1)如图,用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,在下面的实验探究中,关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。(选填“偏转”或“不偏转”)

①磁体不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线.电流表的指针_____________

②导体AB不动,使磁体左右运动.电流表的指针_________

(2)如图,各线路连接完好,线圈A在线圈B中,在开关闭合的瞬间,实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,则:保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,会观测到电流表的指针________(选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”)

【答案】不偏转偏转向右偏

【解析】

【详解】

(1)①[1].磁体不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线,不会产生感应电流,则电流表的指针不偏转;

②[2].导体AB不动,使磁体左右运动,导体棒会切割磁感线产生感应电流,则电流表的指针会偏转;

(2)[3].在开关闭合的瞬间,电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,可知当穿过线圈B的磁通量增加时,电流表指针左偏;保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电阻变大,电流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,则会观测到电流表的指针向右偏。

高中物理电磁感应测试题及答案.doc

电磁感应试题 一.选择题 1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 () A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零 D.磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是() A.只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 B.只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差 C.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D.闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 3.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是() A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流 的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反 D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反 4.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现 象的是() A. 回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.速度选择器 5.如图 1 所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过 程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)() A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D.圆环最终将静止在平衡位置 6.如图( 2),电灯的灯丝电阻为 2Ω,电池电动势为 2V ,内阻不计,线圈图( 1)匝数足够多,其直流电阻为 3Ω.先合上电键 K ,稳定后突然断开 K ,则下列说法正确的是() A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 7.如果第 6 题中,线圈电阻为零,当 K 突然断开时,下列说法正确的是()A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反 8.如图( 3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动

高中物理电磁感应综合问题

电磁感应综合问题 电磁感应综合问题,涉及力学知识(如牛顿运动定律、功、动能定 理、动量和能量守恒定律等)、电学知识(如电磁感应定律、楞次定律、 直流电路知识、磁场知识等)等多个知识点,其具体应用可分为以下 两个方面: (1)受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是:导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……,周而复始,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态。要画好受力图,抓住a=0时,速度v达最大值的特点。 (2)功能分析,电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例 如:如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时,重力势能减小,一 部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,最终在 R上转转化为焦耳热,另一部分转化为金属棒的动能.若 导轨足够长,棒最终达到稳定状态为匀速运动时,重力势 能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,因此,从 功和能的观点人手,分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系,往往 是解决电磁感应问题的重要途径. 【例1】如图1所示,矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度 为l,在两个短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计,导线框一长边

及x 轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好,电阻也是R ,开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动,求: (1)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律; (2)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案:(1))()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π (2)R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示,两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内,它们之间的距离为l =0.2m ,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上,并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s 2,方向及初速度方向相反,设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求: (1)电流为零时金属杆所处的位置; (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向; (3)保持其他条件不变,而初速度v 0取不同值,求开始时F 的方

2020高考物理 专题9电磁感应热点分析与预测 精品

2020高考物理热点分析与预测专题9·电磁感应 一、2020大纲解读 本专题涉及的考点有:电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、自感现象、日光灯等.《2020考试大纲》对自感现象等考点为Ⅰ类要求,而对电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则等考点为Ⅱ类要求. 电磁感应是每年高考考查的重点内容之一,电磁学与电磁感应的综合应用是高考热点之一,往往由于其综合性较强,在选择题与计算题都可能出现较为复杂的试题.电磁感应的综合应用主要体现在与电学知识的综合,以导轨+导体棒模型为主,充分利用电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个知识点,可能以图象的形式进行考查,也可能是求解有关电学的一些物理量(如电量、电功率或电热等).同时在求解过程中通常也会涉及力学知识,如物体的平衡条件(运动最大速度求解)、牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定理(双导体棒)及能量守恒等知识点.电磁感应的综合应用突出考查了考生理解能力、分析综合能力,尤其是考查了从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力. 二、重点剖析 电磁感应综合应用的中心是法拉第电磁感应定律,近年来的高考中,电磁感应的考查主要是通过法拉第电磁感应定律再综合力、热、静电场、直流电路、磁场等知识内容,有机地把力与电磁结合起来,具体反映在以下几个方面: 1.以电磁感应现象为核心,综合应用力学各种不同的规律(如牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理)等内容形成的综合类问题.通常以导体棒或线圈为载体,分析导体棒在磁场中因电磁感应现象对运动情况的影响,解决此类问题的关键在于运动情况的分析,特别是最终稳定状态的确定,利用物体的平衡条件可求最大速度之类的问题,利用动量观点可分析双导体棒运动情况. 2.电磁感应与电路的综合问题,关键在于电路结构的分析,能正确画出等效电路图,并结合电学知识进行分析、求解.求解过程中首先要注意电源的确定.通常将切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路作为等效电源.若产生感应电动势是由几个相互联系部分构成时,可视为电源的串联与并联.其次是要能正确区分内、外电路,通常把产生感应电动势那部分电路视为内电路.最后应用全电路欧姆定律及串并联电路的基本性质列方程求解. 3.电磁感应中的能量转化问题 电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化则是通过安培力做功的形式而实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程,“外力”克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.求解过程中主要从以下三种思路进行分析:①利用安培力做功求解,电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功.注意安培力应为恒力.②利用能量守恒求解,开始的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能.适用于安培力为变力.③利用电路特征来求解,通过电路中所产生的电能来计算. 4.电磁感应中的图象问题 电磁感应的图象主要包括B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象,还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象,即E-x图象和I-x图象.一般又可把图象问题分为两类:①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象.②由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.解答电磁感应中的图象问题的基本方法是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解答. 三、高考考点透视 1.电磁感应中的力和运动 例1.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长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1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

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动; ③阻碍原电流的变化(自感)。 ★★★★4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。

精选高考物理易错题专题复习法拉第电磁感应定律含答案

一、法拉第电磁感应定律 1.如图甲所示,两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,间距为L ,导轨间电阻为R 。PQ 右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ;PQ 左侧区域两导轨间有一面积为S 的圆形磁场区,该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向,图象中B 0和t 0都为已知量。一根电阻为r 、质量为m 的导体棒置于导轨上,0?t 0时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态,t 0时刻立即撤掉外力,同时给导体棒瞬时冲量,此后导体棒向右做匀速直线运动,且始终与导轨保持良好接触。求: (1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力的大小及方向 (2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小 【答案】(1) ()00=BB SL t F R r + 水平向左 (2) 00 mB S BLt 【解析】 【详解】 (1)由法拉第电磁感应定律得 : 010 B S BS E t t t ?Φ?= ==?? 所以此时回路中的电流为: () 1 00B S E I R r R r t = =++ 根据右手螺旋定则知电流方向为a 到b. 因为导体棒在水平外力作用下处于静止状态,故外力等于此时的安培力,即: () 00==BB SL F F BIL R t r = +安 由左手定则知安培力方向向右,故水平外力方向向左. (2)导体棒做匀速直线运动,切割磁感线产生电动势为: 2E BLv = 由题意知: 12E E = 所以联立解得:

00 B S v BLt = 所以根据动量定理知t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小为: 00 0mB S I mv BLt =-= 答:(1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力为() 00= BB SL t F R r +,方向水平向左. (2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小 00 mB S BLt 2.如图所示,在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的有界矩形匀强磁场区域内,有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ,线框平面垂直于磁感线。线框以恒定的速度v 沿垂直磁场边界向左运动,运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行,线框边长ad =l ,cd =2l ,线框导线的总电阻为R ,则线框离开磁场的过程中,求: (1)线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量q ; (2)线框离开磁场的过程中产生的热量 Q ; (3)线框离开磁场过程中cd 两点间的电势差U cd . 【答案】(1)22Bl q R =(2) 234B l v Q R =(3)43cd Blv U = 【解析】 【详解】 (1)线框离开磁场的过程中,则有: 2E B lv = E I R = q It = l t v = 联立可得:2 2Bl q R = (2)线框中的产生的热量: 2Q I Rt =

高二物理电磁感应测试题及答案

高二物理同步测试(5)—电磁感应 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试用时60分钟. 第Ⅰ卷(选择题,共40分) 一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确 的,全部选对得4分,对而不全得2分。) 1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 () A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 2. 为了利用海洋资源,海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量 海水的流速.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=×10-4T,水流是南北流向,如图将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两电极的连线垂直水流方向.若 两极相距L=10m,与两电极相连的灵敏电压表的读数为U=2mV,则海水 的流速大小为() A.40 m/s B.4 m/s C. m/s D.4×10-3m/s 3.日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下,下列说法正确的是() A.灯管点燃后,起动器中两个触片是分离的 B.灯管点燃后,镇流器起降压和限流作用 C.镇流器在日光灯开始点燃时,为灯管提供瞬间高压 D.镇流器的作用是将交变电流变成直流电使用 4.如图所示,磁带录音机既可用作录音,也可用作放音,其主要部件为

可匀速行进的磁带a 和绕有线圈的磁头b ,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象,下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是 ( ) A .放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应 B .录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应 C .放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用 D .放音和录音的主要原理都是电磁感应 5.两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导 体环,当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流。则( ) A .A 可能带正电且转速减小 B .A 可能带正电且转速增大 C .A 可能带负电且转速减小 D .A 可能带负电且转速增大 6.为了测出自感线圈的直流电阻,可采用如图所示的电路。在测量完毕后将电路解体时应该( ) A .首先断开开关S 1 B .首先断开开关S 2 C .首先拆除电源 D .首先拆除安培表 7.如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图(b ).若磁感应强度大小随时间变化的关系如图(a ),那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 ( ) A .在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针 B .在第2秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 C .在第3秒内感应电流减小,电流方向为顺时针 D .在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 8.如图所示,xoy 坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁 场,第 x y o a b

(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理总复习 —电磁感应 本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分. 1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同,则() A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同 C.乙图中外力做功多D.无法判断 2.图12-1,平行导轨间距为d,一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,通过电阻R的电流强度是() A. Bdv R B.sin Bdv R θ C.cos Bdv R θ D. sin Bdv Rθ 3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是()A.所用拉力大小之比为2:1 R v a b θ d 图12-1 M v B

B .通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C .拉力做功之比是1:4 D .线框中产生的电热之比为1:2 4. 图12-5,条形磁铁用细线悬挂在O 点。O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是 ( ) A .在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次 B .磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用 C .磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D .磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 5. 两相同的白炽灯L 1和L 2,接到如图12-4的电路中,灯L 1与电容器串联,灯L 2与电感线圈串联,当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后,灯L 1的亮度大于大于灯L 2的亮度。新电源的电压最大值和频率可能是 ( ) A .最大值仍为U m ,而频率大于f B .最大值仍为U m ,而频率小于f C .最大值大于U m ,而频率仍为f D .最大值小于U m ,而频率仍为f 6.一飞机,在北京上空做飞行表演.当它沿西向东方向做飞行表演时(图12-6),飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( ) A .飞行员右侧机翼电势低,左侧高 B .飞行员右侧机翼电势高,左侧电势低 C .两机翼电势一样高 D .条件不具备,无法判断 7.图12-7,设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( ) A .有顺时针方向的感应电流 B .有逆时针方向的感应电流 C .有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D .无感应电流 8.图12-8,a 、b 是同种材料的等长导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上,b 棒的质量是a 棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给a 棒以4.5J 的初动能,使之向左运动,不 L 1 L 2 图12-4 v 0 a b 图12-8 图12-6 S N O 图12-5 图12-7

高三物理电磁感应专项训练题一

2011届北京市各区高三物理期末考试分类汇编--电磁感 应 (房山)14如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,距磁场区域的左侧L 处,有一边长为L 的正方形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E 为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F 向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是 D (房山)21、如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上,两导轨间距L =0.3m 。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R =0.4Ω。导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.2Ω的金属杆ab ,整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ,使之由静止开始运动,电压传感器可将R 两端的电压U 即时采集并输入电脑,获得电压U 随时间t 变化的关系如图乙所示。 (1)试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小; (2)求第2s 末外力F 的瞬时功率; (3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功为0.3J ,求回路中定值电阻R 上产生的焦耳热是多少。 (房山)21、 (1)设路端电压为U ,金属杆的运动速度为v ,则感应电动势E = BLv ,……………………1分 甲 乙 a P 接电脑t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷复习练习(Word版 含答案)

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷复习练习(Word 版 含答案) 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难) 1.如图所示,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置,与坐标原点 分别位于边长为a 的正方形的四个点上, 1L 与2L 中的电流均为I ,方向均垂直于纸面向外, 3L 中的电流为2I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导 线r 处的磁感应强度kI B r (其中k 为常数).某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,速度大小为v ,则质子此时所受磁场力为( ) A .方向垂直纸面向里,大小为23kIve B .方向垂直纸面向外,大小为322kIve a C .方向垂直纸面向里,大小为32kIve a D .方向垂直纸面向外,大小为23kIve 【答案】B 【解析】 【详解】 根据安培定则,作出三根导线分别在O 点的磁场方向,如图: 由题意知,L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1= kI a ,L 2在O 点产生的磁感应强度大小

为B2= 2 kI a ,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kI a ,先将B2正交分解,则沿x轴 负方向的分量为B2x= 2 kI a sin45°= 2 kI a ,同理沿y轴负方向的分量为 B2y= 2 kI a sin45°= 2 kI a ,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x= 3 2 kI a ,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3?B2y= 3 2 kI a ,故最终的合磁感应强度的大小为22 32 2 x y kI B B B a ==, 方向为tanα=y x B B =1,则α=45°,如图: 故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则 可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv= 32 2 kIve a ,故B正确; 故选B. 【点睛】 磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提. 2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种() A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】

高考物理专题电磁感应中的动力学和能量综合问题及参考复习资料

高考专题:电磁感应中的动力学和能量综合问题 一.选择题。(本题共6小题,每小题6分,共36分。1—3为单选题,4—6为多选题) 1.如图所示,“U ”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中棒以水平初速度v 0向右运动,下列说 法正确的是( ) 棒做匀减速运动 B.回路中电流均匀减小 点电势比b 点电势低 棒受到水平向左的安培力 2.如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在0到1的时间间隔内,直导线中电流i 发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i 正方向与图中箭头方向相同,则i 随时间t 变化的图线可能是( ) 3.如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界 与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v -t 图象中,可能正确描述上述过程的是( ) A B C D 4.如图1所示,两根足够长、电阻不计且相距L =0.2 m 的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶端接有一盏额定电压U =4 V 的小灯泡,两导轨间有一磁感应强度大小B =5 T 、方向垂直斜面向上的匀强磁场.今将一根长为L 、质量为m =0.2 、电阻r =1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放,金属棒与导轨接触良好,金属棒 与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,已知金属棒下滑到速度稳定时,小灯泡恰能正常发光,重力加速度g 取10 2, 37°=0.6, 37°=0.8,则( ) 班级 姓名 出题者 徐利兵 审题者 得分 密 封 线

2020年上海高三物理一模 电磁感应专题汇编

上海市各区县2020届高三物理一模电磁感应试题专题分类精编 一、选择题 1. (2020松江区 第8题)“楞次定律”是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体表现( ) A .能量守恒定律 B .欧姆定律 C .牛顿第一定律 D .库仑定律 2. (2020崇明区 第10题)如图,在薄金属圆筒表面上通以环绕圆筒、分布均匀的恒定电流时,由于 受磁场力的作用,该圆筒的形变趋势为 A .沿轴线上下压缩,同时沿半径向内收缩 B .沿轴线上下拉伸,同时沿半径向内收缩 C .沿轴线上下压缩,同时沿半径向外膨胀 D .沿轴线上下拉伸,同时沿半径向外膨胀 3. (2020黄浦区 第10题)位于磁场中的甲、乙两个矩 形金属线框可绕各自的轴转动,两根导线将两个线框按如图方式连接。现用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的ab 边受到的安培力为F ,则 (A )F 向上,乙线框表示电动机的原理 (B )F 向上,乙线框表示发电机的原理 (C )F 向下,乙线框表示电动机的原理 (D )F 向下,乙线框表示发电机的原理 4. (2020静安区 第12题)如图,通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面,位 置靠近ab 且相互绝缘。当MN 中电流突然减小时,线圈产生的感应电流I ,线圈所受安培力的合力为F ,则I 和F 的方向为 (A )I 顺时针,F 向左 (B )I 顺时针,F 向右 (C )I 逆时针,F 向左 (D )I 逆时针,F 向右 5. (2020虹口区 第9题)如图所示,水平放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与圆环的轴线重合。现将圆环沿半径向外均匀扩大,则( ) A .穿过圆环的磁通量增大 B .圆环中无感应电流 C .从左往右看,圆环中产生顺时针方向的感应电流 D .圆环受到磁铁的作用力沿半径向外 6. (2020浦东新区 第6题)如图所示,长直导线中通有向右的电流I ,金属线圈①与直导线垂直放置 于其正下方,线圈②中心轴线与直导线重合,线圈③直径与直导线重合,线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I 均匀增大的过程中 (A )从左向右看,线圈①中产生顺时针方向电流 (B )从左向右看,线圈②中产生逆时针方向电流 N S ① ② ④ ③ I I 甲 N S 乙 N S a b

高中物理第二章 电磁感应与电磁场单元测试题及解析

第二章电磁感应与电磁场章末综合检测 (时间:90分钟;满分100分) 一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.下列过程中一定能产生感应电流的是( ) A.导体和磁场做相对运动 B.导体一部分在磁场中做切割磁感线运动 C.闭合导体静止不动,磁场相对导体运动 D.闭合导体内磁通量发生变化 2.关于磁通量的概念,下列说法中正确的是( ) A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化时,磁感应强度一定发生变化 3.如图2-3,半径为R的圆形线圈和矩形线圈abcd在同一平面内,且在矩形线圈内有变化的磁场,则( ) 图2-3 A.圆形线圈有感应电流,矩形线圈无感应电流 B.圆形线圈无感应电流,矩形线圈有感应电流 C.圆形线圈和矩形线圈都有感应电流 D.圆形线圈和矩形线圈都无感应电流 4.以下叙述不正确的是( ) A.任何电磁波在真空中的传播速度都等于光速 B.电磁波是横波 C.电磁波可以脱离“波源”而独自存在 D.任何变化的磁场都可以产生电磁波 5.德国《世界报》曾报道过个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹.若一枚原始脉冲波功率10 kW、频率5千兆赫的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸,它将使方圆400 m2~500 m2地面范围内电场达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏.电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( ) A.电磁脉冲引起的电磁感应现象 B.电磁脉冲产生的动能 C.电磁脉冲产生的高温 D.电磁脉冲产生的强光 6.在图2-4中,理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1,A、B为完全相同的灯泡,电源电压为U,则B灯两端的电压有( ) 图2-4 A.U/2 B.2U

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点,具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过

该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t

2020高考物理专题十 电磁感应

专题十电磁感应 挖命题 【考情探究】 分析解读导体棒切割磁感线的计算限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况。本专题主要研究电磁感应现象的描述、感应电流的方向的判断(楞次定律、右手定则)、感应电动势的大小的计算、自感现象和涡流现象等。这部分是高考考查的重点内容,近几年多放在第一道计算题考查。在高考中电磁感应现象多

与磁场、电路、力学、能量等知识结合,综合性较高,因此在复习时应深刻理解各知识点内容、注重训练和掌握综合性题目的分析思路,要研究与实际生活、生产科技相结合的实际应用问题。命题趋势:(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用。(2)与图像结合考查电磁感应现象。(3)通过“杆+导轨”模型,“线圈穿过有界磁场”模型,考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用。 【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一电磁感应现象、楞次定律 1.(2018江苏海安高级中学阶段检测,8)(多选)如图所示,A为一固定的圆环,条形磁铁B从左侧无穷远处以初速度v0沿圆环轴线移向圆环,穿过后移到右侧无穷远处。下列说法中正确的是( )

A.若圆环A是电阻为R的线圈,磁铁移近圆环直至离开圆环这一过程中圆环中的感应电流方向发生变化 B.若圆环A是一超导线圈,磁铁移近圆环直至离开圆环这一过程中圆环中的感应电流方向发生变化 C.若圆环A是电阻为R的线圈,磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零 D.若圆环A是一超导线圈,磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零 答案AC 2.(2018江苏泰州、宜兴能力测试,3)如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管。下列说法正确的是( ) A.电流计中的电流先由a到b,后由b到a B.a点的电势始终低于b点的电势 C.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度 答案D 3.(2017江苏扬州中学月考,7)(多选)一个水平固定的金属大圆环A,通有恒定的电流,方向如图所示,现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环,B环在下落过程中保持水平,并与A环共轴,那么在B环下落过程中( )

高中物理选修3-电磁感应测重要试题

高中物理选修3-2期中测试 一、选择题 1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法 ①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 ②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 ④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变 其中正确的是() A .只有②④正确 B .只有①③正确 C .只有②③正确 D .只有①④正确 2.一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a ,翼展为b ;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1,竖直分量为B 2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E 表示飞机产生的感应电动势,则() A .E = B 1vb ,且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ,且A 点电势高于B 点电势 C .E =B 2vb ,且A 点电势低于B 点电势 D . E =B 2vb ,且A 点电势高于B 点电势 3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈部)() A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 4.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间,直导线中电流向上,则在T /2-T 时间,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是() A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左 i i

高中物理电磁感应专题复习

电磁感应·专题复习 一. 知识框架: 二. 知识点考试要求: 知识点 要求 1. 右手定则 B 2. 楞次定律 B 3. 法拉第电磁感应定律 B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B 5. 自感现象 A 6. 自感系数 A 7. 自感现象的应用 A 三. 重点知识复习: 1. 产生感应电流的条件 (1)电路为闭合回路 (2)回路中磁通量发生变化?φ≠0 2. 自感电动势 (1)E L I t 自=? ?? (2)L —自感系数,由线圈本身物理条件(线圈的形状、长短、匝数,有无铁芯等)决定。 (2)自感电动势的作用:阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 (4)应用:<1>日光灯的启动是应用E 自 产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器,排除E 自 影响。 3. 法拉第电磁感应定律 (1)表达式:E N t =??φ N —线圈匝数;?φ—线圈磁通量的变化量,?t —磁通量变化时间。

(2)法拉第电磁感应定律的几个特殊情况: i )回路的一部分导体在磁场中运动,其运动方向与导体垂直,又跟磁感线方向垂直时,导体中的感应电动势为E B l v = 若运动方向与导体垂直,又与磁感线有一个夹角α时,导体中的感应电动势为:E B l v =s i n α ii )当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S 保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E B t S = ?? iii )若磁感应强度不变,而线圈的面积均匀变化时,线圈中的感应电动势为:E B S t =?? iv )当直导线在垂直匀强磁场的平面,绕其一端作匀速圆周运动时,导体中的感应电动势为:E Bl =12 2ω 注意: (1)E B l v =s i n α用于导线在磁场中切割磁感线情况下,感应电动势的计算,计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 (2)E N t =??φ ,用于回路磁通量发生变化时,在回路中产生的感应电动势的平均值。 (3)若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时,也可应用E N t =??φ ,计算E 的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况: (1)磁场的空间分布不变,而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动,改变了垂直磁场方向投影面积,引起闭合回路中磁通量的变化。 (2)闭合回路所围的面积不变,而空间分布的磁场发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质:能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。 (1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 (2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)。 6. 综合题型归纳 (1)右手定则和左手定则的综合问题 (2)应用楞次定律的综合问题 (3)回路的一部分导体作切割磁感线运动 (4)应用动能定理的电磁感应问题 (5)磁场均匀变化的电磁感应问题 (6)导体在磁场中绕某点转动 (7)线圈在磁场中转动的综合问题 (8)涉及以上题型的综合题 【典型例题】 例1. 如图12-9所示,平行导轨倾斜放置,倾角为θ=?37,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度B T =4,质量为m k g =10.的金属棒ab 直跨接在导轨上,ab 与导轨间的动摩擦因数μ=025.。ab 的电阻r =1Ω,平行导轨间的距离L m =05.,R R 1218== Ω,导轨电阻不计,求ab 在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab 所受

高考物理压轴题专题复习—电磁感应现象的两类情况的推断题综合及答案解析

高考物理压轴题专题复习—电磁感应现象的两类情况的推断题综合及答案解析一、电磁感应现象的两类情况 1.如图所示,竖直放置、半径为R的圆弧导轨与水平导轨ab、在处平滑连接,且轨道间距为2L,cd、足够长并与ab、以导棒连接,导轨间距为L,b、c、在一条直线上,且与平行,右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,均匀的金属棒pq和gh垂直导轨放置且与导轨接触良好。gh静止在cd、导轨上,pq从圆弧导轨的顶端由静止释放,进入磁场后与gh没有接触。当pq运动到时,回路中恰好没有电流,已知pq的质量为2m,长度为2L,电阻为2r,gh的质量为m,长度为L,电阻为r,除金属棒外其余电阻不计,所有轨道均光滑,重力加速度为g,求: (1)金属棒pq到达圆弧的底端时,对圆弧底端的压力; (2)金属棒pq运动到时,金属棒gh的速度大小; (3)金属棒gh产生的最大热量。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】金属棒pq下滑过程中,根据机械能守恒和牛顿运动定律求出对圆弧底端的压力;属棒gh在cd、导轨上加速运动,回路电流逐渐减小,当回路电流第一次减小为零时,pq运动到ab、导轨的最右端,根据动量定理求出金属棒gh的速度大小;金属棒pq进入磁场后在ab、导轨上减速运动,金属棒gh在cd、导轨上加速运动,根据能量守恒求出金属棒gh产生的最大热量; 解:(1)金属棒pq下滑过程中,根据机械能守恒有: 在圆弧底端有 根据牛顿第三定律,对圆弧底端的压力有 联立解得 (2)金属棒pq进入磁场后在ab、导轨上减速运动,金属棒gh在cd、导轨上加速运动,回路电流逐渐减小,当回路电流第一次减小为零时,pq运动到ab、导轨的最右端,此时有 对于金属棒pq有 对于金属棒gh有

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