高二物理电磁感应计算题
高二物理02-03电磁感应练习

高二物理电磁感应练习一. 选择题(每题有一个或多个正确答案,请将正确答案填在题后的括号中)1. 矩形线圈abcd从图2所示的位置由静止开始运动,若cd边所受磁场力方向平行于bc边向下,则线圈的运动情况可能是:()×Ba×d××图2A. 向右平动(ad边未进入磁场);B. 向左平动(bc边未离开磁场);C. 以bc边为轴转动(转角小于90 ),ad未进入磁场;D. 以ad边为轴转动(转角小于90 ),bc未离开磁场。
2. 闭合矩形导线框以速度v匀速通过一个矩形范围内的匀强磁场,磁场方向与线框所在平面垂直,磁场宽度小于导线框宽度L,如图3所示,运动中线框bc边平行磁场边界,规定线框中的感应电流沿abcd方向时取正值,那么在图4所示的4个图线中,正确反映线框中感应电流随时间变化情况的是()a bvd cLS图3A BC D图43. 金属圆环固定在水平桌面上,该区域存在竖直向下(或向上)的匀强磁场。
大圆环和的O端为小滑环套在O轴中心O处有一竖直固定的金属棒做为转动轴。
金属杆aO bO、端架在大金属环上,且接触良好,也可上。
它们与轴接触良好且可自由转动,两杆的a b自由转动。
如图5所示,现用外力使aO杆沿逆时针方向转动,则bO杆的运动情况是()waOb图5A. 保持静止;B. 沿逆时针方向转动;C. 沿顺时针方向转动;D. 磁场方向不确定,无法判断。
4. 如图6所示,电键S接通后小灯泡可以正常发光,电键S断开后小灯泡闪亮一下后熄灭,以下说法中正确的是()La×b图6A. 接通后,小灯泡逐渐亮起来;B. 接通瞬间小灯泡就正常发光;C. 断开瞬间小灯泡中电流由a流向b;D. 断开瞬间小灯泡中电流由b流向a。
二. 填空题:5. 如图7所示,匀强磁场B T =05.,光滑平行轨道间距L cm =20,轻金属杆ab 电阻r =05.Ω,电阻R =15.Ω,导轨电阻可忽略不计,当ab 杆在恒力F作用下沿导轨以v m s =2/速度匀速滑动时,ab 杆上产生的感应电动势ε=_________,通过电阻的电流大小为I =__________,作用在ab 杆上的磁场力方向为__________,电阻消耗的电功率P R =__________,外力做功的功率P F =__________。
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。
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 。
高二物理电磁感应单元测试试卷

高二物理电磁感应单元测试试卷一、选择题:(每小题4分,共40分。
)1、关于电流强度的说法中正确的是:A.根据I=Q/t可知I与Q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位2、下面对电源电动势概念的认识正确的是()A.电源电动势等于电源两极间的电压B.在闭合电路中,电动势等于内外电压之和C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其形式的能转化为电能越多,电动势就越大D.电动势、电压和电势差名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同输入输出A B C0 00 11 01 13、下图1为一逻辑电路,根据电路图完成它的真值表。
其输出端从上到下排列的结果正确的是A.0 0 1 0B.0 0 1 1C.1 0 1 0D.0 0 0 14、一只标有“220V,60W”字样的白炽灯泡,将加在两端的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I 的关系可用图线表示。
在下列四个图象中,肯定不符合实际的是5、如图2所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线;抛物线OBC 为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线,则当通过电源的电流为1A时,该电源的输出功率为A.1WB.3WC.2WD.2.5W6、如图3所示,是测定两个电源的电动势和内电阻的实验中得到的电流和路端电压图线,则下列说法不正确的是A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2B.当I1=I2时,外电阻R1=R2C.当U1=U2时,电源输出功率P出1<P出2D.当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1<P内27、如图4所示,输入电压UAB=200V,变阻器R1标有“150Ω、3A”字样,负载R2标有“50Ω、2A”字样,在电路允许的情况下,则输出电压UABA.最大值为200V,最小值为0B.最大值为100V,最小值为0C.最大值为200V,最小值为75VD.最大值为100V,最小值为75V8、在如图5所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向b端移动时A.电压表○V的读数增大,电流表○A的读数减小B.电压表○V和电流表○A的读数都增大C.电压表○V和电流表○A的读数都减小D.电压表○V的读数减小,电流表○A的读数增大9、将两个相同的电流表通过并联电阻分别改装成○A1(0-3A)和○A2(0-0.6A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图6所示。
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。
高二物理法拉第电磁感应定律应用

t I E 3103 A
R
Байду номын сангаас
例与练
• 4、有一面积为S=100cm2的金属环,电阻为R
=0.1Ω,环中磁场变化规律如图所示,磁场方向
垂直环面向里,则在t1-t2时间内通过金属环某 一截面的电荷量为多少?
E
t
I E
例与练
• 1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量 始终是每秒均匀减少2Wb,则 ( )
• A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v • B、线圈中的感应电动势一定是2v • C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A • D、线圈中的感应电流一定是2A
E 2V 不变!
t
I E 2 A 不变! R
例与练
• 3、如图所示,用绝缘导线绕制的闭合线圈,共
100匝,线圈总电阻为R=0.5Ω,单匝线圈的面
积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强
磁场中,如果匀强磁场以如图所示变化,求线圈
中感应电流的大小。
B 0.03 0.01T / s 0.005T / S
t
4
SB 1.5105V
R t R
q I t
R
SB 0.001Wb
q 0.01C
R
.
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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。
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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
R
B
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
2时加速度的大小
m/
(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
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,这一过程中圆环中电流的有效值
I是多大
4.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m 1=1kg的金属棒ab和质量为相同。
ab棒光滑,cd棒与
导轨间动摩擦因数为μ
=,两棒总电阻为Ω,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,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 =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。
t /s
(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为的
匀强磁场垂直.质量m为×10-3kg、电阻为Ω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Ω的电阻R1.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,重力加速度取10m/s2,试求速率υ和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.
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=×10-3m2,线圈的总电阻为r=Ω,电容器电容C=×10-5F,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 =,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 =×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。