2013年高考物理模擬新題精選分類(lèi)解析(第5期)專(zhuān)題10電磁感應(yīng)

1、13 3. （ 20132013 年江蘇省泰州市期末）如2013 年高考物理模擬新題精選分類(lèi)解析（第 5 期）專(zhuān)題 10 電磁感1.1. （ 20132013 年浙江省寧波市期末）如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是答案:根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，閉合回路內(nèi)磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖 B B。2.2.（湖北省荊門(mén)市 2012-20132012-2013 學(xué)年度高三元月調(diào)考）老師讓學(xué)生觀察一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)， 橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是A.A. 磁鐵插

2、向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.B. 磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.C. 把磁鐵從左環(huán)中拔出，左環(huán)會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)D.D. 把磁鐵從右環(huán)中拔出，右環(huán)不會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)答案B解析磁鐵插向右壞，橫桿發(fā)空轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵插向左環(huán)，由于左壞不閉合，沒(méi)有感 應(yīng)電流產(chǎn)生，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).選項(xiàng)A錯(cuò)誤E正確，把磁鐵從左環(huán)中拔岀， 左壞不會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)，把磁鐵從右壞中拔出，右壞會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。1JiXXX解析:2圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100=100,線圈面積S= 200cm200cmi,線圈的電阻r=1=1Q，線圈外 接一個(gè)阻值 R=R=4 4Q的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)

3、強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖已所示。下列說(shuō)法中正確的是A.線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C.線圈電阻r消耗的功率為 4 4x1010-4W WD.前 4s4s 內(nèi)通過(guò)R的電荷量為 4 4X1010-4C C答案：D解析；由楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤？由法 拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定為E=n$AB/At=0.1V）電阻尺兩端 的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)呂錯(cuò)誤；回路中電流 吒.說(shuō)亠r冋仇A,線圈電阻r消耗的功率為P=IS4X1W，選項(xiàng)C正確前45內(nèi)通過(guò)R的電荷量為q=lt=0.08C,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.4. （20132013 深圳

4、市南山區(qū)期末） 如圖，一個(gè)金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是A.A.使勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻減少E.保持圓環(huán)水平并在磁場(chǎng)中上下移動(dòng)C.保持圓環(huán)水平并在磁場(chǎng)中左右移動(dòng)能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法3D.保持圓環(huán)水平并使圓環(huán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)答案：A A解析：根據(jù)閉合回路中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流這一條件, 是使勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻減少，選項(xiàng) A A 正確。5.5. （ 20132013 貴州六校聯(lián)考）在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形區(qū)域abc內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的等邊三角形導(dǎo)線框def在紙面上以某一速度4向右勻速運(yùn)動(dòng),底邊呼始終與磁場(chǎng)的底邊界女在同一直線上，如圖

5、所示取沿 順時(shí)針的電流為正，在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，其感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是【答案】B【解析】開(kāi)始時(shí)三角形歸 右側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知.電流 方向?yàn)轫槙r(shí)針，即為正方向，當(dāng)兩等邊三角形完全重合巧 產(chǎn)生的感應(yīng)電流 達(dá)到最大值，而后三角形 俯左側(cè)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知此時(shí)電流 方向?yàn)樨?fù)，排除選項(xiàng)AG由題意知三角形def勻速運(yùn)動(dòng)，i殳其速度大小為v,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e - Blv= 5（vr tan ）v =Bvttan3 ,可見(jiàn)e與t成正比，進(jìn)而可知i與t成正比，選項(xiàng)B正確D錯(cuò)誤。6.6. （20132013 江蘇名校質(zhì)檢）如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為2L2L 的等腰直

6、角三角形 ABCABC 區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng) L 的正方形線框 abedabed，線框以 水平速度 v v 勻速通過(guò)整個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎t在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流i i 隨時(shí)間 t t 變化的規(guī)律正確的是（ ）d5答案:A解析：在0七時(shí)間內(nèi)，Z 邊進(jìn)入磁場(chǎng)，切割有效長(zhǎng)度不變，根據(jù)楞次定律可以 判斷電流逆時(shí)針，為正值，大小不麥 在1右時(shí)間內(nèi)ad邊進(jìn)入磁場(chǎng)，be邊開(kāi) 始穿出磁場(chǎng)，有效長(zhǎng)度從零開(kāi)始逐漸增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從零開(kāi)始逐漸增大，電流 從零開(kāi)始逐漸増大，根據(jù)楞次定律可以判斷電流順吋針，為員值；在2t3t時(shí) 間內(nèi)屏邊

7、開(kāi)始穿岀磁場(chǎng)，有奴長(zhǎng)度從逐漸減小到零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小到零. 電流逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律可以判斷電流順時(shí)針，為負(fù)值，符合題意的圖 像是A圖住考點(diǎn)；法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵點(diǎn)是弄清楚切割有奴長(zhǎng)度和電流的方向。7.7. （20132013 河南名校聯(lián)考）圖中 L L 是繞在鐵心上的線圈，它與電阻 R R、R R）、合回路線圈上的箭頭表示線圈中電流的正方向，當(dāng)電流的流向與箭頭所示的方向相同，該電流為正，否則為負(fù).電鍵K K 和K K2都處于斷開(kāi)狀態(tài). 設(shè)在 t=0t=0 時(shí)刻，接通電鍵 K K,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，在 t=tt=ti時(shí)刻，再接通電鍵 K K2,則能正確表示 L L 中的

8、電流 I I 隨時(shí)間 t t答案：A A解析：t=0t=0 時(shí)刻，接通電鍵由于線圈自感的作用，L L 中的電流 I I 逐漸增大。在 t=tt=ti時(shí)刻,6再接通電鍵線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，電流逐漸減小，選項(xiàng)A A 正確。7& （20132013 年江蘇省泰州市期末） 如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于沖C軸線的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示/ALO:（:廠一方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，-Ou u/ti( (螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，*/導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的.甲乙金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是A.在ti時(shí)刻，金

9、屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B.在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C.在ti t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.在ti t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì)答案*BD解析；當(dāng)嫁線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí).在導(dǎo)線框出芋 內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電沆 在匸時(shí)刻，感應(yīng)電流為零金屬圓環(huán)丄內(nèi)的磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在怎時(shí)刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓壞】?jī)?nèi)的磁通量最 大，選項(xiàng)B正確“由楞次定律，在廣匕時(shí)間內(nèi).導(dǎo)線框 n 可內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)?向感應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐潮増大，金屬圓壞丄內(nèi)磁通量増大，根據(jù)楞次定律，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在 2 空時(shí)間內(nèi)，金屬 圓壞有

10、收縮的趨勢(shì)，選項(xiàng)D正確9.9. （ 20132013 江蘇名校質(zhì)檢）一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界，如圖甲所示。t=0t=0 時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F F,讓線框從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)。外力 F F 隨時(shí)間 t t 變化的圖線如圖乙所示。 已知線框質(zhì)量 m=1kgm=1kg、電阻 R=1R=1Q。以下說(shuō)法正確的是8A.A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s1m/s29B.B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 2 . . 2 2 T TC.C. 線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量為2C C2D.D. 線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框

11、上產(chǎn)生的焦 耳熱為 1.5J1.5J9.答案：ABC解析：本題考查的是電磁感應(yīng)定律相關(guān)問(wèn)題，開(kāi)始時(shí)，由W 1圖可知t=1.0s時(shí)安培力消失，線框剛好離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，則線框邊長(zhǎng)：ar-xlxl.O:F?I=0.5W； 由t-L Os時(shí) ，F(xiàn)-3N ,-5:0.5:x(l .5x1.0)=3.V-_V-lA1.5w ?,得 到B工血 ,J? 1_ -BlvxZVIxO.5x1.0Ft_ Hiq = L=f= -c = cjQ=rRt = ()2U1.0=-Jr故D1dH-44錯(cuò).ABC正確。10.10. (20132013 江蘇名校質(zhì)檢)如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻

12、值為 R R 的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.B.有一質(zhì)量為 m m長(zhǎng)為 I I 的導(dǎo)體棒從 abab 位置獲得平行于斜面的，大小為 v v 的初速度向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá) a a b b 的位置，滑行的距離為 s s，導(dǎo)體棒的電阻也為 R R,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A.A.上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為12B.B. 上滑過(guò)程中電流做功發(fā)出的熱量為一 mvmv mgs(sinmgs(sinB+ 口 coscos0) )212C.C. 上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為1m&m&212D.D. 上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為一 mvmv mgssinmgssin021

13、0A.閉合開(kāi)關(guān) S S 時(shí)，A B燈同時(shí)亮，且達(dá)到正常E.閉合開(kāi)關(guān)S S 時(shí)，B B 燈比 A A 燈先亮，最后一樣亮C.閉合開(kāi)關(guān)S S 時(shí)，A A 燈比 B B 燈先亮，最后一樣亮D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S 時(shí)，A A 燈與 B B 燈同時(shí)慢慢熄滅答案：BDBD解析：由于自感的作用，閉合開(kāi)關(guān)s時(shí)，B燈比盒燈先亮，最后一樣亮“選項(xiàng)AC錯(cuò)誤B正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)吋，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，A燈與B燈同時(shí)慢慢 熄滅，選項(xiàng)D正確。1212. (16(16 分) )(20132013 江蘇省連云港市期末)如圖甲所示，一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行粗糙導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)軌間距i=1m=1m 左端之間用R=3Q的電阻連接，導(dǎo)軌的電阻

14、忽略不計(jì)。一根質(zhì)量n=0.5kg=0.5kg、 電阻r=1=1Q的導(dǎo)體桿靜止置于兩導(dǎo)軌上， 并一兩導(dǎo)軌垂直。 整個(gè)裝置處于磁感 應(yīng)強(qiáng)度B=2=2T T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)用水平向右的拉力F拉導(dǎo)體桿，拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，導(dǎo)體桿恰好做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在02s02s 內(nèi)拉力F68所做的功為W= = J J，重力加速度g=10m/s=10m/s2。求:3BB乙10.答案:ABD解析；本題考查的是電磁感應(yīng)定律和力學(xué)的綜合問(wèn)題，上滑過(guò)程中開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，受到的安培力最大為亠；根據(jù)能量守恒，上滑過(guò)程中電流做功R發(fā)出的熱量為iw:-Dgs(sin 9 + PL co

15、s 0 )；上滑過(guò)程屮導(dǎo)體棒克服安培力做 的功等于產(chǎn)生的熱也是丄mv* wg$(sin B + 1 COs 9 )； 上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為丄inv* mgssin 9；11.11. (20132013 深圳市南山區(qū)期末) 如圖，AB B 是相同的白熾燈，L L 是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下面說(shuō)法正確的是AP卩411電量 Q Q解析;設(shè)導(dǎo)體桿的加速度為 6 則t時(shí)刻導(dǎo)體桿的速度V=Ot產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Biv電路中的感應(yīng)電流為J =3-i-a:代入數(shù)字得：5-+5/z+aN3分）由圖象可知：卍并2FN（1分）由于物體做勻劑速直線運(yùn)動(dòng)，加速度。為常數(shù)，比較兩式可得；在力F

16、的作用過(guò)程 4 設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱量為Q仁由動(dòng)能定理可知導(dǎo)伕札一所賈的主二I十二=二B：iv _Bri-arR-r R-r由牛頓第二定律可知：F-口颶3:t:at-=maR-ro=2m/s2,許0.4在F作用的時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體桿的位移為xat22=4=4 m m（2分）在時(shí)間t內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).-：)?BlxE -=平均電流為I二Blxt(R r)通過(guò)的電荷量q = It =BlxR r代入數(shù)得q=4C=4Ct=2=2s時(shí)刻，導(dǎo)體桿的速度v= =at=4=4 m/sm/s。（2 2 分）（1 1 分）（1 1a分)由串聯(lián)電路的知識(shí)可知o=-a=SJ2分）412代入數(shù)字可得e=13.13. （18

17、18 分）（20132013 山東省濱州一中期末）如圖甲所示，電阻不計(jì)，間距為l l 的平行長(zhǎng)金屬13導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)， 阻值為R的導(dǎo)體棒ab固定連接在導(dǎo)軌左端， 另一阻值也為R的導(dǎo)體棒ef垂直放置到導(dǎo)軌上，ef與導(dǎo)軌接觸良好，并可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦移動(dòng)。現(xiàn)有一根輕桿一端固定在ef中點(diǎn)，另一端固定于墻上，輕桿與導(dǎo)軌保持平行，ef、ab兩棒間距為d。若整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且從某一時(shí)刻開(kāi)始， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的方式變化。(1)求在 0 0to時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體棒ef的電流的大小與方向;(2)求在to-2to時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量;(3(3) 1.51.5to時(shí)刻桿對(duì)導(dǎo)體

18、棒ef的作用力的大小和方向。流過(guò)導(dǎo)體棒 efef 的電流大小I,二旦二旦 2 22R 2Rt0有楞次定律可判斷電流方向?yàn)閑f解：(1 1 )在 0 0t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率Bo:-tto產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小四二空S二蘭ld二堅(jiān)AtAtAtto142)在r. Z 2r.時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小參手護(hù)芒豐在rl l-5r &t，磁感應(yīng)強(qiáng)度B =B:方向水平向左J方向?yàn)橄蛴业睦Α?4.14. (20132013 廣東省韶關(guān)市一模)如圖所示，足夠 長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌 MNMN PQPQ 平行放置，間距為 L L,與 水平面成B角，導(dǎo)軌與定值電阻 R R 和 R Ra相連， 且

19、 R=R= R Ra= = R,RR,Ri支路串聯(lián)開(kāi)關(guān) S,S,原來(lái) S S 閉合.勻 強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，有一質(zhì)量為 m m 有效 電阻也為 R R 的的導(dǎo)體棒 abab 與導(dǎo)軌垂直放置，它與導(dǎo)軌的接觸粗糙且始終接觸良好，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒 abab 從靜止開(kāi)始釋放，沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為V V,此時(shí)整個(gè)3電路消耗的電功率為重力功率的.已知重力加速度為 g g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求：4(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 的大小和達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后導(dǎo)體棒abab 中的電流強(qiáng)度 I I ;(2) 如果導(dǎo)體棒 abab 從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑 x x 距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過(guò)程 中

20、回路中產(chǎn)生的電熱是多少?(3)導(dǎo)體棒 abab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S,S,從這時(shí)開(kāi)始導(dǎo)體棒 abab 下滑一段距離后,流過(guò)導(dǎo)體棒甘的電流大小厶=時(shí)冋內(nèi)導(dǎo)體棒，產(chǎn)空時(shí)熱量Q = I* =Ef棒受安培力;F =& =*根據(jù)導(dǎo)體棒受力平衡，桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為FFR R2PQ Q15通過(guò)導(dǎo)體棒 abab 橫截面的電量為 q q，求這段距離是多少？16解析-（1）回路中的總電阻為：R=-R當(dāng)導(dǎo)體棒mb以速度V勻謹(jǐn)下滑時(shí)棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E = BLV此時(shí)棒中的感應(yīng)電流為1=學(xué)此時(shí)回路的總電功率為E二廠心 此時(shí)重力的功率為P皇=噸八in6據(jù)題給條件有；PlPw4顯解得亠豐寧 2分）分）（2）設(shè)

21、導(dǎo)體棒訪與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力大小為f,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒宦律可 知；丄叨gFPin6 = fV解得：/ = -mgsin 6（2分）導(dǎo)體棒訪減少的重力勢(shì)能等于増加的動(dòng)能、 回路中產(chǎn)生的焦耳熱以及 克服摩擦力做功的和】mg sinOx - mV* +Q + f（2分）解得；0=-wgsinG分）（3 3） S S 斷開(kāi)后，回路中的總電阻為：R/=2R設(shè)這一過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為 t t，這一過(guò)程回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)導(dǎo)體棒 abab 的平均感應(yīng)電流為I,導(dǎo)體棒 abab 下滑的距離為 S S,則：-也申BLS-EBLSEI/AtAtR總2Rt得：q = I氏=BLS（ 2 2 分）2R（2分

22、）（2分）（21715.15.（1818 分）（20132013 廣東省江門(mén)市期末）如圖所示 ,MN,MN 和 PQPQ 是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，相距為 2L2L。左側(cè)是水平放置長(zhǎng)為6L6L、間距為 L L 的平行金屬板且連接電阻 R R。金屬板右半部、efef 右側(cè)區(qū)域均處在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為M M 電阻也為 R R 的導(dǎo)體棒 abab 與導(dǎo)軌接觸良好。棒 abab 在 efef 左側(cè)O O 處受水平向右的力作用，由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，在某一時(shí)刻恰好進(jìn)入 efef 右側(cè)區(qū)域且以 速度 v0v0 勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從金屬上板左端邊緣水平向

23、右射入電量為q q 帶負(fù)電油滴能在金屬板左半部勻速向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他電阻。（1 1）求通過(guò)電阻 R R 的電流 I I 和兩端的電壓 U;U;（2 2）若要求油滴能從金屬板間飛出，求油滴射入的速率 u u 的范圍：（3 3）若棒在進(jìn)入 efef 右側(cè)區(qū)域前，所受水平向右的 力與移動(dòng)的距離成正比，求力與移動(dòng)距 離的比值 K K。MNibe rAr?1 X BX X TX迅Xx-XLR|X X X IfXXXXafX解：（1 1）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2BLv0（ 2 2 分）根據(jù)歐姆定律I I = =E（1 1 分）R + RU =IR（1 1 分），U = BLv0（ 1 1 分）（2 2）對(duì)

24、油滴在金屬板左半部運(yùn)動(dòng)，列力平衡方程UqBvomg =q（ 1 1 分）m（ 1 1 分）解得:S = 4q2VR3 mgsin 6（2 2分）18Lg油滴進(jìn)入金屬板右半部，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心。19最小半徑n=4 a分），油滴從金屬板左側(cè)飛岀最大速率最大半徑=（3）1 2 3+（r2-）:（1分），r2=51 （1分）袖満從金厲板右側(cè)飛出最小速率如二込二型.（1分）w i、V所以，油酒射入的速率范圍以學(xué)，巧建”（1分）-vo叫（3）對(duì)棒，依題意，由動(dòng)能定理1B/2L=（2分）（1分）2Ar 2MR1616、（1212 分）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2TB=2T

25、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以虛線 MNMN 為左邊界，磁場(chǎng)的方向豎直向下。MNMN 的左側(cè)有一質(zhì)量 m=0.1kgm=0.1kg, bebe 邊長(zhǎng) L L1=0.2m=0.2m，總電阻 R=2R=2Q的矩形線圈 abedabed。t=Ost=Os 時(shí)，用一恒定拉力 F F 拉線圈，使其由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過(guò) 1s1s，線圈的 bebe 邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界 MNMN 此時(shí)立即將拉力 F F 改為變力，又經(jīng)過(guò) 1s1s，線圈恰 好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流 I I 隨時(shí)間 t t 變化的圖象如圖乙所示。 求:1 1線圈 bebe 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 V V1和線圈在第 1s1s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)

26、的距離 x x;2 2線圈 abab 邊的長(zhǎng)度 L L2；3 3adad 邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，拉力的功率。解：（1 1） 1 11=1s=1s 時(shí)，線圈 bcbc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv1,（1 1 分）2u八qBu = m（ 1 1 分）rmur :qB（1 1分）乙20感應(yīng)電流I11=0.1A，R（1 1分）解得 V V1=0.5m/s=0.5m/s，（1 1分）x二勺鮎=0.25m（1 1分）2線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流竺二由乙圖可知，電流隨時(shí)間均勻増R加，故線圈在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)a分）七也時(shí)，線圈速度為仏 感應(yīng)電流厶二警3去（1分）解得=1.5m/sf（1分）二= 1即（1

27、分）* *X *（3）線圈在礒場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度心二二主=1航/（1分）畀邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)拉力為F.F-BI.L, n（1分）拉力的功率尸=尸巴a分）解得P=0.33W（1分）17.17.（ 1616 分）（20132013 江蘇南京鹽城一模）如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝正方形導(dǎo)線框 ABCDABCD 線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng) = 0.4m m 總電阻為R =0.1門(mén)。在直角坐標(biāo)系xoy中，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足10兀曲線方程y =0.2sin x（ m m），場(chǎng)強(qiáng)大小3B =0.2T。線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度二=10m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，恰好

28、拉出磁場(chǎng)。A A y/my/mC CB B(O O)0.30.3F F* X X X X ：X X X X 21(1) 求線框中 ADAD 兩端的最大電壓；(2)在圖乙中畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程上線框i-ti-t 圖象，并 估算磁場(chǎng)區(qū)域的面積；(3)求線框在穿越整個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中，拉力F所 做的功。解(1 1 )當(dāng)導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)中心線時(shí)，有兩是BC邊，二是AD邊，當(dāng)AD邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)中心時(shí)，AD邊上的電壓E“=Zu = 0.2x0.2xl0 = 0.4（rr）種情況y/rny/mcDX X220 3(2(2) BCBC 邊切割磁場(chǎng)的時(shí)間為匕二03=003(s)在圖像中，圖像與 t t 軸所圍區(qū)域共有小方格

29、153153 個(gè)(150155150155 個(gè)均算正確)23故匕時(shí)間內(nèi)通過(guò)線框某一截面的電量Q = Nq=C.0765CBSTS =電03gm屮込3-也51B（3）在匸利t3時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線框的電流按正弦規(guī)律變化T = Z+r.） =0.048 I：.；18.18.（1616 分）（20132013 江蘇省徐州期末）如圖所示，空間存在一個(gè)方向垂直桌面向下的磁場(chǎng)。現(xiàn)將質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框MNPQ，靜止放在光滑絕緣足夠大的水平桌面上,PQ邊與y軸重合。MN邊的電阻為Ri，PQ邊的電阻為R2，線框其余部分電阻不計(jì)。（1 1）若磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律為Bt= B0kt（k為大于零的已知常數(shù)），求

30、線框中感應(yīng)電 流的大小和方向。（2 2）若磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化，而是按照下列情況分布： 磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸方向均勻分布，沿x軸方向按 規(guī)律Bx=kx變化（k為大于零的已知常數(shù)），線框從t=0=0 時(shí)刻、以初速度o由圖 示位置向x軸正方向平動(dòng)。求在圖示位置線框所受安培力的大小和方向。（3 3）在第（2 2 ）問(wèn)中，若R =2R2，求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱。解：（1 1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：24E =At2B2-LkLt（2 2 分）感應(yīng)電流的大小IE _ kL2（1 1 分）R1R2R R2252）A4/V處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為虬 所以切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=8Lv=kL2v.PQ處磁感

31、應(yīng)強(qiáng)度為0,所以其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也為 6因此線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E二皿線框中的感應(yīng)電流7 = - = -盡 +RrJ?| +Rr線框受的安培力方向沿方向或水平向左）安培力大小為廠=LIB=匚）（2分）（3）線框最終惇止，根據(jù)能量關(guān)系，線框中產(chǎn)生的焦耳烈為0 = 1喚電阻丹產(chǎn)生的焦耳熱為QAI=0 = -R、+乩319.19. （20132013 廣東省韶關(guān)市一模）如圖所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MNMN PQPQ 平行放置，間距為 L L,與水平面成B角，導(dǎo)軌與定值電阻 R Ri和R2相連，且 R Ri= = R R2= = R R , R Ri支路串聯(lián)開(kāi)關(guān) S,S,原來(lái) S S 閉合勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平

32、面向上， 有一質(zhì)量為 m m 有效電阻也為 R R 的的導(dǎo)體棒 abab 與導(dǎo)軌垂直放置，它與導(dǎo)軌的接觸粗糙 且始終接觸良好，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒 abab 從靜止開(kāi) 始釋放，沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為 V,V,此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為重力功率的一.已知重力加速度為 g g,導(dǎo)4軌電阻不計(jì)，求：（1 1） 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 的大小和達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后導(dǎo)體棒abab 中的電流強(qiáng)度 I I ;（2 2） 如果導(dǎo)體棒 abab 從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑 x x 距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過(guò)程 中回路中產(chǎn)生的電熱是多少?（3 3）導(dǎo)體棒 abab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,S,從這

33、時(shí)開(kāi)始導(dǎo)體棒 abab 下滑一段距離后,通過(guò)導(dǎo)體棒 abab 橫截面的電量為 q q，求這段距離是多少？感應(yīng)電流的方向沿NPQMN（2 2分）26解析（1）回路中的總電阻為；R-當(dāng)導(dǎo)體棒訪以速度V勻速下滑時(shí)棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為；E = BLV此時(shí)棒中的感應(yīng)電流九噸據(jù)題給條件有，I 招（2 2）設(shè)導(dǎo)體棒 abab 與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力大小為 f f,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:1丄mgV sin v - fV41解得：f mg si nr導(dǎo)體棒 abab 減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能、回路中產(chǎn)生的焦耳熱以及克服摩擦 力做功的和：12mgs in）x mV2Q f x（ 2 2 分）2312解得：Q

34、 mg si nx mV（ 2 2 分）424體棒 abab 的平均感應(yīng)電流為I，導(dǎo)體棒 abab 下滑的距離為 S S,則:-也申BLS-E BLSEIAtAtR總2Rt總、BLS八得：q = It（2 2 分）4 4S S 斷開(kāi)后，回路中的總電阻為：R總=2R此時(shí)回路的總電功率為；F,嘰此吋重力的功率為：P生=6（2分）（2分）wgl sin8（2分）B = 2Z（2分）設(shè)這一過(guò)程經(jīng) t t，這一過(guò)程回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)導(dǎo)（2 2分）272R20.20.( 1515 分)(20132013 湖北黃岡市期末)如圖所示，位于水平面內(nèi)間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)

35、強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線相連，一質(zhì)量為m長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒兩端放在導(dǎo)軌上，并與之密接。已知導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r,導(dǎo)線和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)。從t=0=0 時(shí)刻起, 導(dǎo)體棒在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，從導(dǎo)軌最左端由靜止做 加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，求(1)(1)t時(shí)刻導(dǎo)體棒中的電流I和此時(shí)回路的電功率P；(2)(2) t t 時(shí)間內(nèi)拉力做的功.解(1)導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)在t時(shí)刻的速度v=ot位移打 .導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLV由閉合電路歐拇定律知，導(dǎo)體棒中的電流/為其中R=2xr.R聯(lián)立上式有/=.ri此時(shí)回路的電功率分(2(2)對(duì)導(dǎo)體棒，在

36、t t 時(shí)間內(nèi)運(yùn)用動(dòng)能定理VF-VF-W安= =- mV22 2其中安培力做的功W= =Pt= =B L atrB2I2at 1故t時(shí)間內(nèi)拉力做的功W= =- + + mOit2r 2說(shuō)明：有其它做法可比照給分21.21.(1616 分)(20132013 安徽省黃山市聯(lián)考)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌XXXXa aB B- -X XXXXXXXX解得：s =4q 2VR3 mgsin 6（2 2分）.2分MNMN29PQPQ 間距離為 L L。其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成B角，兩根用細(xì)線連接的金屬桿 abab、cdcd 分別垂直導(dǎo)軌放置， 平行斜面向上的外力 F F

37、作用在桿 abab 上，使兩桿靜止，已知 兩金屬桿 abab、cdcd 的質(zhì)量分別為 m m 和 2m2m 兩金屬桿的電阻都為 R R,并且和導(dǎo)軌始終保持良好 接觸，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B。某時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持桿 abab 靜坐不動(dòng)，求：細(xì)線燒斷后外力 F F 的最小值和最大值；設(shè)細(xì)線燒斷后 cdcd 桿到達(dá)最大速度前桿 abab 產(chǎn)生的電熱為 Q Q 求 cdcd 桿到達(dá)最大速度前經(jīng)過(guò) 的位移 s s。解析*細(xì)線燒斷瞬間.外力F取得最小值印研究桿Fi=rngsin 9.3分cd桿到達(dá)最大速度 J 時(shí)，外力F取得最大值R研究桿ab：F2=mgsin +F去.2分研丸M桿，因其勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)s=2mgsin0 - -1分顯然F -KA可彳導(dǎo)：F2-3rngsin 9- .2分（也可以研究整體） 兩桿電阻相等，故電熱相等。cdcd 桿到達(dá)最大速度前電路產(chǎn)生的