學生用北京市各區(qū)零模電磁感應

1、北京市各區(qū)零模電磁感應匯編16海淀18如圖所示，足夠長的 U 型光滑金屬導軌平面與水平面呈 角，其中 MN 與 PQ 平行 且間距為 L，導軌平面與磁感應強度為 B 的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒 ab 由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab 棒在 MN 與 PQ 之間部分的電阻為 R，當 ab 棒沿導軌下滑的距離為 x 時，棒的速度大小為 v。則在這一過程中（ ）A金屬棒 ab 運動的加速度大小始終為 B金屬棒 ab 受到的最大安培力為C通過金屬棒 ab 橫截面的電荷量為 D金屬棒 ab 產生的焦耳熱為20.利用所學物理知識，可以初步了解安檢中常用的一種手持金屬探

2、測器的工作原理及 相關問題。這種手持金屬探測器工作時，因其內部的探測器線圈內通有一定頻率（該頻率可 在固定的頻率范圍內調節(jié)）的正弦交變電流，產生迅速變化的磁場。如果該種探測器附近有 金屬物品，在金屬物品中會感應出渦流，渦流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，引發(fā) 探測器蜂鳴報警。金屬物品中感應出的渦流越大對探測器線圈中的電流的影響越大，金屬物 品中感應出渦流的大小與正弦交變電流的頻率以及被檢測金屬物品的尺寸和導電的性能有 關。關于該種金屬探測器，下列說法中正確的是 （ ）A金屬物品中產生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率可能不同 B當探測器中通有的交變電流頻率不在工作頻率范圍內時，

3、被檢測金屬物品中就不產生感應電流 C探測器線圈中通低頻率的正弦交變電流更容易檢測出尺寸小、電阻率大的金屬物品 D該種金屬探測器能檢測有無金屬物品，但不能準確區(qū)分金屬的種類15年海淀23（18分）洋流又叫海流，指大洋表層海水常年大規(guī)模的沿一定方向較為穩(wěn)定的流動。因為海水中含有大量的正、負離子，這些離子隨海流做定向運動，如果有足夠強的磁場能使海流中的正、負離子發(fā)生偏轉，便可用來發(fā)電。圖10xLhBzyv0北東dRS圖為利用海流發(fā)電的磁流體發(fā)電機原理示意圖，其中的發(fā)電管道是長為L、寬為d、高為h的矩形水平管道。發(fā)電管道的上、下兩面是絕緣板，南、北兩側面M、N是電阻可忽略的導體板。兩導體板與開關S和定

4、值電阻R相連。整個管道置于方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。為了簡化問題，可以認為：開關閉合前后，海水在發(fā)電管道內以恒定速率v朝正東方向流動，發(fā)電管道相當于電源，M、N兩端相當于電源的正、負極，發(fā)電管道內海水的電阻為r（可視為電源內阻）。管道內海水所受的摩擦阻力保持不變，大小為f。不計地磁場的影響。（1）判斷M、N兩端哪端是電源的正極，并求出此發(fā)電裝置產生的電動勢；（2）要保證發(fā)電管道中的海水以恒定的速度流動，發(fā)電管道進、出口兩端要保持一定的壓力差。請推導當開關閉合后，發(fā)電管兩端壓力差F與發(fā)電管道中海水的流速v之間的關系；（3）發(fā)電管道進、出口兩端壓力差F的功率可視為該發(fā)電機的輸入

5、功率，定值電阻R消耗的電功率與輸入功率的比值可定義為該發(fā)電機的效率。求開關閉合后，該發(fā)電機的效率；在發(fā)電管道形狀確定、海水的電阻r、外電阻R和管道內海水所受的摩擦阻力f保持不變的情況下，要提高該發(fā)電機的效率，簡述可采取的措施。 14年海淀20電子感應加速器的基本原理如圖所示。在上、下兩個電磁鐵形成的異名磁極之間有一個環(huán)形真空室。圖甲為側視圖，圖乙為真空室的俯視圖。電磁鐵中通以交變電流，使兩極間的磁場周期性變化，從而在真空室內產生感生電場，將電子從電子槍右端注入真空室，電子在感生電場的作用下被加速，同時在洛倫茲力的作用下，在真空室中沿逆時針方向（圖乙中箭頭方向）做圓周運動。由于感生電場的周期性變

6、化使電子只能在某段時間內被加速，但由于電子的質量很小，故在極短時間內被加速的電子可在真空室內回旋數10萬以至數百萬次，并獲得很高的能量。若磁場的磁感應強度B（圖乙中垂直紙面向外為正）隨時間變化的關系如圖丙所示，不考慮電子質量的變化，則下列說法中正確的是（ ）A電子在真空室中做勻速圓周運動B電子在運動時的加速度始終指向圓心C在丙圖所示的第一個周期中，電子只能在0內按圖乙中逆時針方向做圓周運動且被加速D在丙圖所示的第一個周期中，電子在0和T內均能按圖乙中逆時針方向做圓周運動且被加速 22(16分)NRMA如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距為l，導軌上端接有電阻R和一個理想電流表，

7、導軌電阻忽略不計。導軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導軌平面向外。質量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導軌下落，金屬桿進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。求：（1）磁感應強度B的大??；（2）電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大小；（3）金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓大小。 13. 海淀19如圖5所示，一個邊長為L、電阻均勻分布的正方形線框abcd,在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為L的兩個勻強磁場。這兩個磁場的磁感應強度大小均為B，方向相反

8、。線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時針方向電流為正方向。若從圖示位置開始，線框中產生的感應電流i、導體ba段電壓uba分別與運動位移x之間的函數圖象如圖6所示，則正確的是（ ）A0xii02i0-2i0-i0L2L3L4LB0xii02i0-2i0-i0L2L3L4LC0xuba3u0L2L3L4L2u0u0-u0-2u0-3u0D0xuba3u0L2L3L4L2u0u0-u0-2u0-3u0圖620著名物理學家費曼曾設計這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心豎直的光滑軸自由轉動，在圓板的中部固定一個線圈，圓板的四周固定著一圈金屬小球，如圖7所示。在線圈接通電源的瞬間，發(fā)現(xiàn)圓板順

9、時針轉動（俯視），則下列說法正確的是 （ ） 圖7A金屬球一定帶正電B金屬球一定帶負電C金屬球可能不帶電D金屬球可能帶負電12年海淀圖qhabRBq18如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道，其軌道平面與水平面成角，上端用一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時間后，金屬桿開始以速度v勻速運動直到軌道的底端。金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計，重力加速度為g。則（ ） A金屬桿加速運動過程中的平均速度為v/2B金屬桿加速運動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運動過程中克服安培力做功的功率C

10、當金屬桿的速度為v/2時，它的加速度大小為D整個運動過程中電阻R產生的焦耳熱為mgh - mv211海淀20如圖5所示，水平面內兩根光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量一定的金屬棒垂直于導軌并與導軌接觸良好。若對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從a位置由靜止開始向右做勻加速運動并依次通過位置b和c。若導軌與金屬棒的電阻不計，a到b與b到c的距離相等，則下列關于金屬棒在運動過程中的說法正確的是（ ）RFabc圖5BA金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1:2B金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1:C在從a到b與從b到c

11、的兩個過程中，電阻R上產生的熱量之比為1:1D在從a到b與從b到c的兩個過程中，通過金屬棒的橫截面的電量之比為1:210海淀22(16分)均勻導線制成的電阻為、質量為的單匝矩形閉合線框，邊長，將線框置于一有界勻強磁場上方某一高度處，如圖14所示。已知該磁場區(qū)域寬度為，方向沿水平、垂直線框所在平面向里，磁感應強度為?，F(xiàn)使線框由靜止自由下落，線框平面保持與磁場方向垂直，且邊始終保持水平方向。若線框恰好以恒定速度通過磁場，重力加速度為，空氣阻力可忽略不計，求：(1)線框通過磁場過程中產生的焦耳熱；(2)開始下落時線框邊與磁場上邊界的距離；(3)邊在磁場區(qū)域運動的過程中，、兩點間的電勢差。10西城24

12、（20分）如圖1所示，表面絕緣且光滑的斜面MMNN固定在水平地面上，斜面所在空間有一邊界與斜面底邊NN平行、寬度為的勻強磁場，磁場方向垂直斜面。一個質量，總電阻的正方形單匝金屬框，放在斜面的頂端（金屬框上邊與MM重合）。現(xiàn)從時開始釋放金屬框，金屬框將沿斜面下滑。圖2給出了金屬框在下滑過程中速度的二次方與對應的位移的關系圖像。取重力加速度。求（1） 斜面的傾角；（2） 勻強磁場在磁感應強度B的大??；（3） 金屬框在穿過磁場的過程中電阻上升熱的功率。09西城LRA2A1S18在如圖所示的電路中，燈A1和A2是規(guī)格相同的兩盞燈。當開關閉合后達到穩(wěn)定狀態(tài)時，A1和A2兩燈一樣亮。下列判斷正確的是（ ）

13、A閉合開關時，A1、A2同時發(fā)光B閉合開關時，A1逐漸變亮，A2立刻發(fā)光C斷開開關時，A1逐漸熄滅，A2 立即熄滅D斷開開關時，A1和A2均立即熄滅OOB19如圖所示，一個面積為S、匝數為N、電阻為R的矩形線圈，在磁感強度為B的勻強磁場中繞OO軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直。線框每秒轉數為n。當線框轉到如圖所示的位置開始計時。則（ ）A感應電動勢最大值為2nBSB感應電流的有效值為C感應電動勢的瞬時值表達式為2nNBScos（2nt）D感應電流的瞬時值表達式為Rv0abPQNM20如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，且都傾斜著與水平面成夾角。在導軌的最上端M、P之間接有電阻R，不

14、計其它電阻。導體棒ab從導軌的最底端沖上導軌，當沒有磁場時，ab上升的最大高度為H；若存在垂直導軌平面的勻強磁場時，ab上升的最大高度為h。在兩次運動過程中ab都與導軌保持垂直，且初速度都相等。關于上述情景，下列說法正確的是（ ）A兩次上升的最大高度相比較為H < hB有磁場時導體棒所受合力的功大于無磁場時合力的功C有磁場時，電阻R產生的焦耳熱為D有磁場時，ab上升過程的最小加速度為gsin8w.w.w.k.s.5.u.c.o.m08海淀20如圖5（甲）所示，一個“”型導軌垂直于磁場固定在磁感應強度為B的勻強磁場中，a是與導軌相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下，導體棒以恒定

15、速度v向右運動，以導體棒在圖5（甲）所示位置的時刻作為計時起點，下列物理量隨時間變化的圖像可能正確的是 金屬棒所受安培力大小隨時間變化關系C0tI00tE0回路的感應電動勢隨時間變化關系AtF感應電流隨時間變化關系BtP電流產生的熱功率隨時間變化關系D圖5（乙）24（20分）磁懸浮列車是一種高速運載工具，它是經典電磁學與現(xiàn)代超導技術相結合的產物。磁懸浮列車具有兩個重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導電磁鐵提供）使車體在導軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅動系統(tǒng)，就是在沿軌道安裝的繞組（線圈）中，通上勵磁電流，產生隨空間作周期性變化、運動的磁場，磁場與固定在車體下部的感應金屬框相互作用，

16、使車體獲得牽引力。為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們給出如下的簡化模型，圖10（甲）是實驗車與軌道示意圖，圖10（乙）是固定在車底部金屬框與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌，導軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強磁場Bl和B2，二者方向相反。車底部金屬框的寬度與磁場間隔相等，當勻強磁場Bl和B2同時以恒定速度v0沿導軌方向向右運動時，金屬框也會受到向右的磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。設金屬框垂直導軌的邊長L=0.20m、總電阻R=l.6，實驗車與線框的總質量m=2.0kg，磁場Bl=B2=B1.0T，磁場運動速度v0=10m/s。回答下列問題：（1）設t

17、=0時刻，實驗車的速度為零，求金屬框受到的磁場力的大小和方向；（2）已知磁懸浮狀態(tài)下，實驗車運動時受到恒定的阻力 f1=0.20N，求實驗車的最大速率vm；（3）實驗車A與另一輛磁懸浮正常、質量相等但沒有驅動裝置的磁懸浮實驗車P掛接，設A與P掛接后共同運動所受阻力f2=0.50N。A與P掛接并經過足夠長時間后的某時刻，撤去驅動系統(tǒng)磁場，設A和P所受阻力保持不變，求撤去磁場后A和P還能滑行多遠？圖10（乙）B1vB2固定在列車下面的導線框A移動的磁場移動的磁場圖10（甲）07海淀24磁流體動力發(fā)電機的原理如圖17所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內充滿電阻率為的某種導電流體（如水銀）。矩形塑料管的兩端接有渦輪機，由渦輪機提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后