高二物理电磁感应计算题
高二物理电磁感应试题

高二物理电磁感应试题1.如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为 ( )A.水平向右B.水平向左C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外【答案】C【解析】图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可得:大拇指指向电流方向,四指弯曲方向在内部向里,所以内部磁场应垂直于纸面向里.故选C.【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.点评:右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误,要加强练习,增加熟练程度.2.关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是:A.电磁波可能是横波,也可能是纵波B.正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场C.均匀变化的电场周围可产生电磁波D.一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108km/s【答案】B【解析】本题考查的是对电磁场和电磁波的理解问题。
电磁波是横波,A错误;正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场,B正确;均匀变化的电场周围可产生磁场,C错误;一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108m/s,D错误;3.电磁学的基本现象和规律在生产生活中有着广泛的应用。
下列哪些电器件在工作时,不是应用电磁感应现象的是( )A.干电池B.电磁炉C.动圈式话筒D.水力发电机【答案】A【解析】电磁感应现象在生活中有很多应用,只要通过导线切割磁感线而产生感应电流的仪器所应用的原理均为电磁感应原理;生活中有很多实例:如发电机、动圈式话筒、电磁炉、变压器等;干电池应用的是能量的转化,化学能向电能的转化,对于物理中常用规律的应用可综合进行记忆,如:电热器利用电流的热效应原理,如电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗;电动机利用通电导体在磁场中受力原理,如电风扇、排烟罩、洗衣机、剃须刀等.4.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置I和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈感应电流( )A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动,后沿dcba流动D.先沿dcba流动,后沿abcd流动【答案】C【解析】由图中位置I到达位置Ⅱ过程中,穿过线圈的磁场方向向上,磁通量增大,感应电流的磁场向下,由右手螺旋定则可知,电流沿abcd方向,同理可判断II到III位置中电流方向,C对;5.如图15所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形导电线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行.下列情况下能产生感应电流的是()A.线框向左平动B.线框与电流方向同向平动C线框以直导线为轴转动D.线框以ab边为轴转动【答案】AD【解析】只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,线圈上就有电流产生,距离导线越远磁感线越稀,AD对;6.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是()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.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化【答案】BD【解析】根据增反减同原则,感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,A错误,只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,闭合线圈中一定有电流产生,B正确C错误,感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化,D正确,7.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。
人教版(2019)高二物理必修第三册 第13章 电磁感应与电磁波 同步练习

新教材人教版2020—2021学年高中物理必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步练习含答案必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步1、如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是()A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0D.Φ1=Φ2=02、通过一个电阻的电流是5 A,经过4 min,通过该电阻的一个截面的电荷量是()A.20 C B.50 CC.1 200 C D.2 000 C3、磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙中的星球,小到电子、质子等微观粒子几乎都会呈现出磁性。
地球就是一个巨大的磁体,甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质(如Fe3O4)。
研究表明:鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用力来帮助辨别方向的。
如果在鸽子的身上绑一块永磁体材料,且其附近的磁场比地磁场更强,则()A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否会迷失方向4、如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。
已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变5、如图所示,线圈两端接在电流表上组成闭合电路,在下列情况中,电流表指针不发生偏转的是()A.线圈不动,磁铁插入线圈时B.线圈不动,磁铁拔出线圈时C.磁铁插在线圈内不动D.磁铁和线圈相对移动时6、关于电磁场理论,下列说法正确的是()A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场7、在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用。
电磁感应测试题及答案

高二物理《电磁感应》测试题(一)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 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C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ( )10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v 。
高二物理磁通量试题答案及解析

高二物理磁通量试题答案及解析1.(10分)一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05s内由0.1 T增加到0.5T,在此过程中磁通量变化了多少?磁通量的平均变化率是多少?线圈中感应电动势的大小是多少伏?【答案】4×10-4 Wb 8×10-3 Wb/s 1.6V【解析】磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsin θ来计算,所以ΔΦ=ΔBSsin θ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb=4×10-4 Wb。
(3分)磁通量的变化率:=8×10-3 Wb/s (3分)根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为E==200×8×10-3 V=1.6 V (4分)【考点】磁通量的变化量磁通量的变化率法拉第电磁感应定律2.如图所示,半径为R的圆形线圈,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为【答案】【解析】本题需要切记,在使用计算磁通量时,一定要注意公式中的S为磁场穿过线圈的有效面积,本题中,所以穿过线圈的磁通量的面积为,本题最容易错解为【考点】磁通量3.下图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R 连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化.求:(1)交流发电机产生的电动势的最大值;(2)电路中交流电压表的示数.【答案】(1)200 V(2)127V【解析】(1)交流发电机产生的电动势的最大值E=nBSωm=BS而Φmω==2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s由Φ-t图线可知:Φm所以E==200 Vm(2)电动势的有效值E=E=100Vm由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为I==A交流电压表的示数为U=IR=90V≈127 V【考点】此题考查交流电的最大值有效值及磁通量Φ随时间t变化图像问题。
高二物理电磁感应试题

高二物理电磁感应试题1.如下图示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面右上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,则( )A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h【答案】BD【解析】若是匀强磁场,穿过小球的磁通量不变,没有感应电流产生,机械能守恒,高度不变,则环在左侧滚上的高度等于h.故A错误,B正确.若是非匀强磁场,闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流,机械能减小转化为内能,高度减小,则环在左侧滚上的高度小于h.故C错误,D正确.故选BD【考点】电磁感应中的能量转化.点评:若是匀强磁场,闭合小金属球中没有感应电流产生,机械能守恒,高度不变.若是非匀强磁场,闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流,机械能减小转化为内能,高度减小.2.电磁感应现象中能量的转化:在电磁感应现象中,能量转化和守恒定律同样适用,由于机械运动而产生感应电流时,感应电流的电能是由外界的能量转化为能。
无机械运动而产生的感应电流,感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。
【答案】机械能;电能【解析】由于机械运动而产生感应电流时,感应电流的电能是由外界机械能转化为电能【考点】考查了能的转化点评:关键是判断由什么原因形成的感应电流3.关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是:A.电磁波可能是横波,也可能是纵波B.正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场C.均匀变化的电场周围可产生电磁波D.一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108km/s【答案】B【解析】本题考查的是对电磁场和电磁波的理解问题。
电磁波是横波,A错误;正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场,B正确;均匀变化的电场周围可产生磁场,C错误;一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108m/s,D错误;4.如下图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef,已知ef 平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.始终为零C.逐渐减小D.不为零,但保持不变【答案】B【解析】由右手螺旋定则可知,通电直导线周围的磁场是同心圆,在圆面中磁感线从这半边进去,从另半边出来。
周礼中学高二物理《电磁感应》单元测试题一

周礼中学高二物理《电磁感应》单元测试题一班级: 姓名: 一选择题(每题6分,共54分)1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 ( ) A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B .导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流D .穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。
2.闭合线圈的匝数为n ,每匝线圈面积为S ,总电阻为R ,在t ∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ,则通过导线某一截面的电荷量为 ( ) A .R ∆Φ B .R nS∆ΦD .R n ∆Φ C .tR n ∆∆Φ 3.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环,在导体环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是 ( )A .导体环有收缩趋势B .导体环有扩张趋势C .导体环对桌面压力减小D .导体环对桌面压力增大4.闭合回路中的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如①②③④所示,关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是( ) A 、 图①的回路中感应电动势恒定不变 B 、 图②的回路中感应电动势变大C 、 图③的回路中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势D 、 图④的回路中感应电动势先变小再变大5.下图中所标的导体棒的长度为L ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,棒运动的速度均为v ,产生的电动势为BLv 的是( )6.如图所示,用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合,当减少直导线中电流时,下列说法正确的是 ( ))30° v DB L )30° vC B L )30° v B B L )30° v A B LA 、a 线圈中无感应电流产生B 、b 线圈中将产生顺时针感应电流C 、c 线圈中将产生顺时针感应电流D 、d 线圈中可能有感应电流产生 7.如图所示,A 、B 两灯相同,L 是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是( )A .开关K 合上瞬间,A 、B 两灯同时亮起来 B .K 合上稳定后,A 、B 同时亮着C .K 断开瞬间,A 、B 同时熄灭D .K 断开瞬间,B 立即熄灭,A 过一会儿再熄灭8.处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升到最大高度,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图8所示的磁场中,则此过程中( )A .环滚上的高度小于hB .环滚上的高度等于hC .由于环在作切割磁感线运动,故环中有感应电流产生D .环损失的机械能等于环产生的焦耳热9.如下图所示的四个日光灯的接线图中,S 1为起动器,S 2为电键,L 为镇流器,能使日光灯正常发光的是( )10.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈位于纸面内,如图甲所示.现令磁感应强度值B 随时间t 变化,先按图乙所示的0a 图线变化,后来又按bc 和cd 变化,令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流( ) A .E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向B .E 1<E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向C .E 1<E 2,I 2沿顺时针方向,I 3沿逆时针方向D .E 2=E 3,I 2沿顺时针方向,I 3沿顺时针方向二、计算题(共46分) 11(10分).如图,一个半径为L 的半圆形硬导体ab 在竖直U 型框架上释放从静止,匀强磁场的磁感应强度为B ,回路电阻为R ,半圆形硬导体ab 的质量为m ,电阻为r ,重力加速度为g ,其余电阻不计,(1)当半圆形硬导体ab 的速度为v 时(未达到最大速度),求ab 两端的电压;图8t/sB0 0a -B 01 3 5 7 9 bcd乙顺时针 甲(2)求半圆形硬导体ab 所能达到的最大速度.12(12分).一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于 导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d ,磁场的磁感应强度B 随时间t 均匀增大且关系式为:B =kt +B 0开始,在平行板内有一质量为m 的带电液滴静止于两板中间,该液滴可视为质点,重力加速度为g. (1)求平行板两端的电压 (2)求液滴的带电量及电性13.(12分)水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R =1.5Ω,轨道相距0.4m 且所在处有竖直向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2,金属棒ab 横跨导轨两端,其电阻r =0.5Ω,金属棒与电阻R 相距1m ,整个系统始终处于静Bd止状态,求:(1)当t =0.1s 时,通过金属棒ab 的感应电流大小及方向; (2)当t =0.3s 时,金属棒ab 受到的摩擦力大小及方向.14.(12分)如图所示,竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T ,并且以s T tB/1.0=∆∆在变化.水平轨道电阻不计,且不计摩擦阻力,宽0.5m 的导轨上放一电阻R 0=0.1Ω的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量为M=0.2kg 的重物,轨道左端连接的电阻R=0.4Ω,图中的L=0.8m ,求至少经过多长时间才能吊起重物.(495s)图2图1⨯⨯R BRab L电磁感应单元测试题一参考答案1、D2、C3、AD 解析:充分利用楞次定律中“阻碍”的含义——阻碍原磁通量的变化.4.CD 解析:Φ-t 图象中,某两点连线的斜率表示该段时间内的tΦ∆∆;某点的斜率表示该时刻的tΦ∆∆.5、D6、AC7、AD8、B 磁通量不变,没有感应电流产生9、解析:日光灯电路的元器件的相关位置不能变,总电键与镇流器必须接在火线上,必须有电流通过灯管中的灯丝,但也可用电键手动代替起动器.故应选A 、C 选项.11、BD 解析:感应电动势的大小图线的斜率有关,即斜率越大感应电动势越大,E 1<E 2=E 3,AC 错;由楞次定律和安培定则可知I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 I 3沿顺时针方向,BD 对。
高二物理电磁感应试题及答案详解

高二物理—电磁感应测试第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每小题4分,共40分,漏选得2分,错选和不选得零分)1.下面说法正确的是 () A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加 B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化 C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLv () B .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为() A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1=a 3>a 2>a 4 C .a 1=a 3>a 4>a 2 D .a 4=a 2>a 3>a 14.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是() A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢 C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断 D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断5.如图9-4所示,在U 形金属架上串入一电容器,金属棒ab 在金属架上无摩擦地以速度v 向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab 停在金属架上,停止后,ab 不再受外力作用。
高二物理磁感应强度试题答案及解析

高二物理磁感应强度试题答案及解析1.下列各图中,用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况,其中正确的是()【答案】D【解析】通电导线周围的磁场方向,由右手螺旋定则来确定,伸开右手,大拇指方向为电流方向,四指环绕方向为磁场方向,通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆,且导线与各圆一定是相互垂直的,故正确的画法只有D.【考点】本题考查直导线周围磁场的分布情况,意在考查考生对右手螺旋定则的理解和应用及分析判断能力.2.如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场=5m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.区域高h1(1)求磁场的磁感应强度;(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.【答案】(1)(2)【解析】(1)线框做自由落体运动过程,则有线框刚进入磁场时,,,F=BIL,则得到安培力,由平衡条件得,mg=F代入得,(2)线框进入磁场匀速运动的时间为完全进入磁场匀加速运动的时间为匀加速运动通过的位移所以【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的位移与时间的关系;自由落体运动3.物理学中,通过引入检验电流来了解磁场力的特性,对检验电流的要求是()A.将检验电流放入磁场,测量其所受的磁场力F,导线长度L,通电电流I,应用公式,即可测得磁感应强度BB.检验电流不宜太大C.利用检验电流,运用公式,只能应用于匀强磁场D.只要满足长度L很短,电流很小,将其垂直放入磁场的条件,公式对任何磁场都适用【答案】BD【解析】用检验电流来了解磁场,要求检验电流对原来磁场的影响很小,可以忽略,所以导体长度L应很短,电流应很小,垂直磁场方向放置,适用于所有磁场,选项B、D正确,【考点】考查了对磁感应强度定义式的理解4.如图所示是测磁感应强度的一种装置。
把一个很小的测量线圈放在待测处,将线圈跟冲击电流计G串联(冲击电流计是一种测量电量的仪器)。
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高二物理计算题专题训练(一)(电磁感应)
1.如图所示,由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L ,每条边的电阻均为R ,其中ab 边材料
的密度较大,其质量为m ,其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与cd 边重合的水平轴O O '自由转动,不计空气阻力及摩擦.若线框从水平位置由静止释放,经历时间t 到达竖直位置,此时ab 边的速度大小为v .若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B 的匀强磁场中,重力加速度为g .求:
(1)线框在竖直位置时,ab 边两端的电压及所受安培力的大小; (2)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
2.如图所示PQ 、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值Ω=8R 的电阻;导轨间距为kg m m L 1.0;1==一质量为,电阻Ω=2r ,长约m 1的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的
滑动摩擦因数5
3=
μ,导轨平面的倾角为0
30=θ在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为0.5T B =,今让金属杆AB 由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB 恰好匀速运动的过程中经过杆的电
量1C q =,求:
(1)当AB 下滑速度为s m /2时加速度的大小 (2)AB 下滑的最大速度
(3)从静止开始到AB 匀速运动过程R 上产生的热量
θ R
B
A B
M
Q
N
3.如图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,在其外部产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外),其大小为B=k/r(其中r为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离,k为常数),设一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为R(大于圆柱形磁铁的半径),圆环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环平面始终水平,已知铝丝电阻为R0,质量为m,当地的重力加速度为g,试求:(1)圆环下落的速度为v时的电功率多大?
(2)圆环下落的最终速度v m是多大?
(3)如果从开始到下落高度为h时,速度最大,经历的时间为t,这
I是多大?
一过程中圆环中电流的有效值
4.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平
地套在金属导轨上,如右图所示,
虚线上方磁场方向垂直纸面向里,
虚线下方磁场方向竖直向下,两处
磁场磁感应强度大小相同。
ab棒光
滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ
=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨
电阻不计。
ab棒在方向竖直向上,
大小按右图所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨向上做匀加速运动,同时cd棒也由静止自由释放。
(g取10m/s2)
(1)求磁感应强度B为多少及ab棒加速度为多大?
(2)求cd棒达到最大速度所需的时间t0
(3)在2s内外力F做功26.8J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热
(4)求0-2s时间内通过ab棒的电荷量
高二物理计算题专题训练(二)(电磁感应)
1.如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L =0.2m ,一端通过导线与阻
值为R =1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m =0.5kg 的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B =0.5T 的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上,金属杆运动的v-t 图象如图乙所示.(取重力加速度g =10m/s 2)求:
(1)t =10s 时拉力的大小及电路的发热功率.
(2)在0~10s 内,通过电阻R 上的电量.
2.如图所示,AB 和CD 是足够长的平行光滑导轨,其间距为l ,导轨平面与水平面的夹角为θ。
整个装置处在磁感应强度为B 、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。
AC 端连有阻值为R 的电阻。
若将一质量为M 、垂直于导轨的金属棒EF 在距BD 端s 处由静止
释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。
现用大小为F 、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF 从BD 位置由静止推至
距BD 端s 处,此时撤去该力,金属棒EF 最后又回到BD 端。
求: (1)金属棒下滑过程中的最大速度。
(2)金属棒棒自BD 端出发又回到BD 端的整个过程中,有多少
电能转化成了内能(金属棒及导轨的电阻不计)?
3.图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.40m ,电阻
不计.导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直.质量m 为6.0×10-3kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1.当杆ab 达到稳定状态时以速率υ匀速下滑,整个电路消耗的电功率P 为0.27W ,重力加速度取10m/s 2,试求速率υ和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2.
F R
B 图甲 t /s
15 10 5 0 2
4
v(m/s) 图乙
A B D
C
E F
B
s
θ
R
图a 图b
4.如图a 所示,一个n =500匝的线圈的两端跟R =99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是S =2.0×10-3m 2
,线圈的总电阻为r =1.0Ω,电容器电容C =1.0×10-5
F ,磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图b 所示。
求 (1)磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化率(2)线圈中产生的感应电动势E 和通过电阻
R 上的电流强度I
(3)电容器所带电量Q
5.如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。
空间存在着匀强磁场,磁感应强度B =0.20T ,方向垂直轨道平面向上。
导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m =2.0×10-2kg 、电阻r =5. 0×10-2Ω,金属轨道宽度l =0.50m 。
现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力,使之沿轨道匀速向上运动。
在导体棒ab 运动过程中,导体棒cd 始终能静止在轨道上。
g 取10m/s 2, 求:
(1)导体棒cd 受到的安培力大小;
(2)导体棒ab 运动的速度大小; (3)拉力对导体棒ab 做功的功率。
6.如图所示,在磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。
导轨上端跨接一阻值为R 的电阻(导轨电阻不计)。
两金属棒a 和b 的电阻均为R ,质量分别为kg m a 2102-⨯=和kg m b 2101-⨯=,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。
闭合开关S ,先固定b ,用一恒力F 向上拉,稳定后a 以s m v /101=的速度匀速运动,此时再释放b ,b 恰好保持静止,设导轨足够长,取2/10s m g =。
(1)求拉力F 的大小;
(2)若将金属棒a 固定,让金属棒b 自由滑下(开关仍闭合),求b 滑行的最大速度2v ; (3)若断开开关,将金属棒a 和b 都固定,使磁感应强度从B 随时间均匀增加,经0.1s 后磁感应强度增到2B 时,a 棒受到的安培力正好等于a 棒的重力,求两金属棒间的距离h 。
7.如图所示,在一个磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一弯成45角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向。
导电棒MN 以速度v 从导轨的O 点处开始无摩擦地匀速滑动,速度v 的方向与Ox 方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r 。
(1)写出t 时刻感应电动势的表达式; (2)感应电流的大小如何?
(3)写出在t 时刻作用在导电棒MN 上的外力瞬时功率的表达式。