【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试：专题9——电磁感应
【金版学案】2016届高考物理一轮习题第十章电磁反应第2课法拉第电磁感应定律自感
【金版学案】2016届高考物理一轮习题第十章电磁反应第2课法拉第电磁感应定律自感【金版学案】2016届高考物理一轮习题第十章电磁反应第2课法拉第电磁感应定律自感第2课法拉第电磁感应定律自感考点一法拉第电磁感应定律1(感应电动势((1)概念:在中产生的电动势((2)产生条件:穿过回路的发生改变，与电路是否闭合(3)方向判断:感应电动势的方向用或判断(2(法拉第电磁感应定律((1)内容:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比((2)公式:n为线圈匝数( (3)感应电流与感应电动势的关系:遵守定律，即I,(4)导体切割磁感线时的感应电动势:( 考点二自感、涡流1(自感现象(由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象(2(自感电动势((1)定义:在中产生的感应电动势((2)表达式: (3)自感系数L:?相关因素:与线圈的、、等因素有关( ?单位:亨利(H)，常用单位还有毫亨(mH)、微亨(μH)(1 mH,3H，1 μH,6H., ,,11(如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈(开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间(D)A(L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭B(L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭C(L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭的慢D(L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭的慢解析:当开关S断开时(L与灯泡A组成回路，由于自感，L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，A灯熄灭要慢些，B灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为D.2(如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45 ?的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)(则线框内产生的感应电流的有效值为(D )BL2ω2BL2ωA. 2R2R22BL2ωBL2ω D.4R4R11解析:线框转动的角速度为ω.进磁场的过程用时周期，出磁场的过程用时8812BLω2出磁场时产生的感应电流大小都为I′,，则转动一周产生的感应电流的有效值满足:R?1BL2ω?2BL2ω1IRT,?2R×4，解得I,4R，D项正确( ?R2课时作业一、单项选择题1(自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献(下列说法不正确的是(B)A(奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B(欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C(法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D(焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和内能之间的转换关系解析:奥斯特实验和法拉第电磁感应现象揭示了磁和电之间的联系，A、C对;焦耳发现了电流的热效应，给出的焦耳定律公式能定量计算热量，揭示电与热的定量关系，D对;欧姆定律是电路规律，不能说明热现象和电现象之间存在联系，B错( 2(下列说法中正确的是(C)A(自感电动势越大，自感系数越大B(线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C(插有铁芯时线圈的自感系数会变大D(线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关解析:线圈的自感系数由线圈本身决定，与线圈的长短、匝数的多少、粗细以及有无铁芯有关，与电流大小、变化快慢、自感电动势的大小均无关(故选C项( 3(将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(C)A(感应电动势的大小与线圈的匝数无关3B(穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C(穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D(感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同ΔΦ解析:由E,nA、B错误，C正确(B原与B感的方向可相同亦可相反，D错误( Δt4(一直升机停在南半球的地磁极上空(该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动(螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示(如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则(A)A(E,πfl2B，且a点电势低于b点电势B(E,2πfl2B，且a点电势低于b点电势C(E,πfl2B，且a点电势高于b点电势D(E,2πfl2B，且a点电势高于b点电势ωl解析:叶片转动切割磁感线产生的感应电动势E,Blv,Bl,πfl2B;据右手定则判2定a点电势低于b点电势，故选项A正确(5(在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E为电源，S为开关(关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是(C)A(合上开关，a先亮，b后亮;断开开关，a、b同时熄灭B(合上开关，b先亮，a后亮;断开开关，a先熄灭，b后熄灭C(合上开关，b先亮，a后亮;断开开关，a、b同时熄灭D(合上开关，a、b同时亮;断开开关，b先熄灭，a后熄灭解析:合上开关，b灯先亮，由于L的自感作用，a灯逐渐变亮;断开开关，线圈L和灯b、a组成串联回路，a、b一起变暗直至熄灭(故选C.二、不定项选择题ΔI6(关于E,L(CD) ΔtA(自感电动势与电流的变化量成正比B(自感电动势与自感系数成正比C(自感电动势与自感系数、电流的变化量没有直接关系D(自感电动势与电流的变化率成正比4解析:一个量与几个量有关系时，谈论两个量之间是正比还是反比关系，一定要保持其他量不变才行，故A、B错，C对(自感电动势与电流的变化率成正比，这是对的，D对(7(某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×105 T(一灵敏电压表,连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过(设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是(AC) A(河北岸的电势较高B(河南岸的电势较高C(电压表记录的电压为9 mVD(电压表记录的电压为5 mV解析:海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场(根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，A 对B错(根据法拉第电磁感应定律E,BLv,4.5×105×100×2 V,9×103 V，C对D错( ,,8(将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置，两次发生变化的物理量不同的是(BC)A(磁通量的变化量B(磁通量的变化率C(感应电流的电流大小D(流过线圈导体横截面中的电荷量解析:迅速插时磁通量变化率大，产生的感应电流大，B、C对;两种方法，磁通量都是增加，磁通量变化量相同(q,横截面中的电荷量相同(9(如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab 可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是(BCD)A(ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高B(ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高C(ab棒匀减速右滑，c、d两点中c点电势高D(ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高解析:ab棒匀速向右滑，产生的感应电流是恒定的，cd中没有电流流过，A 错;ab棒匀加速右滑，左线圈中向下的磁场增加，右线圈向上的磁场增加，感应电流产生向下的5ΔΦR磁场，电流从d通过电灯到c，B对;ab棒匀加速左滑，左线圈中向上的磁场增加，右线圈向下的磁场增加，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，D对;ab棒匀减速右滑，左线圈中向下的磁场减弱，右线圈向上的磁场减弱，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，C对(10(穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是(ABC)A(图甲中回路产生的感应电动势为零B(图乙中回路产生的感应电动势为一定值C(图丙中回路在0,t0时间内产生的感应电动势大于在t0,2t0时间内产生的感应电动势D(图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变解析:感应电动势等于磁通量的变化率，在磁通量的图象上磁通量的变化率等于切线的斜率，甲的斜率为零，乙的斜率为一定值，A对、B对;图丙中回路在0,t0时间内的斜率大于t0,2t0时间内的斜率，C对(丁图中的斜率先减小再增大，D错误(三、非选择题11(如图所示，U形金属框水平放置，右端与竖直墙壁相连，导体棒ab与框架的两臂垂直放置，ab与框架构成边长l,1.0 m的正方形，整个回路的电阻R,2 Ω.质量m,1 kg的物体c置于水平地面上，并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连，当竖直向上的磁场按B,kt(k为恒量)均匀变化时，物体c对地面的压力F随时间t变化的图象如图所示(不考虑一切摩擦，取g,10 m/s2.6(1)在图中用箭头标出ab棒中感应电流的方向;(2)求出k的值(解析:(1)感应电流方向由b指向a.(2)E,ΔΦΔB,S,kl2，ΔtΔtEkl2回路中的感应电流I, RRab所受安培力:kl2k2l3tF,BIl,×l,. RRt,5 s时，安培力大小等于c的重力10 N，即:k2×13×5,10，得k,2 V/m2(或2 T/s)( 2答案:(1)由b指向a (2)2 V/m2(或2 T/s)12(如图(1)甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个半径为r,0.1 m的有20匝的线圈套在辐射状永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，如图(1)乙所示(在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小灯泡L.外力推动线圈框架的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过小灯泡(当线圈向右的位移随时间变化的规律如图(2)所示时:取x向右为正，试求:7(1)在图(3)中画出感应电流随时间变化的图象(在图(1)中取电流经L由C?D为正);(2)每一次推动线圈运动过程中的作用力大小;(3)该发电机输出的功率(摩擦等损耗不计)(Δx解析:(1)从图(2)可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为v,Δt0.08,m/s,0.8 m/s. 0.1线圈做切割磁感线运动产生的感应电动势:E2E,nBLv,nBv2πr,20×0.2×0.8×2×3.14×0.1 V,2 V，感应电流I,,AR1，R28，2,0.2 A.根据右手定则可得，当线圈沿x正方向运动时，产生的感应电流方向为负，可得到如图所示的图象((2)由于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力须等于安培力，即F,Fn,nBIL,nBI2πr,20×0.2×0.2×2×3.14×0.1 N,0.5 N.8(3)发电机的输出功率即小灯泡的电功率P,I2R2,0.22×8 W,0.32 W.答案:(1)见解析图 (2)0.5 N (3)0.32 W13(如图(A)所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计(从t,0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k?k,??ΔB.求: Δt?(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t 变化的关系式((2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数)，金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感应强度Bt 随时间t变化的关系式((3)如果非均匀变化磁场在0,t1时间内的方向竖直向下，在t1,t2时间内的方向竖直向上，若t,0时刻和t1时刻磁感应强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2.当金属棒按图(B)中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图(C)中画出变化的磁场的磁lt1,t0,t2,t1<. 感应强度Bt随时间变化的图象?v?9解析:(1)E,Ekl2I,,，rrΔΦΔB,kl2，ΔtΔt因为金属棒始终静止，在t时刻磁场的磁感应强度为Bt,B0，kt，所以F外,FA,BIlkl2kl3k2l2,(B0，kt)l,B0t，方向向右( rrr(2)根据感应电流产生的条件，为使回路中不产生感应电流，回路中磁通量的变化应为零，因为磁感应强度是逐渐增大的，所以金属棒应向左运动(使磁通量减小)(即ΔΦ,0，即ΔΦ,BtSt,B0S0，也就是BBtl(l,vt),B0l2，得:Bt,ll,vt(3)如果金属棒向右匀速运动，因为这时磁感应强度是逐渐减小的，同理可推得，BBt,ll，vt，所以磁感应强度随时间变化的图象如图(t2时刻Bt不为零)((1)Fkl3k2答案:l3B外,B0lr，r (2)向左运动，Bt,l,vt (3)见解析中图象10。
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试：专题11——选修3-3
阶段示范性金考卷 (十一 )本卷测试内容：选修3－3本试卷分为第Ⅰ卷 (选择题 )和第Ⅱ卷 (非选择题 )两部分，共 110 分。
测试时间 90 分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共 60 分)一、选择题 (此题共 12 小题，每题 5 分，共 60 分。
在每题给出的四个选项中，第 1、3、 5、6、7、9、12 小题，只有一个选项正确；第2、4、8、10、11 小题，有多个选项正确，所有选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
)1. [2014 上·海市十校高三联考 ]以下说法中正确的选项是 ()A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时，物体的内能必定增添C.温度低的物体分子运动的均匀动能小D.做加快运动的物体，因为速度愈来愈大，所以物体分子的均匀动能愈来愈大分析：物体的内能跟物体所含的分子数、物体的温度和体积等因素相关，所以温度低的物体内能不必定小，选项 A 错误；做功和热传达均能改变物体的内能，当外界对物体做功，而物体放热时，物体的内能可能减小，选项 B 错误；物体的温度低表示物体分子运动的均匀动能小，选项 C 正确；物体做机械运动时的动能与物体分子做热运动时的动能不同，明显，选项 D 错误。
答案： C2.以下图，两个同样的玻璃瓶分别装有质量同样的热水和冷水，以下说法正确的选项是()A.热水中每个分子的动能都比冷水中每个分子的动能大B.热水的内能大于冷水的内能C.同样的固体悬浮颗粒，在热水中的布朗运动比在冷水中明显D.热水和冷水的分子个数不同分析：温度是分子均匀动能的标记，分子均匀动能大，其实不意味着每个分子的动能都大， A 错；热水的温度高，内能大， B 正确；温度越高，布朗运动越明显， C 正确；热水和冷水的质量同样，物质的量同样，分子个数同样， D 错误。
答案： BC3. 以下图，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无量远处由静止开释，在分子力的作用下凑近甲。
图中 b 点是引力最大处， d 点是分子靠得近来处，则乙分子速度最大处是()A. a 点B. b 点C. c 点D. d 点分析：由分子力与分子之间距离的图象能够看出，乙分子从无量远处到 c 点过程中，分子力做正功，分子动能增大，从 c 到 d 过程中，分子力做负功，动能减小，所以经过地点 c 时速度最大。
2年模拟(新课标)2016版高考物理大一轮复习第九章第3讲电磁感应规律的综合应用练习
第3讲电磁感应规律的综合应用A组2014—2015年模拟·基础题组时间:25分钟分值:30分选择题(每题6分,共30分)1.(2015贵州六校联盟第二次联考)(多选)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时,ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程( )A.安培力对ab棒所做的功不相等B.电流所做的功相等C.产生的总内能相等D.通过ab棒的电荷量相等2.(2015湖北八市联考)(多选)如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的OP边在x轴上且长为L。
纸面内一边长为L的单匝闭合正方形导线框(线框电阻为R)的一条边在x轴上,且线框在外力作用下沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰好位于图中所示的位置。
现规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向,则下列说法正确的有( )A.在0~时间内线框中有正向电流,在~时间内线框中有负向电流B.在~时间内流经线框某处横截面的电荷量为C.在~时间内线框中最大电流为D.0~时间内线框中电流的平均值不等于有效值3.(2014河南名校联考)图中L是绕在铁心上的线圈,它与电阻R、R0、开关S1和电池E构成闭合回路。
线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向,当电流的流向与箭头所示的方向相同,该电流为正,否则为负。
开关S1和S2都处于断开状态。
设在t=0时刻,接通开关S1,经过一段时间,在t=t1时刻,再接通开关S2,则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的是( )4.(2014重庆杨家坪中学质检)(多选)如图,两根足够长且光滑平行的金属导轨PP'、QQ'倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好。
高考物理一轮复习 迁移训练9
迁移训练1．(2016·安徽黄山模拟)如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α＝37°角，导轨间距离L ＝0.6 m ，其上端接一电容和一固定电阻，电容C ＝10 μF ，固定电阻R ＝4.5 Ω，导体棒ab 与导轨垂直且水平，其质量m ＝3×10－2 kg ，电阻r ＝0.5 Ω.整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，已知磁感应强度B ＝0.5 T ，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.现将ab 棒由静止释放，当它下滑的速度达到稳定时，求：(1)此时通过ab 棒的电流；(2)ab 棒的速度大小；(3)电容C 与a 端相连的极板所带的电荷量．[解析] (1)ab 棒受沿斜面向上的安培力F ＝BIL ，稳定时以速度v 匀速下滑． 此时ab 棒受力平衡有BIL ＝mg sin 37°解得I ＝0.60 A(2)闭合电路有E ＝I (R ＋r )＝0.06 A×(4.5＋0.5)Ω＝3.0 V再由ab 棒下滑产生感应电动势E ＝BLv解得v ＝10 m/s(3)由感应电流方向判定电容C 与a 端相连的极板带正电荷电荷量Q ＝CU R ＝CIR ＝2.7×10－5C[答案] (1)0.60 A (2)10 m/s (3)2.7×10－5 C2．如图所示，两光滑金属导轨，间距d ＝0.2 m ，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B ＝0.1 T 、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R ＝3 Ω，桌面高H ＝0.8 m ，金属杆ab 的质量m ＝0.2 kg ，电阻r ＝1 Ω，在导轨上距桌面h ＝0.2 m 的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s ＝0.4 m ，g ＝10 m/s 2.求：(1)金属杆刚进入磁场时，R 上的电流大小；(2)整个过程中R 上产生的热量．[解析] (1)设杆ab 刚进入磁场时的速度为v 1，刚离开磁场时的速度为v 2，则有 mgh ＝12mv 21，E ＝Bdv 1，I ＝E R ＋r ＝0.01 A.(2)金属杆飞出桌面后做平抛运动，H ＝12gt 2 x ＝v 2t整个过程回路中产生的总热量Q ＝12mv 21－12mv 22＝0.3 J 整个过程中R 上产生的热量Q R ＝RR ＋r ·Q ＝0.225 J.[答案] (1)0.01 A (2)0.225 J3．(2016·浙江金华高三质检)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距为l ＝0.5 m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m ＝0.02 kg ，电阻均为R ＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.2 T ，棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd 恰好能够保持静止，取g ＝10 m/s 2，问：(1)通过棒cd 的电流I 是多少，方向如何？(2)棒ab 受到的力F 多大？(3)棒cd 每产生Q ＝0.1 J 的热量，力F 做的功W 是多少？[解析] (1)棒cd 受到的安培力F cd ＝IlB棒cd 在共点力作用下受力平衡，则F cd ＝mg sin 30°代入数据解得I ＝1 A根据楞次定律可知，棒cd 中的电流方向由d 至c .(2)棒ab 与棒cd 受到的安培力大小相等F ab ＝F cd对棒ab ，由受力平衡知F ＝mg sin 30°＋IlB代入数据解得F ＝0.2 N.(3)设在时间t 内棒cd 产生Q ＝0.1 J 的热量，由焦耳定律知Q ＝I 2Rt设棒ab 匀速运动的速度大小为v ，其产生的感应电动势E ＝Blv由闭合电路欧姆定律知，I ＝E 2R由运动学公式知在时间t 内，棒ab 沿导轨的位移x ＝vt力F 做的功W ＝Fs .综合上述各式，代入数据解得W ＝0.4 J.[答案] (1)1 A 方向由d 至c (2)0.2 N (3)0.4 J4．(2015·四川理综，11)如图所示，金属导轨MNC 和PQD ，MN 与PQ 平行且间距为L ，所在平面与水平面夹角为α，N 、Q 连线与MN 垂直，M 、P 间接有阻值为R 的电阻；光滑直导轨NC 和QD 在同一水平面内，与NQ 的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab 和ef 质量均为m ，长均为L ，ab 棒初始位置在水平导轨上与NQ 重合；ef 棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小)，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)．两金属棒与导轨保持良好接触．不计所有导轨和ab 棒的电阻，ef 棒的阻值为R ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g .(1)若磁感应强度大小为B ，给ab 棒一个垂直于NQ 、水平向右的速度v 1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef 棒始终静止．求此过程ef 棒上产生的热量；(2)在(1)问过程中，ab 棒滑行距离为d ，求通过ab 棒某横截面的电量；(3)若ab 棒以垂直于NQ 的速度v 2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ 位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef 棒始终静止，求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab 棒运动的最大距离．[解析] (1)设ab 棒的初动能为E 1，ef 棒和电阻R 在此过程产生的热量分别为W 和W 1，有W ＋W 1＝E k ①且W ＝W 1 ②由题有E k ＝12mv 21 ③得W ＝14mv 21 ④(2)设在题设过程中，ab 棒滑行时间为Δt ，扫过的导轨间的面积为ΔS ，通过ΔS 的磁通量为ΔΦ，ab 棒产生的电动势为E ，ab 棒中的电流为I ，通过ab 棒某横截面的电量为q ，则E ＝ΔΦΔt⑤ 且ΔΦ＝B ΔS ⑥I ＝q Δt⑦ 又有I ＝2E R ⑧由图所示ΔS ＝d (L －d cot θ)⑨联立⑤～⑨，解得q ＝2Bd L －d cot θR ⑩(3)ab 棒滑行距离为x 时，ab 棒在导轨间的棒长为L x 为L x ＝L －2x cot θ ⑪此时，ab 棒产生电动势E x 为E x ＝Bv 2Lx ⑫流过ef 棒的电流I x 为I x ＝E x R ⑬ef 棒所受安培力F x 为F x ＝BI x L ⑭联立⑪～⑭，解得F x ＝B 2v 2L R (L －2x cot θ) ⑮由⑮式可得，F x 在x ＝0和B 为最大值B m 时有最大值F 1.由题知，ab 棒所受安培力方向必水平向左，ef 棒所受安培力方向必水平向右，使F 1为最大值的受力分析如图所示，图中f m 为最大静摩擦力，有F 1cos α＝mg sin α＋μ(mg cos α＋F 1sin α) ⑯联立⑮⑯，得B m ＝1L mg sin α＋μcos αR cos α－μsin αv 2 ⑰ ⑰⑰式就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下． 由⑮式可知，B 为B m 时，F x 随x 增大而减小，x 为最大x m 时，F x 为最小值F 2，如图可知 F 2cos α＋μ(mg cos α＋F 2sin α)＝mg sin α ⑱联立⑮⑰⑱得x m ＝μL tan θ1＋μ2sin αcos α＋μ ⑲[答案] (1)14mv 21 (2)2Bd L －d cot θR (3)μL tan θ1＋μ2sin αcos α＋μ专家押题·上名牌押题一 电磁感应中的电路问题1．一根粗细均匀的金属棒弯折成一个左端封闭的导轨MNPQ ，水平放置在桌面上，如图所示，MN 平行于PQ ，间距为d ，MN 与NP 之间的夹角为30°；整个轨道处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，另有一根材料、粗细都与轨道相同的金属杆ab ，垂直于导轨放在导轨上，并与一根轻弹簧的右端相连，弹簧的左端固定；现将ab 杆拉至距P 点的距离为x 的位置(如图所示)由静止释放，之后ab 杆向左加速运动，运动过程中ab 杆始终与PQ 垂直，当到达P 点时速度大小为v 0，之后恰好以速度v 0匀速通过PN 段轨道，已知ab 杆及导轨单位长度的电阻均为r .试求：(1)在ab 杆运动到P 点瞬间，a 、b 两点间的电势差U ab 的大小；(2)ab 杆在匀速通过PN 段轨道过程中流过ab 杆的电流的大小．[解析] (1)ab 向左运动到P 点时，回路中产生的电动势为E ＝Bdv 0所以ab 两点间的电势差U ＝2dr ＋3dr3dr ＋3dr E ＝3＋36Bdv 0 根据右手定则，ab 中电流方向为从a 到b ，即b 点电势高于a 点，所以：U ab ＝－3＋36Bdv 0. (2)从ab 杆到达P 点作为计时起点，在t 时刻导轨与ab 杆组成的回路中电动势为： E t ＝B (d －33v 0t )v 0 此时回路的总电阻为：R t ＝(1＋3)(3d －v 0t )r所以通过ab 杆的电流大小为：I ＝E t R t ＝Bv 03＋3r. [答案] (1)－3＋36－Bdv 0 (2)Bv 03＋3r押题二 电磁感应中的动力学问题分析2．如图甲所示，间距为L ＝0.3 m 、足够长的固定光滑平行金属导轨MN 、PQ 与水平面成θ＝30°角，M 、P 之间连接有电流传感器和阻值为R ＝0.4 Ω的定值电阻，导轨上垂直停放一质量为m ＝0.1 kg 、电阻为r ＝0.20 Ω的金属杆ab ，且与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度方向垂直导轨平面向下、大小为B ＝0.50 T 的匀强磁场中．在t ＝0时刻，用一与导轨平面平行的外力F 斜向上拉金属杆ab ，使之从静止开始沿导轨平面斜向上做直线运动，电流传感器将通过R 的电流i 采集并输入电脑，获得电流i 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．电流传感器和导轨的电阻及空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2.(1)求t ＝2 s 时刻杆ab 的速度大小；(2)求从静止开始在2 s 内通过金属杆ab 横截面的电荷量q ；(3)试证明金属杆做匀速直线运动，并计算加速度a 的大小．[解析] (1)E ＝BLv ①i ＝E R ＋r ②由①②代入数据得v ＝2 m/s③(2)q ＝i t ④由图乙可知q ＝12×2.0×0.5 C ⑤q ＝0.5 C ⑥(3)v ＝i R ＋r BL ＝k R ＋r t BL ，故金属杆做匀加速直线运动，其加速度大小a ＝k R ＋r BL＝1 m/s 2. ⑦[答案] (1)2 m/s (2)0.5 C (3)1 m/s 2押题三 电磁感应中的能量问题3．如图所示，水平放置的平行光滑导轨间有两个区域有垂直于导轨平面的匀强磁场，虚线M 、N 间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B 1＝8B ，虚线P 、Q 间有垂直于纸面向外的匀强磁场，虚线M 、N 和P 、Q 间距均为d ，N 、P 间距为15d ，一质量为m ，长为L 的导体棒垂直于导轨放置在导轨上，位于M 左侧，距M 也为d ，导轨间距为L ，导轨左端接有一阻值为R 的定值电阻，现给导体棒一个向右的水平恒力导体棒运动以后能匀速地通过两个磁场，不计导体棒和导轨的电阻，求：(1)P 、Q 间磁场的磁感应强度B 2的大小；(2)通过定值电阻的电荷量；(3)定值电阻上产生的焦耳热．[解析] (1)导体棒在磁场外时，在恒力F 的作用下做匀速运动，设进入M 、N 间磁场时速度为v 1，则根据动能定理有Fd ＝12mv 21 导体棒在M 、N 间磁场中匀速运动，有F ＝8B 2L 2v 1R设导体棒进入P 、Q 间磁场时的速度为v 2，则由动能定理有F ·16d ＝12mv 22导体棒在P 、Q 间磁场中匀速运动，有F ＝B 22L 2v 2R 得B 2＝4B .(2)设导体棒通过磁场过程中通过定值电阻的电荷量为qq ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦR由于通过两个磁场过程中导体棒扫过的区域的磁通量的变化量为ΔΦ＝(B 1－B 2)Ld q ＝ΔΦR ＝8－4BLd R ＝4BLd R. (3)定值电阻中产生的焦耳热等于导体棒克服安培力做的功，由于导体棒在磁场中做匀速运动，因此导体棒在磁场中受到的安培力大小等于F ，则定值电阻中产生的焦耳热为Q ＝2Fd .[答案] (1)4B(2)4BLd R (3)2Fd。
高三高考物理复习专题练习：电磁感应
电磁感应1.［多选］如图甲所示，电阻R1=R, R 2=2 R,电容为C的电容器,圆形金属线圈半径为广2,线圈的电阻为R半径为r1(r1<r2)的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t 变化的关系图象如图乙所示,t「12时刻磁感应强度分别为B「B2,其余导线的电阻不计，闭合开关S,至11时刻电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 ()图甲图乙A.电容器上极板带正电B.11时刻,电容器的带电荷量为：孙而C.11时刻之后，线圈两端的电压为；D.12时刻之后,R1两端的电压为■ ■2.［多选］如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M W是匀强磁场区域的水平边界并与线框的bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象.已知金属线框的质量为m，电阻为R,当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的匕、v2、v3、t p 12、13、14均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内，且bc边始终水平).根据题中所给条件，以下说法正确的是()图甲图乙A.可以求出金属线框的边长B.线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等3.［多选］如图所示,x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框。
〃乂绕。
点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流/顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时，则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的是（）A BCD4.［多选］匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示.在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内,如图乙所示.令11、12、13分别表示Oa、ab、bc段的感应电流工、力、力分别表示感应电流为11、12、13时，金属环上很小一段受到的安培力.则（）A.11沿逆时针方向,12沿顺时针方向B.12沿逆时针方向,13沿顺时针方向C f1方向指向圆心石方向指向圆心D外方向背离圆心向外右方向指向圆心5.［多选］如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里, 质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时线框的速度大小为％方向与磁场边界所成夹角为45°，若线框的总电阻为凡则（）A.线框穿进磁场的过程中，框中电流的方向为D T C T B T A T DB AC刚进入磁场时线框中感应电流为一，镇铲。
2016届高三物理(鲁科版)一轮复习随堂演练9-3《电磁感应中的电路和图象问题》
第3课时(小专题)电磁感应中的电路和图象问题1．(2014·惠州二调)如图12所示，单匝圆形金属线圈电阻恒定不变，在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，在时间t1内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，匀强磁场的磁感应强度应按下列哪种情况变化()解析根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt＝SΔBΔt和闭合电路欧姆定律I＝ER，得线圈中电流I＝SΔBRΔt，要使电流的大小和方向不变，要求磁感应强度的变化率ΔBΔt一定，即B－t图线的斜率一定但不为0，可知选项A正确，其他选项错误。
答案 A2．(多选)如图13所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个电阻为R的灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，垂直导轨的导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，则导体棒ab在下滑过程中()A．感应电流在导体棒ab中方向从b到aB．受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定C．机械能一直减小D．克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能解析导体棒ab在下滑过程中，由右手定则可判断感应电流在导体棒ab中方向从b到a，选项A正确；由左手定则可判断导体棒ab受到沿斜面向上的安培力F安，由分析知，导体棒ab速度逐渐增大，感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，如果导轨足够长，则当F安＝mg sin θ时达到最大速度v m，之后做匀速直线运动，速度不再增大，安培力不再改变，选项B错误；由于下滑过程导体棒ab 切割磁感线产生感应电动势，回路中有灯泡和电阻消耗电能，机械能不断转化为内能，所以导体棒的机械能不断减少，选项C 正确；安培力做负功实现机械能转化为电能，安培力做功量度了电能的产生，根据功能关系有克服安培力做的功等于整个回路消耗的电能，包括灯泡和导体棒消耗的电能，选项D 错误。
答案 AC3．(2014·烟台3月诊断)如图14甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd ，边长为L ，质量为m ，电阻为R 。
2016年高考+联考模拟物理试题分项版解析 专题09 电磁感应(解析版) 含解析
一、选择题1．【2016·上海卷】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动【答案】B【考点定位】楞次定律和安培定则【方法技巧】通过安培定则判断感应磁场方向，通过楞次定律判断磁铁的运动情况。
2．【2016·北京卷】如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大。
两圆环半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b。
不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是A ．E a ：E b =4:1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a :E b =4:1,感应电流均沿顺时针方向C ．E a ：E b =2：1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ：E b =2:1,感应电流均沿顺时针方向【答案】B【解析】根据法拉第电磁感应定律可得=B E S t t∆∆=⋅∆∆Φ，根据题意可得41ab S S =，故:4:1a b E E =，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。
【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用【方法技巧】对于楞次定律,一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通。
3．【2016·海南卷】如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若A．金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向【答案】D【考点定位】楞次定律【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向,以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向。
(完整word版)高中物理电磁感应测试题及答案
电磁感觉试题一．选择题1．对于磁通量的观点，下面说法正确的选项是（）A．磁感觉强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感觉强度大的地方，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，磁通量的变化率不必定为零D．磁通量的变化，不必定因为磁场的变化产生的2．以下对于电磁感觉的说法中正确的选项是（）A．只需闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就必定产生感觉电流B．只需导体在磁场中作用相对运动，导体两头就必定会产生电势差C．感觉电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D．闭合回路中感觉电动势的大小只与磁通量的变化状况相关而与回路的导体资料没关3．对于对楞次定律的理解，下面说法中正确的选项是（）A．感觉电流的方向老是要使它的磁场阻挡本来的磁通量的变化B．感觉电流的磁场方向，老是跟原磁场方向相同C．感觉电流的磁场方向，老是跟原磁砀方向相反D ．感觉电流的磁场方向能够跟原磁场方向相同，也能够相反4.物理学的基来源理在生产生活中有着宽泛应用. 下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感觉现象的是（）A . 盘旋加快器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，将圆环拉离均衡地点并开释，圆环摇动过程中经过匀强磁场地区，则（空气阻力不计）（）A．圆环向右穿过磁场后，还可以摆至原高度B．在进入和走开磁场时，圆环中均有感觉电流C．圆环进入磁场后离均衡地点越近速度越大，感觉电流也越大D．圆环最后将静止在均衡地点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，图（1）其直流电阻为3Ω ．先合上电键K，稳固后忽然断开K，则以下说法正确的选项是（）A．电灯立刻变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B．电灯立刻变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相同D．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相反7．假如第 6 题中，线圈电阻为零，当K 忽然断开时，以下说法正确的选项是（）A．电灯立刻变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B．电灯立刻变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前相同D．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前相反8．如图（ 3），一圆滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右转动，则以下说法正确的选项是（）A环的速度愈来愈小B环保持匀速运动C 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的S 极9．如图（ 4）所示，让闭合矩形线圈abcd 从高处自由着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，必定不可以表示线圈运动状况的1是（）图（ 5）图（ 4）10．如图（ 6）所示，水平搁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。
2年模拟(浙江专用)2016届高三物理一轮复习第9章第3讲
第3讲电磁感应的综合问题A组2014—2015年模拟·基础题组时间:20分钟分值:30分一、选择题(每题5分,共15分)1.(2014河南六市二联,5)如图所示,有界匀强磁场区域的半径为r,磁场方向与导线环所在平面垂直,导线环半径也为r,沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域,在此过程中。
关于导线环中的感应电流i 随时间t的变化关系,下列图像中(以逆时针方向的电流为正)最符合实际的是( )2.(2014北京海淀期末,9)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,空间存在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。
质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。
初始时刻,弹簧恰处于自然长度。
给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是( )A.导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B.导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0C.导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能E p=mD.金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=m3.(2014浙江提优卷一,17)如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。
现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且bc边与磁场边界MN重合。
当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN 重合。
图乙为拉力F随时间变化的图线。
由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小为( )A. B.C. D.二、非选择题(15分)4.(2015浙江课程改革协作校期中,17)如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下。
《金版教程》高考物理大一轮总复习配套阶段示范性金考卷磁场(含解析)
阶段示范性金考卷(八)本卷测试内容：磁场第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在第1、2、4、6、7、9、10、12小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第3、5、8、11小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1. 三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小为B.下列说法正确的是()A. O点的磁感应强度大小为2BB. O点的磁感应强度大小为5BC. O点的磁感应强度方向水平向右D. O点的磁感应强度方向沿OI3方向指向I32. 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是()A. B＝mg tanα/(IL)，方向垂直斜面向上B. B＝mg sinα/(IL)，方向垂直斜面向下C. B＝mg tanα/(IL)，方向竖直向上D. B＝mg/(IL)，方向水平向右3. [2014·广州实验中学检测]如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则()A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．如果台秤的示数增大，台秤的示数随电流的增大而增大4. 如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环一个水平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑环在杆上的运动情况不可能的是()A. 始终做匀速运动B. 始终做减速运动，最后静止于杆上C. 先做加速运动，最后做匀速运动D. 先做减速运动，最后做匀速运动5. [2013·山西四校联考]如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入．下面判断正确的是()A. 两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B. 两电子在磁场中运动的时间一定不相同C. 进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D. 进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场6. 如图所示，一个带负电的物体由粗糙绝缘的斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v，若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场，则带电体滑到底端时速度将()A. 大于vB. 小于vC. 等于vD. 无法确定7. [2014·江西景德镇]如图所示是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)．则从N孔射出的离子()A. 是正离子，速率为kBR/cosαB. 是正离子，速率为kBR/sinαC. 是负离子，速率为kBR/sinαD. 是负离子，速率为kBR/cosα8. [2014·江西重点中学联考]如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()A. 导电圆环有收缩的趋势B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIRD. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIR 9. 如图所示，有a 、b 、c 、d 四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，它们的质量关系有m a ＝m b <m c ＝m d ，以不等的速率v a <v b ＝v c <v d 进入速度选择器后，有两个离子从速度选择器中射出，进入磁感应强度为B 2的磁场，另两个离子射向P 1和P 2.由此可判定( )A. 射向P 1的是a 离子B. 射向P 2的是b 离子C. 射向A 1的是c 离子D. 射向A 2的是d 离子 10. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．板MN 下方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场．板上有一小孔O和宽为d 的缝AC ，小孔与缝左端A 的距离为L .一群质量为m 、电荷量为q ，具有不同速度的粒子从小孔垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A. 这些粒子从缝射出的速度方向不一定垂直于MNB. 从缝右端C 点射出的粒子比从缝左端A 点射出的粒子在磁场中运动的时间长C. 射出粒子的最大速度为(L ＋d )BqmD. 保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变11. [2014·江苏扬州中学高三质检]如图所示，直角三角形ABC 中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB 方向自A 点射入磁场，分别从AC 边上的P 、Q 两点射出，则( )A ．从P 射出的粒子速度大B ．从Q 射出的粒子速度大C ．从P 射出的粒子，在磁场中运动的时间长D ．两粒子在磁场中运动的时间一样长12. 如图所示，有一长方体金属块放在垂直表面C 的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，金属块的厚度为d ，高为h ，当有稳恒电流I 沿平行平面C 的方向通过金属块时，金属块上、下两面M 、N 上的电势分别为j M 、j N ，则下列说法中正确的是( )A. 由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI ed |1j M －j N|B. 由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI eh |1j M －j N |C. M 面比N 面电势高D. 金属块的左面比右面电势低第Ⅱ卷 (非选择题，共50分)二、计算题(本题共4小题，共50分) 13. (12分)[2013·苏州模拟]如图所示为一电流表的原理示意图．质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外．与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于ab .当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合，当MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g )(2)若要电流表正常工作，MN 的哪一端应与电源正极相接？(3)若k ＝2.0 N/m ，ab ＝0.20 m ，cb ＝0.050 m ，B ＝0.20 T ，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？14. (12分)如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内存在有场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场，第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场．荧光屏PQ垂直于x轴放置且距y轴的距离为L.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)自坐标为(－L,0)的A点以大小为v0、方向沿y轴正方向的速度进入磁场，粒子恰好能够到达原点O而不进入电场．现若使该带电粒子仍从A 点进入磁场，但初速度大小为22v0、方向与x轴正方向成45°角，求：(1)带电粒子到达y轴时速度方向与y轴正方向之间的夹角．(2)粒子最终打在荧光屏PQ上的位置坐标．15. (12分)如图所示，水平放置的矩形容器内充满垂直纸面向外的匀强磁场，容器的高为d，右边足够宽，底面MN为荧光屏，在荧光屏中心O处置一粒子源，可以向纸面内以OA、OB为边界的区域内连续均匀发射速率为v0、质量为m、电荷量为q的正粒子，其中沿OA 方向发射的粒子刚好不碰到容器的上板面打在荧光屏上产生荧光．OA、OB与MN的夹角分别为α＝60°，β＝30°，不计粒子的重力及粒子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度B的大小；(2)分别沿OA、OB方向发射的粒子在磁场中运动的时间差Δt.16. (14分)如图所示，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1，磁场的下边界与x轴重合．一质量m＝1×10－14kg、电荷量q＝1×10－10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴负方向成60°角的方向从N点射入，经P点进入第四象限内沿直线运动，一段时间后，微粒经过y轴上的M点并沿与y轴负方向成60°角的方向飞出．第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B2，E的大小为0.5×103 V/m，B2的大小为0.5 T；M点的坐标为(0，－10 cm)，N点的坐标为(0,30 cm)，不计微粒重力．(1)求匀强磁场B1的大小和微粒的运动速度v.(2)B1磁场区域的最小面积为多少？。
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阶段示范性金考卷(九) 本卷测试内容：电磁感应 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分。测试时间90分钟。 第Ⅰ卷 (选择题，共60分) 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1、4、5、7小题，只有一个选项正确；第2、3、6、8、9、10、11、12小题，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
1. [2014·济南高三模拟]如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，发生的现象是( ) A. 磁铁插向左环，横杆发生转动 B. 磁铁插向右环，横杆发生转动 C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 解析： 本题考查电磁感应现象、安培力的简单应用。磁铁插向左环，横杆不发生移动，因为左环不闭合，不能产生感应电流，不受安培力的作用；磁铁插向右环，横杆发生移动，因为右环闭合，能产生感应电流，在磁场中受到安培力的作用，选项B正确。本题难度易。 答案：B
2. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L＝1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R＝10 Ω的电阻。一阻值为R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5 T，方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是( ) A. 导体棒ab中电流的流向为由b到a B. cd两端的电压为1 V C. de两端的电压为1 V D. fe两端的电压为1 V 解析：导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，由右手定则可判断出导体棒ab中电流的流向为由a到b，选项A错误；由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E＝BLv＝2 V，感应电流I＝E/2R＝0.1 A，cd两端的电压为U1＝IR＝1 V，选项B正确；由于de间没有电流，cf间没有电流，de两端的电压为零，fe两端的电压为1 V，选项C错误，D正确。 答案：BD
3. 如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是( ) A. 靠近线圈时，FN大于mg，Ff向左 B. 靠近线圈时，FN小于mg，Ff向右 C. 远离线圈时，FN小于mg，Ff向左 D. 远离线圈时，FN大于mg，Ff向右 解析：楞次定律从阻碍相对运动角度可以表述为“来拒去留”，磁铁靠近线圈时，磁铁在线圈的左上方，线圈受到磁铁的作用力向右下方，FN大于mg，Ff向左，A项正确，B项错误；磁铁远离线圈时，磁铁在线圈的右上方，线圈受到磁铁的作用力向右上方，FN小于mg，Ff向左，C项正确，D项错误。 答案：AC 4. [2015·浙江名校测试]“超导量子干涉仪”可用于探测心磁(10－10 T)和脑磁(10－13 T)等微弱磁场，其灵敏度可达10－14 T，其探测“回路”示意图如图(甲)。穿过ABCD“回路”的磁通量为Φ，总电流I＝i1＋i2。I与ΦΦ0的关系如图(乙)所示(Φ0＝2.07×10－15 Wb)，下列说法正确的是( )
A. 图(乙)中横坐标的单位是Wb B. 穿过“回路”的磁通量越大，电流I越大 C. 穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化 D. 根据电流I的大小，可以确定穿过“回路”的磁通量大小
解析：图(乙)中横坐标是ΦΦ0，无单位，选项A错误；穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化，选项C正确，B错误；电流I的大小决定于磁通量的变化快慢，不可以确定穿过“回路”的磁通量大小，选项D错误。 答案：C 5. 如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法中错误的是( ) A. 刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 B. 刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 C. 闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 D. 闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 解析：开关S闭合的瞬间，线圈L可看做暂时的断路，故通过两灯泡的电流相等，且同时亮，A对B错；电路稳定后，由于线圈直流电阻忽略不计，将灯泡D1短路，灯泡D2获得更多电压，会更亮，C对；若断开开关S，此时线圈与灯泡D1构成回路，继续对其供电，灯泡D1将闪亮一下后再逐渐熄灭，灯泡D2无法形成回路将立即熄灭，D对。 答案：B 6. 一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的
电流i随时间t的变化关系如图所示。在0～T2时间内，直导线中电流向上如图中所示。则在0～T时间内，下列表述正确的是( ) A. 穿过线框的磁通量始终变小 B. 线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C. 线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D. 线框所受安培力的合力始终向左 解析： 长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，A错误；由楞次定律可以判断在0～T时间内，线框中始终产生俯视顺时针方向的感应电流，B正确；穿过线框的磁通量先减小后增大，由楞次定律知线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，C正确；由楞次定律、左手定则判断线框受安培力的合力方向先向左后向右，D错误。 答案：BC 7. 如图所示，一个边界为等腰直角三角形、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一固定的正方形金属框，其边长与三角形的直角边相同，每条边的材料均相同。现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框，金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。在磁场通过金属框的过程中，回路中产生的感应电动势大小E－t图象、ab两点的电势差Uab－t图象正确的是( ) 解析： 由E＝BLv可知导体棒切割时产生的感应电动势跟切割的有效长度成正比，由于是匀速运动，有效长度跟时间成线性关系，回路中产生的感应电动势大小先线性减小，当磁场右边界与cd边重合时，感应电动势突变到最大，接着又从最大线性减小，所以A、B错误；由楞次定律知，ab边刚开始切割磁感线时金属框中感应电流方向是逆时针方向，a点电势低于b点电势，ab边相当于电源，ab两点的电势差Uab＝－34BLv，直到cd边刚开始切割磁感线的过程，ab间电阻不变，回路中电动势线性减小，电流线性减小，ab两点的电势差Uab线性减小，当cd边刚开始切割磁感线时金属框中感应电流方向是顺时针方向，电势差Uab＝－14BLv，同理分析，可得C错误，D正确。 答案：D 8. 如图(甲)，在虚线所示的区域有竖直向上的匀强磁场，面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连。若金属框的总电阻为R/2，其他电阻不计，磁场如图(乙)随时间变化，则下列说法正确的是( )
A. 感应电流由a向b流过小灯泡 B. 线框cd边受到的安培力指向左
C. 感应电动势大小为2B0SRt0 D. a、b间电压大小为2B0S3t0 解析：磁场B向上减小，由楞次定律知感应电流方向为由a向b，选项A正确；由左手定则知cd边受到的安培力指向右，故选项B错误；感应电动势E＝ΔB·SΔt＝B0St0，且Uab＝E·RR＋R2＝2B0S3t0，故选项C
错误，D正确。 答案：AD 9. [2014·衡水模拟]如图所示，在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B。滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态。现若从静止开始释放物块，用I表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为Ff，则在物块下落过程中( )
A. 物块的最终速度为mg－FfRB2l2 B. 物块的最终速度为I2Rmg－Ff C. 稳定后物块重力的功率为I2R D. 物块重力的最大功率可能大于mgmg－FfRB2l2 解析：由题意分析可知，从静止释放物块，它将带动金属滑杆MN一起运动，当它们稳定时最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态。设MN的最终速度为v，对MN列平衡方程：B2l2vR＋Ff＝
mg，得v＝mg－FfRB2l2，所以选项A正确；又从能量守恒角度进行分析，物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生的热功率，所以有I2R＋Ffv＝mgv，得v＝
I2Rmg－Ff
，故选项B正确；由于滑杆受摩擦力作用，物块重力的功率大于I2R，故选项C错误；物块重力的最大功率为Pm＝mgv＝mgmg－FfRB2l2，故选项D错误。
答案：AB
10. 如图所示，电阻为R，导线电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后 ( ) A. 导体棒ef的加速度可能大于g B. 导体棒ef的加速度一定小于g C. 导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同 D. 导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒 解析： 开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑，闭合开关时有一定的初速度v0，若此时F安>mg，则F安－mg＝ma。若F安的加速度可能大于g、小于g、等于g，故A正确，B错误。无论闭合开关时初速度多大，导体棒最终的安培力应和重力平衡，故C错