2020届高三物理一轮复习题库 电磁感应
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 电磁感应(含答案解析)

2020版高考物理单元测试电磁感应1.如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈从水平面a开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d,则( )A.F d>F c>F b B.F c<F d<F b C.F c>F b>F d D.F c<F b<F d2.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点做切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A3.如图所示为地磁场磁感线的示意图.一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则( )A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高4.如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时( )A.A灯中无电流通过,不可能变亮B.A灯中有电流通过,方向由a到bC.B灯逐渐熄灭,c点电势高于d点电势D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势5.如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中( )A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反6.如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为B1,方向指向纸面里,穿过乙的磁场的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小7.如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿顺时针的感应电流方向为正,则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )8.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶19. (多选)如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上.虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场,两匀强磁场的磁感应强度大小均为B.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒静止在图示位置,当cd棒无初速度释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,使其沿导轨向上做匀加速运动.则( )A.ab棒中的电流方向由b到aB.cd棒先做加速运动后做匀速运动C.cd棒所受摩擦力的最大值大于其重力D.力F做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和10.如图所示,一导线弯成闭合线圈,以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直平面向外,线圈总电阻为R。
2020届高考物理题:电磁感应一轮练习(带解析)

2021届高考物理题:电磁感应一轮练习及答案高考:电磁感应一、选择题1、(双选)图所示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。
关于该装置,下列说法正确的是()A.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落2、如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大3、如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则()A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置②时,沿adcb 方向B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd 方向C.磁铁经过位置①和②时,线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向4、如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B两灯亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是()A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一下后熄灭C.有电流通过B灯,方向为c→dD.有电流通过A灯,方向为b→a5、(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。
铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。
圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中。
圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍6、(多选)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从l1上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是()A.线框中感应电流的方向不变B.线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间C.线框以速度v2做匀速直线运动时,发热功率为m2g2R4B2d2sin2θD.线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能ΔE机与重力做功W G的关系式是ΔE机=W G+12m v21-12m v227、如图所示,均匀金属圆环的总电阻为4R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。
高考物理一轮复习专题27法拉第电磁感应定律(原卷版+解析)

专题27 法拉第电磁感应定律目录题型一实验:探究影响感应电流方向的因素 (1)题型二感应电流的产生和方向判断 (4)题型三楞次定律推论的应用 (6)题型四“三定则、一定律”的应用 (9)题型五法拉第电磁感应定律的理解及应用 (10)题型六导体切割磁感线产生的感应电动势 (13)类型1 平动切割磁感线 (14)类型2 转动切割磁感线 (15)类型3 有效长度问题 (16)题型六自感现象 (17)题型一实验:探究影响感应电流方向的因素1.实验设计如图2所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2.实验结论当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
3.注意事项实验前应首先查明电流表中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系,判断的方法是:采用如图所示的电路,把一节干电池与电流表及线圈串联,由于电流表量程较小,所以在电路中应接入限流变阻器R,电池采用旧电池,开关S采用瞬间接触,记录指针偏转方向。
【例1】探究感应电流方向的实验所需器材包括:条形磁体、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系).(1)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表.①线圈内磁通量增加时的情况①线圈内磁通量减少时的情况请填写表格中的空白项.(2)实验结论:当穿过闭合线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向________(选填“相同”或“相反”).(3)总结提炼:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的________.(4)拓展应用:如图所示是一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B.线圈A和电源连接,线圈B与直导线ab构成一个闭合回路.弹簧K与衔铁D相连,D的右端触头C 连接工作电路(未画出).开关S闭合状态下,工作电路处于导通状态.S断开瞬间,延时功能启动,此时直导线ab中电流方向为________(选填“a到b”或“b到a”).说明延时继电器的“延时”工作原理:________.【例2】在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,先按如图甲所示连线,不通电时,电流计指针停在正中央,闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏。
2020届高考物理一轮复习专题13 电磁感应综合问题名校试题汇编(学生版)

专题13 电磁感应综合问题名校试题汇编一、选择题1.(多选)(2019·湖北省武汉市调研)如图甲所示,在足够长的光滑的固定斜面上放置着金属线框,垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律如图乙所示(规定垂直斜面向上为正方向).t =0时刻将线框由静止释放,在线框下滑的过程中,下列说法正确的是( )A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流B.MN 边受到的安培力先减小后增大C.线框做匀加速直线运动D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失2.(多选)(2019·福建省厦门市质检)如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上,存在着磁感应强度大小为B 的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向上,磁场的宽度为2L .一边长为L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab 边刚越过GH 进入磁场瞬间和刚越过MN 穿出磁场瞬间速度刚好相等.从ab 边刚越过GH 处开始计时,规定沿斜面向上为安培力的正方向,则线框运动的速率v 与线框所受安培力F 随时间变化的图线中,可能正确的是( )3.(2018·全国卷Ⅱ·18)如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l ,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可能是( )4.(多选)(2019·方向垂直纸面向外,一正方形金属线框质量为m,电阻为R,边长为L,从虚线处进入磁场时开始计时,在外力作用下,线框由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场,规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导线横截面的电荷量为q,选项中P-t图象和q-t图象均为抛物线,则这些量随时间变化的图象正确的是()5.(多选)(2018·广西北海市一模)如图甲所示,导体框架abcd放置于水平面内,ab平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好,整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中,磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示,MN始终保持静止.规定竖直向上为磁场正方向,沿导体棒由M到N为感应电流的正方向,水平向右为导体棒所受安培力F的正方向,水平向左为导体棒所受摩擦力F f的正方向,下列图象中正确的是()6. (多选)(2019·安徽省黄山市质检)如图甲所示,闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示.规定垂直纸面向外为磁场的正方向,顺时针为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向.关于线框中的感应电流i 与ad 边所受的安培力F 随时间t 变化的图象,下列选项中正确的是( )7.(多选)(2018·安徽省安庆市二模)如图甲所示,光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角,M 、P 两端接一电阻R ,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t =0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r ,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示.下列关于棒的运动速度v 、外力F 、流过R的电荷量q 以及闭合回路中磁通量的变化率ΔΦΔt随时间变化的图象正确的是( )8.(多选)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ,磁感应强度为B .质量为m 的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R ,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g .金属杆( )A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L 4 9.(多选)(2018·广西防城港市3月模拟)如图所示,等边闭合三角形线框,开始时底边与匀强磁场的边界平行且重合,磁场的宽度大于三角形的高度,线框由静止释放,穿过该磁场区域,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.线框进磁场过程中感应电流为顺时针方向B.线框底边刚进入和刚穿出磁场时线圈的加速度大小可能相同C.线框出磁场的过程,可能做先减速后加速的直线运动D.线框进出磁场过程,通过线框横截面的电荷量不同10.(2018·陕西省咸阳市第二次模拟)如图甲所示,匝数n =2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为20 cm 2,线圈与R =2 Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中,磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B ,B -t 关系如图乙所示,规定感应电流i 从a 经过R 到b 的方向为正方向,忽略线圈的自感影响,则下列i -t 关系图正确的是( )二、非选择题1.如图甲所示,间距L=0.5 m的两根光滑平行长直金属导轨倾斜放置,导轨平面倾角θ=30°.导轨底端接有阻值R=0.8 Ω的电阻,导轨间有Ⅰ、Ⅱ两个矩形区域,其长边都与导轨垂直,两区域的宽度均为d2=0.4 m,两区域间的距离d1=0.4 m,Ⅰ区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B0=1 T,Ⅱ区域内的磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,规定垂直于导轨平面向上的磁感应强度方向为正方向.t=0时刻,把导体棒MN无初速度地放在区域Ⅰ下边界上.已知导体棒的质量m =0.1 kg,导体棒始终与导轨垂直并接触良好,且导体棒在磁场边界时都认为处于磁场中,导体棒和导轨电阻不计,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)0.1 s内导体棒MN所受的安培力大小;(2)t=0.5 s时回路中的电动势和流过导体棒MN的电流方向;(3)0.5 s时导体棒MN的加速度大小.2.(2018·吉林省吉林市第二次调研)如图甲所示,一边长L=2.5 m、质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中,(1)求通过线框的电荷量及线框的总电阻;(2)分析线框运动性质并写出水平力F随时间变化的表达式;(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少.3.(2018·福建省南平市适应性检测)如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距L=0.2 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道.仅在水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=1.0 T.一根质量m=0.2 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒ab 垂直放置于导轨上,在水平向右的恒力F 作用下从静止开始运动,当金属棒通过位移x =9 m 时离开磁场,在离开磁场前已达到最大速度.当金属棒离开磁场时撤去外力F ,接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h =0.8 m 处.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,导轨电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触,取g =10 m/s 2.求:(1)金属棒运动的最大速率v ;(2)金属棒在磁场中速度为v 2时的加速度大小; (3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热.4.(2018·山东省泰安市上学期期末)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L 、质量分别为2m 和m ;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,两定滑轮间的距离也为L .左斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于斜面向上.已知斜面及两根柔软轻导线足够长.回路总电阻为R ,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g .使两金属棒水平,从静止开始下滑.求:(1)金属棒运动的最大速度v m 的大小;(2)当金属棒运动的速度为v m 2时,其加速度大小是多少? 5..(2018·天津市实验中学模拟)如图所示,固定光滑金属导轨间距为L ,导轨电阻不计,上端a 、b 间接有阻值为R 的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B 、 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m 、电阻为r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿导轨向上的初速度v 0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为k ,弹簧的中心轴线与导轨平行.(1)求初始时刻通过电阻R 的电流I 的大小和方向;(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v ,求此时导体棒的加速度大小a .6.(2018·广东省惠州市模拟)如图所示,足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°角放置,在斜面上虚线aa ′和bb ′与斜面底边平行,在aa ′、bb ′围成的区域中有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B =1 T ;现有一质量为m =10 g 、总电阻R =1 Ω、边长d =0.1 m 的正方形金属线圈MNQP ,让PQ 边与斜面底边平行,从斜面上端由静止释放,线圈刚好匀速穿过整个磁场区域.已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)线圈进入磁场区域时的速度大小;(2)线圈释放时,PQ边到bb′的距离;(3)整个线圈穿过磁场的过程中,线圈上产生的焦耳热.7.(2018·四川省凉山州三模)如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B,方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻.在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r.金属棒与金属导轨接触良好.金属棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计.求:(1)金属棒匀速运动时回路中电流大小;(2)金属棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电荷量.(3)若在时间t内金属棒移动的位移为x,求电阻R上产生的热量.8. (2018·山东省青岛市模拟)如图所示,两平行光滑金属导轨由两部分组成,左面部分水平,右面部分为半径r=0.5 m的竖直半圆,两导轨间距离l=0.3 m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1 T的匀强磁场中,两导轨电阻不计.有两根长度均为l的金属棒ab、cd,均垂直导轨置于水平导轨上,金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2 kg、m2=0.1 kg,电阻分别为R1=0.1 Ω、R2=0.2 Ω.现让ab棒以v0=10 m/s的初速度开始水平向右运动,cd棒进入圆轨道后,恰好能通过轨道最高点PP′,cd 棒进入圆轨道前两棒未相碰,重力加速度g=10 m/s2,求:(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0;(2)cd棒刚进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1;(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.9.(2019·山东省淄博市质检)如图所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑绝缘水平桌面上,平行导轨MN和PQ相距为L.空间存在着足够大的方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.另有质量也为m的金属棒CD,垂直于MN放置在导轨上,并用一根与CD棒垂直的绝缘细线系在定点A.已知细线能承受的最大拉力为F T0,CD棒接入导轨间的有效电阻为R .现从t =0时刻开始对U 形框架施加水平向右的拉力,使其从静止开始做加速度为a 的匀加速直线运动.(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t 0及细线断裂时框架的瞬时速度v 0大小;(2)若在细线断裂时,立即撤去拉力,求此后过程中回路产生的总焦耳热Q .10.如图所示,平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计.质量分别为m 和12m 的金属棒b 和c 静止放在水平导轨上,b 、c 两棒均与导轨垂直.图中de 虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场.质量为m 的绝缘棒a 垂直于倾斜导轨由静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为h .已知绝缘棒a 滑到水平导轨上与金属棒b 发生弹性正碰,金属棒b 进入磁场后始终未与金属棒c 发生碰撞.重力加速度为g .求:(1)绝缘棒a 与金属棒b 发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小;(2)金属棒b 进入磁场后,其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小;(3)两金属棒b 、c 上最终产生的总焦耳热.11.(2018·湖南省长沙四县三月模拟)足够长的平行金属轨道M 、N ,相距L =0.5 m ,且水平放置;M 、N 左端与半径R =0.4 m 的光滑竖直半圆轨道相连,与轨道始终垂直且接触良好的金属棒b 和c 可在轨道上无摩擦地滑动,两金属棒的质量m b =m c =0.1 kg ,接入电路的有效电阻R b =R c =1 Ω,轨道的电阻不计.平行水平金属轨道M 、N 处于磁感应强度B =1 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,光滑竖直半圆轨道在磁场外,如图所示,若使b 棒以初速度v 0=10 m/s 开始向左运动,运动过程中b 、c 不相撞,g 取10 m/s 2,求:(1)c 棒的最大速度;(2)c 棒达最大速度时,此棒产生的焦耳热;(3)若c 棒达最大速度后沿半圆轨道上滑,金属棒c 到达轨道最高点时对轨道的压力的大小.。
高中物理-专题 电磁感应-2020高考真题(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分电磁感应专题4.电磁感应-2020高考真题一.选择题1.(2020高考全国理综I)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。
ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。
经过一段时间后A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值【参考答案】BC【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点,考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。
【解题思路】用水平恒力F向右拉动金属框,bc边切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流i,bc 边受到水平向左的安培力作用,设金属框的质量为M,加速度为a1,由牛顿第二定律,F-BiL=Ma1;导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动,设导体棒的质量为m,加速度为a2,由牛顿第二定律,BiL=ma2,二者运动的速度图像如图所示。
设金属框bc边的速度为v时,导体棒的速度为v’,则回路中产生的感应电动势为E=BL(v-v’),由闭合电路欧姆定律I=E/R=()'BL v vR-,F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F安=B 2L 2(v-v’)/R ,即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。
对金属框,由牛顿运动定律,F - F 安=Ma 1,对导体棒MN ,由牛顿运动定律, F 安=ma 2,二者加速度之差△a= a 1- a 2=(F - F 安)/M- F 安/m=F/M- F安(1/M+1/m ),随着所受安培力的增大,二者加速度之差△a 减小,当△a 减小到零时,即F/M=()22'B L v v R-(1/M+1/m ),所以金属框和导体棒的速度之差△v=(v-v’)=()22FRmB L m M +保持不变。
2020高考物理精品习题:电磁感应(全套含解析)高中物理

2020高考物理精品习题:电磁感应(全套含解析)高中物理第I 课时 电磁感应现象?楞次定律1如图12- 1 — 9所示,在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线,分不通有大小相同 如图的电流,要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加,那么应切断哪一根导 的电流〔〕A 、切断i i ;B 、切断i 2;C 、切断i 3;D 、切断i 4.【解析】i 1产生的的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里; 围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里;i 3产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里;i 4产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向外;因此四根导线产生的 磁场叠加后在导线所围的面积内的磁场方向向里•故要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加,只 要将磁场方向相反的i 4去除就能够了. 【答案】D2、磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁,在轨道两旁铺设一系列的铝环•当列车运行时,电磁铁产生的 磁场相对铝环运动,列车凌空浮起,使车与轨道间的摩擦减小到专门小,从而提高列车的速度.以下讲法 正确的选项是〔〕A 、 当列车通过铝环时,铝环中有感应电流, 感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同.B 、 当列车通过铝环时,铝环中有感应电流,感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反.C 、 当列车通过铝环时,铝环中通有电流,铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同.D 、 当列车通过铝环时,铝环中通有电流,铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反. 【解析】列车通过铝环时,铝环中磁通量增大,铝环中产生感应电流,由楞次定律可知,铝环中感应电流 的磁场方向与电磁铁的磁场方向相反,从而使电磁铁受到向上的力,使列车悬浮. 【答案】B3、如图12— 1 — 10所示,一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后连续下落,空气阻力不 计,那么在圆环运动过程中,以下讲法正确的选项是〔A 、 圆环在磁铁的上方时,圆环的加速度小于B 、 圆环在磁铁的上方时,圆环的加速度小于C 、 圆环在磁铁的上方时,圆环的加速度小于D 、 圆环在磁铁的上方时,圆环的加速度大于【解析】一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁的过程中,闭合金属环的磁通量先增大,而 后减小,依照楞次定律它增大时,不让它增大即阻碍它增大;它要减小时,不让它减小即阻碍它减小,因此下落时圆环在磁铁的上方和下方,圆环所受的安培力都向上,故加速度都小于 【答案】B4、如图12— 1 — 11所示,螺线管CD 的导线绕法不明.当磁铁 AB 插入螺线 电路中有图示方向的感应电流产生.以下关于螺线管极性的判定正确的选项 〔 〕A 、C 端一定是N 极B 、C 端的极性一定与磁铁 B 端的极性相同甘方向B3 12^1—?i 2产生的磁场在导线所〕 g ,在下方时大于 g g ,在下方时也小于 g g ,在下方时等于gg ,在下方时小于 g场必定g .国 12-1-11管时, 是C、C端一定是S极D、无法判定,因螺线管的绕法不明确【解析】磁铁AB插入螺线管时,在螺线管中产生感应电流,感应电流的磁阻碍AB 插入,故螺线管的 C 端和磁铁的B 端极性相同. 【答案】B5、如图12- 1 - 12所示,平行导体滑轨 MM 〈 NN ,水平放置,固定在匀强磁场中•磁场的方向与水平面垂 直向下.滑线 AB 、CD 横放其上静止,形成一个闭合电路.当 AB 向右滑动时,电路中感应电流的方向及8、如图12- 1 - 15所示,边长为h 的正方形金属导线框,从图示的位置由静止开 落,通过一匀强磁场区域, 磁场方向水平,且垂直于线框平面, 磁场区域宽度为 边界如图中虚线所示, H h .从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中, 判定正确的选项是〔 〕 ①线框中总有感应电流存在②线框受到磁场力的合力方向有时向上有时向下③线 动方向始终是向下的④线框速度的大小不一定总是在增加 A 、①②B 、③④C 、①④D 、②③【解析】因H h ,故能够分为三个过程:①从下边开始进入磁场到全部进入磁场;②从全部开始进入磁场到下边开始离开磁场;③下边开始离开磁场到全部离开磁场.再由楞次定律和左手定那么能够判定明 白.可能会使线框离开磁场时线框所受的安培力大于线框的重力,从而使线框的速度减小. 【答案】B9、如图12- 1- 16所示,A 、B 是两个相互垂直的线框, 两线框相交点恰 线框的中点,两线框互相绝缘, A 线框中有电流,当线框 A 的电流强度 时,线框B 中 _________ 感应电流.〔填”有无"〕【解析】A 线框中尽管有电流, 同时产生了磁场,但磁感应强度的方向与滑线CD 受到的磁场力的方向分不为〔 A 、 电流方向沿 B 、 电流方向沿 C 、 电流方向沿 D 、 电流方向沿 ABCDA , ABCDA , ADCBA , ADCBA , 受力方向向右; 受力方向向左; 受力方向向右; 受力方向向左.【解析】此题用右手定那么和楞次定律都能够解决, 但用楞次定律比较快捷.由于AB 滑线向右运动,ABCD 所构成的回路面积将要增大,磁通量将增大,依照楞次定律要阻碍它 增大,因此产生的感应电流方向沿 ADCBA , CD 滑线将向右滑动,故受力方向向右.【答案】C6、如图12- 1- 13所示,在绝缘圆筒上绕两个线圈 P 和Q ,分不与 E 和电阻R 构成闭合回路,然后将软铁棒迅速插入线圈 P 中,那么 入的过程中〔〕A 、电阻R 上有方向向左的电流B 、电阻R 上没有电流C 、电阻R 上有方向向右的电流D 、条件不足,无法确定【解析】 软铁棒被磁化,相当于插入一根跟 P 的磁场同向的条形磁铁,使 P 、Q 线圈中的磁通量增加.由 楞次定律得,在 Q 中产生的感应电流向右通过电阻R .【答案】C7、如图12- 1 — 14所示,一有限范畴的匀强磁场,宽度为 形导线框以速度 时刻应等于〔A 、d/ ud ,将一个边长为L 的U 匀速地通过磁场区域,假设 d>L ,那么在线框中不产生感应电 〕 B 、L/ uC 、(d - L)/; uD 、(d - 2L)/; ux x >—X XJ & —》S 12-1-14【解析】线框中不产生感应电流,那么要求线框所组成的闭合回路内的磁通量不变化,即线框全部在磁场中匀速运动时没有感应电流.因此线框从左边框进入磁场时开始到线框的右边框 将要离开磁场时止,那个过程中回路中将没有感应电流.【答案】C正方流的发生f X X X Hx BX X j_X_ X X始下 上下 以下 框运左右DS 12-1-12阳 12-1-13是两 增大A 线50框的平面相垂直,即与 B 线框平行•因此不管 A 线框中的电流如何变化, B 线框中始终没有磁通量,即无 磁通量变化. 【答案】无210、与磁感应强度B 0.8T 垂直的线圈面积为 0.05m ,现在线圈的磁通量是多大?假设那个线圈绕有 匝时,磁通量多大?线圈位置假如转过530时磁通量多大?【解析】依照磁通量的定义:磁感应强度 B 与面积S 的乘积,叫做穿过那个面的磁通量,但要注意rE BL 0,而它相当于一个电源,同时其内阻为;金属棒两端电势差相当于外电路的端电压.外电S 是与磁感应强度 B 相垂直的那部分面积.即 BS 故:① 1 BS 10.8 0.05Wb4 10 2Wb②线圈绕有 50匝,但与磁感应强度 B 垂直的面积依旧 20.05m ,故穿过那个面的磁感线条数不变.磁通量也可明白得为穿过那个面的磁感线的条数.因此仍旧为 24 10 2Wb③依照磁通量的定义: 3BS COS 530 0.8 0.05 0.6Wb 2.4 10 2Wb 【答案】①14 10 2Wb ②2 4 10 2Wb ③32.4 10 2Wb第H 课时 法拉第电磁感应定律?自感1、如图12-2 — 12所示,粗细平均的电阻为 r 的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为r环直径为d ,长为L ,电阻为一的金属棒ab 放在圆环上,以速度 2金属棒两端电势差为〔 C 、^BL 0 ;20向左匀速运动,棒运动到图示虚线位置时, A 、0;B 、 BLD 1BL 0 .B ,圆 当ab【解析】当金属棒 ab以速度 °向左运动到图示虚线位置时, 依照公式可得产生的感应电动势为路半个圆圈的电阻为 -,而这两个半个圆圈的电阻是并联关系,故外电路总的电阻为 -,因此外电路电压23BL 0 .为U ba【答案】 1E3D 12-2- 13所示,竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab 以水 平的初速0抛出,设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力,那么在金属动过程中产生的感应电动势大小变化情形是〔 〕A 、越来越大;B 、越来越小;C 、保持不变;D 、无法判定. 【解析】金属棒做切割磁感线的有效速度是与磁感应强度 B 垂直的那个分速度,金属棒做切割磁感线的水平分速度不变,故感应电动势不变.B 12-2—12棒运图 12^2-13【解析】线框在A 、C 位置时只受重力作用, 加速度a A = a C = g .线框在B 、D 位置时均受两个力的作用,【答案】C3、〔 2003年杭州模拟题〕如图 12-2 — 14所示为日光灯的电路图,以 法中正确的选项是〔〕①日光灯的启动器是装在专用插座上的,当日光灯正常发光后,取下启 器,可不能阻碍灯管发光•②假如启动器丢失,作为应急措施,能够用 段带绝缘外皮的导线启动日光灯•③日光灯正常发光后,灯管两端的电 220V .④镇流器在日光灯启动时,产生瞬时高压A 、①②B 、③④C 、①②④D 、②③④ 【解析】日光灯正常发光后,由于镇流器的降压限流作用,灯管两端的 要低于220V . 电压【答案】C4、〔 2002年全国高考卷〕如图 12— 2 — 15中EF 、GH 为平行的金属导轨,其电阻可不计, R 为电阻器, 表示图中该处导线中的电流,那么当横杆 AB 〔 〕 EAF A 、匀速滑动时,h 0 ,丨2 0B 、匀速滑动时11 0 , 120 A:XRXC 、加速滑动时,I 10 , I 2 0D 、加速滑动时,丨10,丨2C-k > XB【解析】横杆匀速滑动时,由于 EBL 不变,故I ? 0 , I 1 0 •加国 12-2-L5动时,由于E BL 逐步增大,电容器不断充电,故 I 1 0 , I 20 .【答案】D5、如图12— 2 — 16所示,线圈由A 位置开始下落,假设它在磁场中受到的磁场 于重力,那么在 A 、B 、C 、D 四个位置〔B 、D 位置恰好线圈有一半在磁场中〕 度的关系为〔 〕A 、 a A >aB >a c >a DB 、 a A = aC > a B > aD C 、 a A = a c > a D > a BD 、 a A = a C > a B = a DA D---B pTL ___XXX c[x\ XX •哂0 12-2—15力总小 时加速其中安培力向上 重力向下由于重力大于安培力,因此加速度向下,大小B 2l 2〔吨飞ma 丨又线框在 D 点时速度大于 B 点时速度,即 F D F B ,因此a B > a D .因此加速度的关系为a A = a c >a B >a D .【答案】B6、如图12— 2 — 17所示,将长为1m 的导线从中间折成约为 1060的角,磁感应 为0.5T 的匀强磁场垂直于导线所在的平面.为使导线产生 4V 的感应电动势,导线切割磁感线的最小速度约为 ___________ .下讲动 一小 压为C 为电容器,AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆,有平均磁场垂直于导轨平面•假设用 丨1和丨2分不速滑强度 那么国 12-2-17mgRsinB 2L 2【答案】〔1〕ab 杆受到一个竖直向下的重力;垂直斜面向上的支持力;沿斜面向上的安培力【解析】 欲使导线获得4V 的感应电动势,而导线的速度要求最小,依照 形下,L 最大且 与L 垂直时速度最小. BL 可知:E 、B 一定的情故依照E BL 得: minBL4m/s 10m/s0.5 0.8【答案】10m/s7、如图12- 2- 18所示,匀强磁场的磁感应强度为C 100 F , ab 长为 20cm ,当 ab 以10m/s 的速度向右匀速运动时,中的电流为【解析】 ,电容器上板带 感应电动势E BL0.4 ________ 电,电荷量为 _________ C .0.2 10V0.8V ,极板上的电荷量k x xh]XX k X XT电路Q CE100 10 6 0.8C10 5C .由于感应电动势一定, 电容器的带电荷量因此电路中无电流.【答案】 零;正;8 10 5C8、〔 2004年北京高考试卷〕如图 角为的绝缘斜面上,两导轨间距为 杆ab 放在两导轨上,并与导轨垂直. 下•导轨和金属杆的电阻可忽略•让 间的摩擦. (1)由b 向a 方向看到的装置如图 12-2- 19 所示,请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某的受力示意图;〔2〕在加速下滑的过程中,当 ab 杆的速度 为 时,求现在ab 杆中的电流及其加速度 小; 〔3〕求在下滑过程中,ab 杆能够达到的速 大值.【解析】〔1〕ab 杆受到一个竖直向下的重力; 得所受的安培力沿斜面向上.12-2- 19〔 1〕所示,两根足够长的直金属导轨 L . M 、P 两点间接有阻值为 整套装置处于磁感应强度为 ab 杆沿导轨由静止开始下滑,MN 、PQ 平行放置在倾R 的电阻•一根质量为 m 的平均直金属 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向 导轨和金属杆接触良好,不计它们之(画图略)〔2〕当ab 杆的速度大小为时,产生的感应电动势为 E BL ,现在杆ab 的电流为IBLR ;受到的 安培力为F BILB 2 L 2依照牛顿第二定律得 mg sinB 2 L 2 Rma即a gsin 『L 2 mR〔3〕当加速度为零时速度达到最大即疋,0.4T , R 100函 12-2-1S度最團 12-2-19垂直斜面向上的支持力;依照楞次定律的”阻碍 作用可大小 的大〔2〕2 2r 、B2 L2〔2〕a g sin 〔3〕mmR mgRsi n B2L29、〔2003年北京海淀区模拟题〕如图12—2—20所示,MN和PQ是固定在水平面内间距L = 0.2m的平行金属导轨,轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为R0 1.5的电阻,ab杆的电阻R 0.5 . ab杆与导轨接触良好并不计摩擦,整个装置放置在磁感应强度为 B 0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右力,使之以5m/s速度在金属轨道上向右匀速运动.求:〔1〕通过电阻R o的电流;〔2〕对ab杆施加的水平向右的拉力大小;〔3〕ab杆两端的电势差. Mr ---------- N轨XXEXbl函12-2-3D【解析】〔1〕a、b杆上产生的感应电动势为E BL0.5V .依照闭合电路欧姆定律,通过R o的电流ER R o0.25A〔2〕由于ab杆做匀速运动,拉力和磁场对电流的安培力F大小相等,即卩拉=F BIL 0.025N〔3〕依照欧姆定律,ab杆两端的电势差U ab -ER°BL Ro0.375V R R o R R0【答案】〔1〕0.25A〔2〕0.025N〔3〕0.375V10、〔2004年上海高考卷〕水平向上足够长的金属导轨平定放置,间距为L, 一端通过导线与阻值为R的电阻连接;上放一质量为m的金属杆〔如图12-2 —21所示〕,金属导轨的电阻忽略不计;平均磁场竖直向下.用与导轨平行定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动. 当改变大小时,相对应的匀速运动速度也会变化,和F的关—* F X X行固导轨杆与的恒拉力系如图12— 2 —22所示.〔取重力加速度g 10m/s2〕〔1〕金属杆在匀速运动之前做什么运动?〔2〕假设m 0.5kg, L 0.5m, R 0.5 ;磁感应强度B为多大?〔3〕由一F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?【解析】〔1〕假设金属棒与导轨间是光滑的,那么平稳时必有恒定拉力与安培力平稳,即B2从而得到RB2L2 F,即与F成线性关系且通过坐标原点.而此题的图像坐标没有通过原点,讲明金等.故金属棒在匀速运动之前做变速运动〔加速度越来越小〕. 圈12-2—21属棒与导轨间有摩擦•金属棒在匀速运动之前 F F f + F安,随着速度的增加,安培力越来越大,最后相B 2 L 2〔2〕设摩擦力为F f ,平稳时有F = F f + F 安=F f + 皂上.选取两个平稳状态,得到两个方程组,从而R求解得到•如当 F = 4N 时, =4m/s ;当F = 10N 时,解得:B = 1T , F f 2N 〔3〕由以上分析得到:一F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力,大小为 2N .【答案】〔1〕金属棒在匀速运动之前做变速运动〔加速度越来越小〕;〔 2〕B = 1T ;〔 3〕 — F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力,大小为2N .第皿课时 电磁感应和电路规律的综合应用1如图12-3 — 7所示,闭合导线框的质量能够忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,假设第 次用0.3s 时刻拉出,外力做的功为 W 1,通过导线截面的电量为为W 2,通过导线截面的电量为 q 2,那么〔 〕;X A 、W 1 W , q 1 q 2 B 、W 1 W 2 , q 1 q 2 :X ilC 、W 1 W 2, q 1 q 2D 、W 1 W 2 , q 1 q 2:X 1. N 4【解析】 设矩形线框的竖直边为 a ,水平边为 b ,线框拉出匀强磁场时的速度为 框拉出匀强磁场时产生的感应电动势为 E Ba ,产生的感应电流为丨| X I X X X : I —► 齟 12-3^7 ,线框电阻为R •那么线B a R 依照平稳条件得:作用的外力等于安培力即 F 安=Bia将线框从磁场中拉出外力要做功 W F b B 2ba 2R 由那个表达式可知: B 2b a 2 B-b ^两种情形都一样, R 拉出的速度越大,做的功就越多. 第一次速度大,故W 1 E t R 在磁场中的面积变化有关,即从磁场中拉出的线框面积•由于两次都等于整个线框的面积即两次拉出在磁 依照q 11 ,由这一推导过程可知两次拉出磁场通过导线截面的电量只与 场中的面积变化相等•故通过导线截面的电量两次相等•即 q i q 2【答案】C 2、如图12— 3 — 8所示,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有半径为 r 的光滑 形导体框,OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒, Ob 之间连一个电阻 R ,导 架与导体电阻均不计,假设要使 OC 能以角速度 匀速转动,那么外力做功的 是〔 〕R国 12-3-&X 0X半圆 体框 功率B 2 L 216m/s •代入 F = F f + B 一—Rq i ,第二次用0.9s 时刻拉出,外力做的功2R 【解析】由于导体棒匀速转动, 1 律得:E B I B- I I 2 4R 8R 因此外力的功率与产生的感应电流的电功率相等.依照法拉第电磁感应定 (1B I 2)2RI 2,因此电功率为P E 2 4R 【答案】C 3、用同种材料粗细平均的电阻丝做成 在电阻可忽略的光滑的平行导轨上, ef 较长,分 ab 、cd 、ef 三根导线, 如图12-3-9所示,磁场是平均的, ,而且每次 力使导线水平向右作匀速运动 〔每次只有一根导线在导轨上〕 做功功率相同,那么以下讲法正确的选项是〔 〕 A 、ab 运动得最快 B 、ef 运动得最快 C 、导线产生的感应电动势相等 D 、每秒钟产生的热量不相等磁感应定律得产生的感应电动势为 i C e:X 」; 乂 X X >X x乂、A] Xb d f国 L2-3-9不放 用外 外力l 〕•依照法拉第电 E B l ,由于匀速运动,因此外力做功的功率与电功率相等即 .B 2l 2 由图可知导线ef 最长,ab 最短, 因此有R ef R cd R ab 故ef 运动得最快. 由E B l 和ef 的速度最大可知导线 ef 产生的感应电动势最大. 由于三根导线产生的电热功率相等,由 Q Pt 得每秒钟产生的热量相等. 【答案】B 4、如图12-3- 10所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,当ab 棒下滑到稳固状态时,小灯泡获得的功率为 P o ,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为2P 。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
2020高考物理一轮复习 电磁感应测试题
2020高考物理一轮复习电磁感应测试题1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( D )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.德国《世界报》报道,个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器—电磁炸弹。
若某一原始脉冲波功率10千兆瓦,频率5千兆赫兹的电磁炸弹在不到100m的高空爆炸,它将使方圆400~500m2地面范围内电场强度达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。
电磁炸弹有如此破坏力的主要原因(A )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3.如图所示,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R的电流方向是( C )A.先由P到Q,再由Q到P图B.先由Q到P,再由P到QC.始终是由Q到PD.始终是由P到Q4.平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为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(D)。
A .R ∆Φ B .R nS∆ΦC .tR n ∆∆ΦD .R n ∆Φ 5.如图甲所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中有固定的金属框架ABC ,已知∠B=θ,导体棒DE 在框架上从B 点开始在外力作用下,沿垂直DE 方向以速度v 匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。
设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R ,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。
关于回路中的电流I 和电功率P 随时间t 变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的(B )A .①③B .①④C .②③D .②④6.如图所示,一有界匀强磁场,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 ,在磁场区域的左侧相距为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。
2023年高考物理一轮考点复习第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
练案[29] 第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共14小题,1~10题为单选,11~14题为多选)1.(2023·江苏模拟预测)电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。
其简化示意图如图所示。
则当图中琴弦向右靠近线圈时( C )A.穿过线圈的磁通量减小B.线圈中不产生感应电流C.琴弦受向左的安培力D.线圈有扩张趋势[解析]琴弦向右靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力,由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势,故ABD错误,C正确。
2.(2023·北京通州模拟预测)安装在公路上的测速装置如图,在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈,线圈与检测抓拍装置相连,车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流,检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小,从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是( B )A.汽车经过线圈上方时,两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长,车速越大B.汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件中会产生感应电流C.当汽车从线圈上方匀速通过时,线圈中不会产生感应电流D.当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生感应电流属于自感现象[解析]汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号,车速越大,汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小,即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小,故A错误;汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场,金属部件中的磁通量发生变化,在金属部件中产生感应电流,金属部件中的感应电流产生磁场,此磁场随汽车的运动,使穿过线圈的磁通量变化,所以线圈中会产生感应电流,故B正确,C错误;当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生的感应电流并不是线圈自身的电流变化所引起的,则不属于自感现象,故D错误。
2020版高三物理一轮复习专题11电磁感应含2012年高考真题
B. 将质量为 m的导体棒由静止释放,当速度达到
时开始匀速运动, 此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力, 并保持拉力的功率为 P,导体棒最终以
的速度匀速运动 . 导体棒始终与导轨垂直且接触良好, 不计导
轨和导体
棒的电阻,重力加速度为 g,下列选项正确的是
A.
B.
C.当导体棒速度达到 时加速度为
D.在速度达到以后匀速运动的过程中, 答案: AC
L 上,且使铁芯穿过套环,闭合开关 S 的瞬
间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验. 他连接好电路, 经重复
实验,线圈上的套环均未动,对比老师演示的实验,
下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是
最新教育教学资料精选
最新教育教学资料精选 A .线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同
磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为
B0. 使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆
面的轴以角速度 ω 匀速转动半周,在线框中产生感应电流 . 现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小
随时间线性变化 . 为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率
的大
小应为
A.
B. 在
t = 0 时,一水平向左的拉力 F 垂直作用于导轨的 bc 边上, 使导轨由静止开始做匀加速直线运动, 加速度
为 a.
( 1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
( 2)经过多少时间拉力 F 达到最大值,拉力 F 的最大值为多少?
( 3)某一过程中回路产生的焦耳热为 Q,导轨克服摩擦力做功为 W,求导轨动能的增加量 .
a=2m/s2 的加速
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁感应水平预测(60分钟)双基型★1.在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,欲使线圈中能产生感应电流,则线圈应在( ).(A)沿自身所在的平面作匀速运动(B)沿自身所在的平面作加速运动(C)绕任意一条直径作转动(D)沿着磁场方向移动答案:C★2.在右图所示的电路中,两个灵敏电流表○G1和○G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是( ).(A)○G1表指针向左摆,○G2表指针向右摆(B)○G1表指针向右摆,○G2表指针向左摆(C)○G1、○G2表的指针都向左摆(D)○G1、○G2表的指针都向右摆答案:B★★3.如图所示,在水平面上有一固定的u形金属框架,框架上置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )(A)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动(B)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动(C)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动(D)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动答案:BD纵向型★★★4.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( ).(A)磁铁下端为N极,磁铁向上运动(B)磁铁上端为N极,磁铁向上运动(C)磁铁下端为N极,磁铁向下运动(D)磁铁上端为N极,磁铁向下运动答案:AD★★★5.如图所示,矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上,整个装置放在匀强磁场中.当线框向右运动时,下列说法中正确的是( ).(1999年全国高考试题)(A )R 中无电流 (B )R 中有电流,方向为E →M(C )ab 中无电流 (D )ab 中有电流,方向为a →b答案:B★★★6.有一铜块,重量为G ,密度为D ,电阻率为ρ0把它拉制成截面半径为r 的导线,再用它做成一半径为R 的圆形回路(R 》r ).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B 的大小均匀变化.则( ).(A )感应电流大小与导线粗细成正比(B )感应电流大小与回路半径R 成正比(C )感应电流大小与回路半径R 的平方成正比(D )感应电流大小与R 、r 都无关答案:D★★★7.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R ,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m 、电阻可不计的金属棒ab ,在沿着斜面与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度,如图所示.在这过程中( ).(A )作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B )作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上发出的焦耳热之和(C )恒力F 与安培力的合力所做的功等于零(D )恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热答案:AD横向型★★★8.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和b ,当一条形永磁铁的N 极竖直向下迅速靠近两环时,则( ).(A )a 、b 两环均静止不动 (B )a 、b 两环互相靠近(C )a 、b 两环互相远离 (D )a 、b 两环均向上跳起答案:C★★★★9.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着阿个磁感应强度大小相等的匀强磁场,其中一个的,方向垂直斜面向下,另一个的方向垂直斜面向上,宽度均为L .一个质量为m 、边长为L 的正方形线框以速度v 刚进入上边磁场时恰好作匀速直线运动.当ab 边到达gg ′和ff ′的中间位置时,线框又恰好作匀速直线运动,问:线框从开始进入上边的磁场至ab 边到达gg ′和ff ′中间位置时,产生的热量为多少?答案:23mgLsin 3215mv Q 2θ+= ★★★★★10.如图所示,ad 、bc 为相距1(m )的平行导轨(电阻很小,可以不计),a 、b 间接有一固定电阻,阻值为R ,长直细杆MN 可以按任意角θ架在平行导轨上,并以匀速v 滑动(平移),v 的方向与da 平行.杆MN 有电阻,每米长的电阻值为R ,整个空间充满磁感应强度为B 的匀强磁场,方向如图.求:(1)同定电阻R 上消耗的功率最大时角θ的值.(2)求杆MN 上消耗的电功率最大时角θ的值.答案:(1)θ=π/2,()2222max 1l R v l B p +=(2)1≤1m ,θ=arcsin1时p 最大,l >1m ,θ=π/2时p 最大阶梯训练电磁感应双基训练★1.关于感应电流,下列说法中正确的是( ).【1】(A)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生(B)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生(C)线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流(D)只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流答案:C★2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图( ).【1】答案:D★★3.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ).【2】(A)导线中电流强度变大(B)线框向右平动(C)线框向下平动(D)线框以ab边为轴转动答案:ABD★★4.如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是__________.【1】答案:a,c纵向应用★★5.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是( ).【2】(A)线圈绕ab轴转动(B)线圈垂直纸而向外平动(C)线圈沿ab轴下移(D)线圈绕cd轴转动答案:A★★6.如图所示,裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动,匀强磁场力方向如图所示,则( ).【3】(A)○G表的指针发生偏转(B)○G1表的指针发生偏转(C)○G1表的指针不发生偏转(D)○G表的指针不发生偏转答案:AB★★★.7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于().【2】 (A )v d (B )v l (C )v l d - (D )v2l d - 答案:D★★★8.如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S 极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).【3】 答案:有,有横向拓展★★★9.带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则( ).【3】(A )只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流(B )不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流(C )圆环在作变速转动时,小线圈内一定有感应电流(D )圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流答案:CD★★★10.如图所示,矩形线框abed 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,下列说法中正的是( ).【3】(A )穿过线框的磁通量不变化.MN 间无感应电动势(B )MN 这段导体作切割磁感线运动,MN 间有电势差(C )MN 间有电势差,所以电压表有示数(D )因为无电流通过电压表,所以电压表无示数答案:BD★★★11.如图所不,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外.符要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是( ).【4】(A )将线圈向左平移一小段距离 (B )将线圈向上平移(C )以ab 为轴转动(小于90°) (D )以bc 为轴转动(小于90°)答案:AC★★★12.按如图所示装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的ab 导体棒发生移动,其可能的原因是( ).【3】(A )闭合S 的瞬间 (B )断丌S 的瞬间(C )闭合S 后,减少电阻R 时 (D )闭合S 后,增大电阻时答案:ABCD★★★★13.如图所示,导体棒ab 放在光滑的金属导轨上,导轨足够长,除了电阻R 外,其他电阻不计.导体棒ab 的质量为m ,长为L ,给ab 棒一个水平向右的初速度v 0,因感应电流作用,ab 棒将减速运动,则电阻R 消耗的最大电能为多少?【5】答案:20mv 21电磁感应定律的应用双基训练★1.下列几种说法中止确的是( ).【0.5】(A )线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大(B )线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大(C )圈圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大(D )线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大答案:C★2.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef 为一导体棒,可在ad 与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B ,ef 长为l ,△t 时间内ef 向右匀速滑过距离△d ,则下列说法中正确的是( ).【1】(A )ef 向右滑动时,左侧面积增大l △d ,右侧面积减少l △d ,则td 2Bl ∆∆=ε (B )ef 向右滑动时,左侧面积增大l △d .右侧面积减少l △d ,相抵消,则ε=0(C )在公式t∆∆=φε中,在切割情况下,△φ=B △S ,△S 应是导线切割扫过的面积,因此td 2Bl ∆∆=ε (D )在切割情况下只能用e =Blv 计算,小能用t ∆∆=φε计算 答案:D★★3,如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a 、b 两点间的电势差为( ).【2】(A )12ε (B )13ε (C )23ε (D )ε答案:ABD★★4.如图所示,半径为r 的n 匝线圈在边长为l 的止方形abcd 之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以△B /t 的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为____________【2】答案:tBl n 2∆∆ ★★★5.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T ,框架中的电阻R 1=3Ω,R 2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB 在磁场中的长度为0.5m ,当AB 棒以10m /s 速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F =________N ,产生功率P =________W ,通过R 2上的电流I 2=________A .【5】答案:F =0.03N ,P =0.3W ,I 2=0.3A纵向应用★★6.如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s ,第二次缓慢插入线圈用时间为1s ,则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是________,线圈中产生的热量之比是________.【3】答案:1:1,5:1★★7.如图所示,两根平行光滑艮直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd 跨在导轨上,ab 的电阻大于cd 的电阻.当cd 棒在外力F 2作用下匀速向右滑动时,ab 棒在外力F 1,作用下保持静止,则ab 棒两端电压U ab ,和cd 棒两端电压U cd .相比,U ab ________U cd ,外力F 1和F 2相比,F 1________F 2(均选填“>”、“=”或“<”)(磁场充满导轨区域).【2】答案:=,=★★8.如图所示,在金属线框的开口处,接有一个10/μF 的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10-3T /s 的速率增加.如果线框面积为100m 2,则电容器上板带________电,下板带________电,电容器带的电量为________C .【3】答案:负,正,5×10-6★★★9.如图所示,平行导轨间的距离为d .一端跨接一个电阻R ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于平行金属导轨所在平面.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滑行时,通过电阻R 的电流为( ).【3】(A )RBdv (B )R Bdvsin θ(C)R Bdvcos θ (D )θRsin Bdv 答案:D★★★10.如图所示,abcd 是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN 有电阻,可在ad 边与bf 边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN 棒由靠ab 边处向cd 边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A )MN 棒中电流先减小后增大(B )MN 棒两端电压先增大后减小(C )MN 棒上拉力的功率先增大后减小(D )矩形线框中消耗的电功率先减小后增大答案:AB★★★11.如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc 金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef ,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( ).【3.5】(A )ef 棒所受的拉力 (B )电路中的磁通量(C )电路中的感应电流 (D )电路中的感应电动势答案:C★★★12.如图所示,一个质量m =16g 、长d =0.5m 、宽L =0.1m 、电阻R =0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m 高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h =1.55m ,线框进入磁场时恰好匀速下落(g 取10m /s 2).问:(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?答案:(1)B =0.4T (2)V =11m /s★★★★13.如图所示,水平放置的金属框架abcd ,宽度为0.5m ,匀强磁场与框架平面成30°角,磁场的磁感应强度为0.5T ,框架电阻不计,金属杆MN 置于框架上可以以无摩擦地滑动.MN 杆的质量为0.05kg ,电阻为0.2Ω,试求当MN 杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零?此时水平拉力应为多大?【6】答案:v =3.7m /s ,F =0.3N★★★★14.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,迷度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.【8】答案:2Bv t ε=,()r 22Bv +,()r 22t v B 22+★★★★15如图所示,竖直平行导轨间距l =20cm ,导轨顶端接有一电键S .导体捧ab 与导轨接触良好目无摩擦,ab 的电阻R =0.4Ω,质量m =10g ,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B =1T .当曲棒由静止释放0.8s 后,突然闭合电键,不计空气阻力.设导轨足够长.求ab 棒的最大速度和最终速度的大小(g 取10m /s 2).【7】答案:s /1m v ,s /8m v max ==横向拓展★★★16如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ).(A )a 端聚积电子 (B )b 端聚积电子(C )金属棒内电场强度等于零 (D )u a >u b答案:BD★★★★17如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( ).【5】(A )与线圈匝数成正比(B )与线圈的边长成正比(C )与导线的电阻率成正比(D )与导线横截面积成正比答案:ABD★★★★18把一个放在均匀变化的磁场中的圆形线圈改装后,让线圈的面积、线圈围成的圆半径、匝数这三个量中的其中一个量按如下改变时,仍放回原处,则(导线中的阻符合电阻定律):(1)面积增大1倍,感应电流是原来的________倍.(2)半径增大1倍,感应电流是原来的________倍.(3)匝数增大1倍,感应电流是原来的________倍.【9】.答案:(1)2,(2)2,(3)1★★★★19.电磁流量计如图所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上a 、b 两点间的电动势为ε,就可知道管中液体的流量Q ,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m 3/s ).已知管道直径为D ,磁场的磁感应强度为B ,则Q 与ε间的关系为________.(2000年全国高考试题)【5】 答案:4B D Q επ=★★★★20.如图所示,OP1Q 1与OP 2Q 2是位于同一水平面上的两根金属导轨,处在沿竖直方向的匀强磁场中,(磁场充满区域)磁感应强度为B .导轨的OP 1段与OP 2段相互乖直,长度相等,交于O 点.导轨的P 1Q 1段与P 2Q 2段相互平行,并相距2b .一金属细杆在t =0的时刻从O 点山发,以恒定的速度v 沿导轨向右滑动.在滑动过程中.杆始终保持与导的平行段相垂直.速度方向与导轨的平行段相平行,杆与导轨有良好的接触.假定导轨和金属杆都有电阻,每单位长度的电阻都是r .(1)金属杆在正交的OP 1、OP 2导轨上滑动时,金属杆上通过的电流多大?(2)当t =2b /v 时,通过金属杆中的电流又是多少?【10】答案:(1)()r 12Bv i 1+=,(2)()r 22Bv i 2+= ★★★★21_如图所示,金属棒a 从高为h 处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中.在水平部分原先静止有另一根金属棒b ,两根棒的质量关系是m =2m b ,.整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中.(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,两棒的加速度大小之比是多少?(2)假设金属棒a 始终没跟金属棒b 相碰,则两棒的最终速度各多大?(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能是多少?【12】答案:(1)a a :b a =1:2,(2)均为2gh 32,(3)gh m 32b ★★★★22.如图所示,水平放置的U 形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r ,框架上放置一质量为m 、电阻为R 的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向竖直向下.当ab 杆受到水平向右恒力F 后开始向右滑动,求:(1)ab 杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度.(2)ab 杆可以达到的最大速度v max(3)ab 杆达到最大速度v max 时电路中每秒放出的热量Q .【12】答案:(1)()()r R m L B r R F a +-+=ε,(2)()22max LB L B r R F v ε-+=(3)()222L B BL F r R F Q ε-+= ★★★★23.如图所示,正方形金属框abcd 的边长为L ,在拉力作用下以速率v 匀速通过匀强磁场.已知电阻R ab =R cd =R ef (其余电阻不计).长度L ae =2L ed ,磁场宽度大于L ,磁感应强度为B .求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功.【12】 答案:3RV L 2B 32★★★★24.如图所示,质量为100g 的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面h 为0.8m .有一质量200g 的磁铁以10m /s 的水平速度射入并穿过铝环,落在距铝环原位置水平距离3.6m 处,则在磁铁与铝环发生相互作用时:(1)铝环向哪边偏斜?它能上升多高?(2)在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?【13】答案:(1)向右,0.2m ,(2)1.7J★★★★★25.右图a 中abcd 为一边长为l 、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc 边中边平行,磁场区域的宽度为2l ,磁感应强度为B ,方向竖直向下,线框存一垂直ab 的水平恒定拉力F 作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab 边刚进入磁场时线框便变为匀速运动,此时通过电阻R 的电流的大小为i .试在(b )图的一的坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R 的电流i 的大小随ab 边的位置坐标r 变化的曲线.【15】答案:略★★26棒平行于地而放置,与框架接触良好无摩擦,离地高为h 0磁感应强度为B 的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电,自静止起将棒释放,求棒落到地面的时间.不计各处电阻.【15】答案:()mg l CB m 2h t 22+= ★★★★★27.如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离.【25】答案:220L B mRv 楞次定律双基训练★1如图所示,线幽abcd 自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc 边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).【0.5】答案:Adcba ,无★2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的是图( ),请将电流方向标在该图上.【2】答案:CD★★3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ).【0.5】(A)由A→B(B)由B→A(C)无感应电流(D)无法确定答案:A★★4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ).【3】(A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b(B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生(C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d(D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b答案:BCD★★5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ).【2】(A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的(B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的(C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的(D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的答案:BC★★6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________;当磁铁向下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________.【2】答案:b→a,a→b纵向应用★★★7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( ).【1】(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流(B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流(C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流(D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流答案:A★★★8.金属圆环的圆心为O,金属棒O a、O b可绕O在环上转动,如图所示.当外力使O a逆时针方向转动时,O b将( ).【1】(A)不动(B)逆时针转动(C)顺时针转动(D)无法确定答案:B★★★9.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?【6】答案:(1)向左偏转(2)不偏转(3)向右偏转(4)向左偏转★★★★10.如图所示,当磁场的磁感应强度B在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应电流的方向应为( ).【2】(A)内环顺时针方向,外环逆时针方向(B)内环逆时针方向,外环顺时针方向(C)内外环均顺时针力.向(D)内外环均逆时针方向答案:A横向拓展★★11.如图所示,当变阻器R的滑片P向右移动时,流过电阻R′的电流方向是________.【3】答案:a→b★★12.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则( ).【d】(A)可知道线圈中的感应电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向答案:BC★★★13.如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是( ).【4】(A)电键S闭合瞬间(B)电键S由闭合到断丌瞬间(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动答案:AC★★★14.如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( ).【5】(A)沿abcda不变(B)沿adcba不变(C)由abcda变成adcba(D)出adcba变成nbcd答案:B★★15.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ).【3】(A)匀速向右运动(B)加速向右运动(C)减速向右运动(D)加速向左运动答案:CD楞次定律的应用双基训练★1.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( ).【0.5】(A)向右摆动(B)向左摆动(C)静止(D)不判定答案:A★2.某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( ).【1】(A)始终沿顺时针方向(B)始终沿逆时针方向(C)先沿顺时针再沿逆时针方向(D)先沿逆时针再沿顺时针方向答案:C★★3.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环( ).【1】(A)都被B吸引(B)都被B排斥(C)A被吸引,C被排斥(D)A被排斥,C被吸引答案:B★★4.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( ).【1】(A)受力向右(B)受力向左(C)受力向上(D)受力为零答案:A★★5.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).【1】(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向答案:D纵向应用★★6如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______;当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.【1】答案:高,高★★★7.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是( ).【3】。