电磁感应练习4与电路的综合

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高考物理三轮冲刺:电磁感应综合应用+教案

高考物理三轮冲刺:电磁感应综合应用+教案

电磁感应综合应用1.掌握电磁感应与电路结合问题的分析方法2.掌握电磁感应动力学问题的重要求解内容3.能解决电磁感应与能量结合题型4.培养学生模型构建能力和运用科学思维解决问题的能力电磁感应中的电路问题1、分析电磁感应电路问题的基本思路对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.在闭合电路中,“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样,等于路端电压,而不等于感应电动势.【例题1】用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是()A.U ab=0.1V B.U ab=-0.1VC.U ab=0.2V D.U ab=-0.2V【演练1】如图所示,两个相同导线制成的开口圆环,大环半径为小环半径的2倍,现用电阻不计的导线将两环连接在一起,若将大环放入一均匀变化的磁场中,小环处在磁场外,a、b两点间电压为U1,若将小环放入这个磁场中,大环在磁场外,a、b两点间电压为U2,则()A.=1B.=2C.=4D.=【例题2】把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN;(2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率.【演练2】如图甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d=0.5m.右端接一阻值为4Ω的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B按如图乙规律变化.CF长为2m.在t=0时,金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置,整个过程中,小灯泡亮度始终不变.已知ab金属棒电阻为1Ω,求:(1)通过小灯泡的电流;(2)恒力F的大小;(3)金属棒的质量.电磁感应的动力学问题1.导体棒的两种运动状态(1)平衡状态——导体棒处于静止状态或匀速直线运动状态,加速度为零;(2)非平衡状态——导体棒的加速度不为零.2.两个研究对象及其关系电磁感应中导体棒既可看作电学对象(因为它相当于电源),又可看作力学对象(因为有感应电流而受到安培力),而感应电流I和导体棒的速度v是联系这两个对象的纽带.3.电磁感应中的动力学问题分析思路(1)电路分析:导体棒相当于电源,感应电动势相当于电源的电动势,导体棒的电阻相当于电源的内阻,感应电流I=.(2)受力分析:导体棒受到安培力及其他力,安培力F安=BIl=,根据牛顿第二定律:F合=ma.(3)过程分析:由于安培力是变力,导体棒做变加速运动或变减速运动,当加速度为零时,达到稳定状态,最后做匀速直线运动,根据共点力的平衡条件列方程:F合=0.4. 电磁感应中电量求解(1)利用法拉第电磁感应定律由整理得:若是单棒问题(2)利用动量定理单棒无动力运动时-BILΔt=mv2-mv1 又整理得:BLq= mv1-mv2【例题3】如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.(4)若从开始下滑到最大速度时,下滑的距离为x,求这一过程中通过电阻R的电量q.【演练3】(多选)如图所示,电阻不计间距为L的光滑平行导轨水平放置,导轨左端接有阻值为R的电阻,以导轨的左端为原点,沿导轨方向建立x轴,导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。

电磁感应规律的综合应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

电磁感应规律的综合应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

压轴题07电磁感应规律的综合应用目录一,考向分析 (1)二.题型及要领归纳 (2)热点题型一以动生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (2)热点题型二以感生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (9)热点题型三以等间距双导体棒模型考动量能量问题 (16)热点题型四以不等间距双导体棒模型考动量定理与电磁规律的综合问题 (21)热点题型五以棒+电容器模型考查力电综合问题 (27)三.压轴题速练 (33)一,考向分析1.本专题是运动学、动力学、恒定电流、电磁感应和能量等知识的综合应用,高考既以选择题的形式命题,也以计算题的形式命题。

2.学好本专题,可以极大地培养同学们数形结合的推理能力和电路分析能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决数形结合、利用动力学和功能关系解决电磁感应问题的信心。

3.用到的知识有:左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平衡条件、牛顿运动定律、函数图像、动能定理和能量守恒定律等。

电磁感应综合试题往往与导轨滑杆等模型结合,考查内容主要集中在电磁感应与力学中力的平衡、力与运动、动量与能量的关系上,有时也能与电磁感应的相关图像问题相结合。

通常还与电路等知识综合成难度较大的试题,与现代科技结合密切,对理论联系实际的能力要求较高。

4.电磁感应现象中的电源与电路(1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(2)在电源内部电流由负极流向正极。

(3)电源两端的电压为路端电压。

5.电荷量的求解电荷量q=IΔt,其中I必须是电流的平均值。

由E=n ΔΦΔt、I=ER总、q=IΔt联立可得q=n ΔΦR总,与时间无关。

6.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律:Q=I2Rt,适用于电流、电阻不变。

(2)功能关系:Q=W克服安培力,电流变不变都适用。

(3)能量转化:Q=ΔE(其他能的减少量),电流变不变都适用。

7.用到的物理规律匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等。

电磁感应综合力学问题

电磁感应综合力学问题
kg,斜面上ef线 ef∥gh∥ab) M=2 kg,斜面上ef线(ef∥gh∥ab)的右方有垂直斜面向上的匀强 α 斜面上ef 磁场,磁感应强度B T.如果线框从静止开始运动 如果线框从静止开始运动, 磁场,磁感应强度B=0.5 T.如果线框从静止开始运动,进入磁场
最初一段时间是匀速的, 线和gh线的距离s gh线的距离 m(取 最初一段时间是匀速的,ef 线和gh线的距离s=11.4 m(取g=10 ).求 m/s2).求: (1)线框进入磁场时匀速运动的速度 线框进入磁场时匀速运动的速度v (1)线框进入磁场时匀速运动的速度v. (2)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t (2)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t. ab边由静止开始运动到gh线所用的时间 线框的运动可分为进入磁场前、 思路点拨 线框的运动可分为进入磁场前、 进入磁场中、完全进入磁场后三个阶段 分 进入磁场中、完全进入磁场后三个阶段,分 析每个阶段的受力,确定运动情况 确定运动情况. 析每个阶段的受力 确定运动情况
(1)导体处于平衡态 导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态. 静止或匀速直线运动状态. 导体处于平衡态 静止或匀速直线运动状态 处理方法:根据平衡条件 合外力等于零列式分析. 处理方法:根据平衡条件——合外力等于零列式分析. 合外力等于零列式分析 (2)导体处于非平衡态 导体处于非平衡态——加速度不等于零. 加速度不等于零. 导体处于非平衡态 加速度不等于零 处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析,或结合功能关系析. 处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析,或结合功能关系析.
M R P a N
m r
b
B
F Q
②感应电流的大小和方向
③使金属棒匀速运动所需的拉力 ④感应电流的功率 ⑤拉力的功率

专题二电磁感应力电综合问题

专题二电磁感应力电综合问题

专题二 电磁感应力电综合问题 学案例题:如图1所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,若线圈匝数为n ,平行板电容器的板间距离为d ,微粒的质量为m ,带电量为q ,线圈的面积为S,则:(1)微粒带什么电?(2)磁感应强度的变化率为多少?(3)如图2,若在两板间加一垂直纸面向里的磁场,磁感应强度为B ,微粒以初速度v 向右匀速运动,求磁感应强度的变化率为多少?变式:1、有一截面积为S 0=0.5m 2、电阻为r =10Ω、匝数为n =100匝的圆形线框A ,处在如图所示的磁场B 中,磁场的变化规律如图乙所示。

已知固定电阻R 1=40Ω、R 2=50Ω,水平放置的平行金属板电容器的两板间距为d=2.4cm ,规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。

当开关S 断开时,在两板中心P 处有一带电微粒刚好处于静止状态。

取g=10m/s 2。

(1)问带电微粒带什么电荷? (2)求带电微粒的荷质比。

(3)若先取走p 处的微粒,将开关S 闭合,待电容器电压稳定后,再在P 处释放同样的带电微粒(初速度忽略不计),求该带电微粒运动到金属板的时间。

图1图22、如图所示,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 ,板长为l ,t =0时,磁场的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件? ⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B 与时间t3、如图所示,有小孔O 和O′的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab 与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab 进入Ⅰ区域,同时一带正电小球从O 孔竖直射入两板间.ab 在Ⅰ区域运动时,小球匀速下落;ab 从Ⅲ区域右边离开磁场时,小球恰好从O ′孔离开.已知板间距为3d ,导轨间距为L ,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d .带电小球质量为m ,电荷量为q ,ab 运动的速度为v 0,重力加速度为g .求:(1)磁感应强度的大小(2)ab 在Ⅱ区域运动时,小球的加速度大小 (3)小球射入O 孔时的速度v实战练习.1.(2013年广东高考)如图所示,质量为M 的导体棒ab ,垂直放在相距为l 的平行光滑金属轨道上。

电磁感应规律的综合应用

电磁感应规律的综合应用

电磁感应规律的综合应用(一) (电路)荥阳市第二高级中学1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于_____.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_____,其余部分是_______.2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=____或E=___. (2)路端电压:U=IR=_____.电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定.【例证1】在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l=1 m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的两平行板电容器两极板M、N间距d=10 mm,定值电阻R1=R2=12 Ω,R3=2 Ω,金属棒ab的电阻r=2 Ω,其他电阻不计,磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10-14 kg,电荷量q=-1×10-14 C的微粒恰好静止不动.已知g=10 m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场的方向;(2)ab两端的电压;(3)金属棒ab运动的速度.【例证2】、如图所示,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为L/2 .磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段长度为L/2 ,电阻为R/2 的均匀导体棒MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触,当MN滑过的距离为L/3时,导线ac中的电流为多大?方向如何?针对练习:1、用均匀导线做成的正方形线圈边长为l ,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以 t B∆∆的变化率增强时,则( )A.线圈中感应电流方向为acbdaB.线圈中产生的电动势22∙∆∆=t Bl EC.线圈中a 点电势高于b 点电势D.线圈中a 、b 两点间的电势差为22∙∆∆t Bl2、如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L ,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平, 且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光,重力加速度为g.求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.3、如右图所示,MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.40 m ,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50 T 的匀强磁场垂直.质量m 为6.0×10-3 kg ,电阻为1.0 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3.0 Ω的电阻R 1.当杆ab达到稳定状态时以速率为v 匀速下滑,整个电路消耗的电功率P 为0.27 W ,重力加速度取10 m/s2,试求速率v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2.4、两根光滑的长直金属导轨MN 、M'N'平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M 、M'处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C 。

电磁感应规律的综合应用

电磁感应规律的综合应用

电磁感应规律的综合应用(二)一、电磁感应与电路解决电磁感应中的电路问题,必须按题意画出等效电路,其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用. 1.如图所示,两个电阻的阻值分别为R 和2R ,其余电阻不计,电容器的电容量为C ,匀强磁场的磁感应强度为B , 方向垂直纸面向里,金属棒a b 、cd 的长度均为l ,当棒a b 以速度v 向左切割磁感应线运动时,当棒cd 以速度2v 向右切割磁感应线运动时,电容 C 的电量为多大? 哪一个极板带正电?2. 如图所示,金属圆环的半径为R ,电阻的值为2R .金属杆oa 一端可绕环的圆心O 旋转,另一端a 搁在环上,电阻值为R .另一金属杆ob 一端固定在O 点,另一端B 固定在环上,电阻值也是R .加一个垂直圆环的磁感强度为B 的匀强磁场,并使oa 杆以角速度ω匀速旋转.如果所有触点接触良好,ob 不影响oa 的转动,求流过oa 的电流的范围.3 (3分)半径为a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B =0.2T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m ,b =0.6m ,金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2Ω,一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计(1)若棒以v 0=5m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO ’的瞬时(如图所示)MN 中的电动势和流过灯L 1的电流。

(2)撤去中间的金属棒MN 将右面的半圆环OL 2O’以OO’为轴向上翻转90º,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为ΔB/Δt =(4 /Ω)T/s ,求L 1的功率。

4.(18分)如图,直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中,ab 是一段长为l 、电阻为R 的均匀导线,ac 和bc 的电阻可不计,ac 长度为21。

磁场的磁感强度为B ,方向垂直于纸面向里。

现有一段长度为2l 、电阻为2R的均匀导体杆MN 架在导线框上,开始时紧靠ac ,然后沿ac 方向以恒定速度v 向b 端滑动,滑动中始终与ac 平行并与导线框保持良好接触。

新高考物理考试易错题易错点24电磁感应中的电路和图像问题附答案

易错点24 电磁感应中的电路和图像问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的电路问题处理电磁感应中的电路问题的一般方法1.明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是外电路.2.画等效电路图,分清内、外电路.3.用法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 或E =Blv sin θ确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向.注意在等效电源内部,电流方向从负极流向正极. 4.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解. 二、电磁感应中的电荷量问题闭合回路中磁通量发生变化时,电荷发生定向移动而形成感应电流,在Δt 内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)q =I ·Δt =E R 总·Δt =n ΔΦΔt ·1R 总·Δt =n ΔΦR 总.(1)由上式可知,线圈匝数一定时,通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定,与时间无关.(2)求解电路中通过的电荷量时,I 、E 均为平均值. 三、电磁感应中的图像问题 1.问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像. (2)由给定的图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量. 2.图像类型(1)各物理量随时间t 变化的图像,即B -t 图像、Φ-t 图像、E -t 图像和I -t 图像. (2)导体做切割磁感线运动时,还涉及感应电动势E 和感应电流I 随导体位移变化的图像,即E -x 图像和I -x 图像.3.解决此类问题需要熟练掌握的规律:安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等.判断物理量增大、减小、正负等,必要时写出函数关系式,进行分析.【易错跟踪训练】易错类型1:挖掘隐含条件、临界条件不够1.(2021·湖北孝感高中高三月考)如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。

上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。

电磁感应习题课


的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率
F
a
b 电阻
A.等于F的功率
B.等于安培力的功率的绝对值
C.等于F与安培力合力的功率 D.小于iE
3.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有
一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细
杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均
2.如图所示,位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在
匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在的平面,导轨的一端与一电阻相
连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于
导轨的恒力F拉ab,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应
电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中
面转化为线框中的电能,另一方面使线框动能增加 C.从ab边出磁场到线框全部出磁场的过程中,F所做的功等
于线框中产生的电能 D.从ab边出磁场到线框全部出磁场的过程中,F所做的功
小于线框中产生的电能
2.如图,边长L的闭合正方形金属线框的电阻R,以速度v匀 速穿过宽度d的有界匀强磁场,磁场方向与线框平面垂直,磁 感应强度B,若L<d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 ___________;若L>d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热 为________________.
R1 R2 l a b M N P Q B v
10.如图所示,顶角θ=45º的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处 在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在 水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量 为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和 b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时,导体棒位于 顶角O处。求:⑴t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。⑵导体棒 作匀速直线运动时水平外力F的表达式。⑶导休棒在0-t时间内产生的焦 耳热Q。

高三物理电磁感应与电路试题答案及解析

高三物理电磁感应与电路试题答案及解析1.如图所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则A.金属杆下滑的最大速度B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电量为【答案】 B【解析】感应电动势为①感应电流为②安培力为③根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确2.如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。

整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。

现使金属棒以初速度沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。

下列说法正确的是A.金属棒在导轨上做匀减速运动B.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C.整个过程中金属棒克服安培力做功为D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为【答案】C【解析】A、金属棒切割产生感应电动势,产生感应电流,从而受到向左的安培力,做减速运动,由于速度减小,电动势减小,则电流减小,安培力减小,根据牛顿第二定律知,加速度减小,做加速度逐渐减小的减速运动.故A错误.B、根据,则金属棒在导轨上发生的位移.故B错误.=0−mv2,则金属棒克服安培力做功为mv2.故C正确.C、根据动能定律得,−WAD、根据能量守恒得,动能的减小全部转化为整个回路产生的热量,则电阻R产生的热量=mv2.故D错误.QR故选C.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.3.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。

高二物理(电场、直流电路、磁场、电磁感应)综合测试题

一、选择题1.在真空中有甲、乙两个点电荷,其相互作用力为F。

要使它们之间的相互作用力为2F,下列方法可行的是( )A.使甲、乙电荷量都变为原来的2倍B.使甲、乙电荷量都变为原来的1/2C.使甲、乙之间距离变为原来的2倍D.使甲、乙之间距离变为原来的1/22.图中三条实线a、b、c表示三个等势面。

一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点,由图可以看出( )A.三个等势面的电势关系是ϕa>ϕb>ϕcB.三个等势面的电势关系是ϕa<ϕb<ϕcC.带电粒子在N点的动能较小,电势能较大D.带电粒子在N点的动能较大,电势能较小3.如图所示,MN是某一点电荷电场中的一根电场线,在场线上O点放一负电荷,它将沿电场线向N 点移动,则电场线方向是()A. 由N指向M,电荷怎样运动由题设条件不能确定。

B. 由N指向M,电荷做加速运动,加速度越来越大C. 由M指向N,电荷做匀加速运动D. 由M指向N,电荷做加速运动,加速度越来越小4.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图3-1-8所示,四根导线中电流i4=i3>i2>i1,要使O点的磁场增强,应切断哪一根导线中的电流()A.i1B.i2C.i3D.i45.如图所示,三根长直通电导线中电流大小相同,通电电流方向为:b导线和d导线中电流向纸里,c导线中电流向纸外,a点为b、d两点的连线中点,ac垂直于bd,且ab=ad=ac.则a点的磁场方向为()A..垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸里C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d6。

一台电动机,额定电压是100 V,电阻是1Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为()A.500 WB.25 WC.2000 WD.475 W7.如图所示,电路中灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压为:U ab=0,U bc=U,U dc=0,U da=U.则电路的故障为()A.变阻器R短路B.变阻器R断路C.灯泡L1断路D.灯泡L1和L2都断路8.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻.以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1获得最大功率D.当R2=0时,电源输出功率最大9.用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100与200刻度的正中间,可以确定()A.R=150ΩB.R=1500ΩC.1000Ω<R<1500ΩD.1500Ω<R<2000Ω10.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果他们做圆周运动的半径恰好相等,这说明它们在进入磁场时( )A .速率相等B .质量和速率的乘积相等C .动能相等D .质量相等11.如图11所示的是磁感应强度B 、正电荷速度v 和磁场对电荷的作用力F 三者方向的相互关系图(其中B 垂直于F 与v 决定的平面,B 、F 、v 两两垂直).其中正确的是( )12.有三束粒子,分别是质子(11H)、氚核(31H)和α粒子束,如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直于纸面向里),在图12所示的四个图中,能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是( )二、填空题13.在如图14-11所示的电路中,电流表、电压表的读数如图所示, 则通过R 的电流是__ _A ,加在电阻R 两端的电压是______V ,这个电阻的阻值R =______Ω_.VAV A 051015 01 2314.两根同种材料的电阻丝,长度之比为1∶5,横截面积之比为2∶3,则它们的电阻值之比为______.将它们串联后接入电路中,则它们两端电压之比为______,电流之比为______;如果将它们并联后接入电路中,则它们两端电压之比为______,电流之比为______.15.如图所示,输入电压U AB =200 V ,变阻器R 1标有“150 Ω 3 A ”,负载电阻R 2标有“50 Ω 2 A ”,求输出电压U ab 的变化范围三、计算题16.如图12所示,有彼此平行的A 、B 、C 三块金属板于电源相接,B 、A 间相距为d 1,电压为U 1;B 、C 间相距为d 2,电压为U 2,且U 1<U 2。

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电磁感应练习题
电磁感应与电路的综合问题 命题人:白昌宏
班级______ 姓名________
一.选择题(有一个或几个选项符合题意)
1.如图,是一种延时开关,即当S1闭合时,电磁铁将铁片D吸下,C线路接通,
当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则
【 】
A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时作用
B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时作用
C.S2闭合才有延时作用
D.S2断开才有延时作用
2.(2003年上海高考题)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,
磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度
沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差
绝对值最大的是【 】

3.在匀强磁场中,有一接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C=30μF,
L1=5cm,L2=8cm,磁场以5×10-2T/s的速率增强,则
【 】
A.电容器上板带正电,所带电荷量为2×10-9C
B.电容器上板带负电,所带电荷量为4×10-9C
C.电容器上板带正电,所带电荷量为6×10-9C
D.电容器上板带负电,所带电荷量为8×10-9C
4.(2002年全国高考)如图,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电

B
S
2

S
1
A

C

D
F

L1 L2 B C
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阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆,有均匀磁场垂直于导轨平
面。若用I1和I2分别表示图中所示该处导线中的电流,
则当横杆AB【 】
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0
B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加速滑动时,I1=0,I2=0
D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0
5.如图所示,匀强磁场中固定的金属框架ABC,导体棒DE在框架ABC上沿图示
方向匀速平移,框架和导体材料相同,接触电阻不计,则【 】
A.电路中的感应电动势不变
B.电路中的感应电动势逐渐增大
C.电路中的感应电流保持不变
D.电路中的感应电流逐渐增大
6.如图,螺线管的导线两端与两平行金属板相接,一个
带负电的通电小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状
态,若条形磁铁突然插入线圈,小球将【 】
A.向左摆动 B.向右摆动
C.保持静止 D.无法确定
7.如图,用同种材料导线制成两圆环,其半径之比R:r=2:1。两圆环间用两平行导
线相连,构成闭合回路,连接导线电阻不计,M、N为连接导线上的两点。当大环放在
均匀变化的磁场中时,M、N间电势差大小为U;若改将小环放在同一均匀变化的磁场中
而大环放在磁场外,则M、N间电势差为【 】
A.U/4
B.U/2
C.2U/3
D.U
8.如图,用电阻R=4欧的导体细棒弯曲成一半径r=0.2米的闭合圆环,圆心为O,
CD为其直径,且在O、D间接一电阻R1=1欧,整个圆环中均有垂直于圆环面的匀强磁
场穿过,磁感应强度为B=0.5T。导体棒OA贴着圆环作匀速转动,角速度为300弧度/
秒,OA的电阻r=1欧,则当OA到达OC处时【 】

F
A

B
H

C
I
1

E
× ×
× ×

× × ×
×

× × ×
×

R

G

I
2

B
C

A
D

E
V

A
B
N
S

×NMRr××
×××
×
×

×
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A.圆环的电功率为1瓦
B.圆环的电功率为2瓦
C.全电路功率为3瓦
D.全电路功率为4.5瓦

二.填空题
9.如图,面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。磁
感应强度随时间变化的规律是B=(6—0.2t)T,已知R
1
=4Ω,

R
2
=6Ω,电容C=30μF。线圈A的电阻不计,闭合K后,通过

R2 的电流强度大小为________,电容器的带电量为______C。

三.计算题
10.把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的
磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示。一长度为
2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,
它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速
度V向右移动,经过环心O时,求:
(1)棒上电流的大小,及棒两端的电压UMN。
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。

D
R
1

O
C
A

K
A
R
2

R
1
C
××

××

M
N
B

V
O

a
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11.(1990年全国高考题)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为L,
其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应
强度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ
架在导线框上(如图),以恒定的速度V从ad滑向bc。当PQ滑过L/3的距离时,通过
aP段电阻丝的电流强度是多大?方向如何?

a b

c d
B
V
P

Q

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