五年高考物理題薈萃_電磁感應(yīng)

1、第十二章第十二章 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)一、選擇題一、選擇題1.1.0909上海物理上海物理1313如圖，金屬棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑導(dǎo)軌上，在 ef 右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在 ef 左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域 cdef 內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán) L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒 ab 在水平恒力 F 作用下從磁場(chǎng)左邊界 ef 處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L 有_填收縮、擴(kuò)張趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_填變大、變小、不變 。2.2.0909上海上海99信用卡的磁條中有一個(gè)個(gè)連續(xù)的相反極性的磁化區(qū)，每個(gè)磁化區(qū)代表了二進(jìn)制數(shù) 1 或 0，用以?xún)?chǔ)存信息。刷卡時(shí)，當(dāng)磁條以

2、某一速度拉過(guò)信用 卡閱讀器的檢測(cè)頭時(shí)，在檢測(cè)頭的線圈中會(huì)產(chǎn)生變化的電壓如圖 1 所示 。當(dāng)信用卡磁條按圖 2 所示方向以該速度拉過(guò)閱讀檢測(cè)頭時(shí)，在線圈中產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系正確的選項(xiàng)是 ( )3.3.0909山東山東2121如下圖，一導(dǎo)線彎成半徑為 a 的半圓形閉合回路。虛線 MN 右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣?v 向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD 始絡(luò)與 MN 垂直。從 D 點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是 A感應(yīng)電流方向不變 BCD 段直線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 EBav D感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值14EBav4.4.

3、0909重慶重慶2020題 20 圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱(chēng)，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運(yùn)動(dòng)， O是線圈中心 ，那么 A從 X 到 O，電流由 E 經(jīng) G 流向 F，先增大再減小B從 X 到 O，電流由 F 經(jīng) G 流向 E，先減小再增大C從 O 到 Y，電流由 F 經(jīng) G 流向 E，先減小再增大D從 O 到 Y，電流由 E 經(jīng) G 流向 F，先增大再減小5.5.0909福建福建1818如下圖，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為 d，其右端接有阻值為

4、R 的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為 m質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體桿 ab 垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 u?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力 F 作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離 L 時(shí)，速度恰好到達(dá)最大運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直 。設(shè)桿接入電路的電阻為 r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為 g。那么此過(guò)程 A、桿的速度最大值為 B、流過(guò)電阻 R 的電量為6.6.0909浙江浙江1717如下圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O

5、點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開(kāi)始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。那么線框中感應(yīng)電流的方向是 Aadcba BdabcdC先是dabcd，后是adcbaD先是adcba，后是dabcd7.7.0909海南物理海南物理44一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈 M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán) N，N 可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng)。M 連接在如下圖的電路中，其中 R 為滑線變阻器，1E和2E為直流電源，S 為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。以下情況中，可觀測(cè)到 N 向左運(yùn)動(dòng)的是 A在 S 斷開(kāi)的情況下， S 向 a 閉合的瞬間B在 S 斷開(kāi)的情況下，S

6、 向 b 閉合的瞬間C在 S 已向 a 閉合的情況下，將 R 的滑動(dòng)頭向 c 端移動(dòng)時(shí)D在 S 已向 a 閉合的情況下，將 R 的滑動(dòng)頭向 d 端移動(dòng)時(shí)二、非選擇題二、非選擇題8.8.0909全國(guó)卷全國(guó)卷2424)如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率Bkt，k 為負(fù)的常量。用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求1導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大?。?磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化。解析解析：此題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)kltsBt221/在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流,RIslR4, 聯(lián)立得8klsI

7、(2)導(dǎo)線框所受磁場(chǎng)力的大小為BIlF ,它隨時(shí)間的變化率為tBIltF,由以上式聯(lián)立可得822slktF。9.9.0909北京北京2323 18 分單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量以下簡(jiǎn)稱(chēng)流量 。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體如自來(lái)水、啤酒等流量的裝置，稱(chēng)為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩局部組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖，圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極a和c,a,c 間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑 D，測(cè)量管的軸線與 a、c 的連接放像以及通過(guò)電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)測(cè)量管時(shí)，在電極 a、c 的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E，并

8、通過(guò)與電極連接的儀表顯示出液體流量 Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。1330.40 ,205 10,0.12 /Dm BT Qs，設(shè)液體在測(cè)量管內(nèi)各處流速相同，試求 E 的大小去 3.02一新建供水站安裝了電磁流量計(jì)，在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查，原因是誤將測(cè)量管接反了，既液體由測(cè)量管出水口流入，從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M(mǎn)管道。不便再將測(cè)量管拆下重裝，請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮?jiǎn)便方法；3顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻，其阻值記為.R a、c 間導(dǎo)電液體的電阻 r 隨液體電阻率色變化而變化，從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以 E、R。r 為參量，給

9、出電極 a、c 間輸出電壓 U 的表達(dá)式，并說(shuō)明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。解析：解析：1導(dǎo)電液體通過(guò)測(cè)量管時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，在電極 a、c 間切割感應(yīng)線的液柱長(zhǎng)度為 D， 設(shè)液體的流速為 v，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BDv 由流量的定義，有 Q=Sv=vD42 式聯(lián)立解得 DBQDQBDE442代入數(shù)據(jù)得 VVE33100 . 14 . 0312. 0105 . 242能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê?jiǎn)便，合理即可，如：改變通電線圈中電流的方向，使磁場(chǎng) B 反向，或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)調(diào)接入顯示儀表。3傳感器的顯示儀表構(gòu)成閉合電路，有閉合電路歐姆定律 rRE

10、I)/(RrIErRREIRU 輸入顯示儀表是 a、c 間的電壓 U，流量示數(shù)和 U 一一對(duì)應(yīng)， E 與液體電阻率無(wú)關(guān)，而 r 隨電阻率的變化而變化，由式可看出， r 變化相應(yīng)的 U 也隨之變化。在實(shí)際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨 a、c間的電壓 U 的變化而變化，增大 R，使 Rr，那么 UE,這樣就可以降低液體電阻率的變化對(duì)顯示儀表流量示數(shù)的影響。10.10.0909上海物理上海物理2424 14 分如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為 l，左側(cè)接一阻值為 R 的電阻。區(qū)域 cdef 內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為 s。一質(zhì)量為 m，電阻為

11、r的金屬棒 MN 置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到 Fv0.4N v 為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。 l1m，m1kg，R，r，s1m1分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；2求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大??；3假設(shè)撤去外力后棒的速度 v 隨位移 x 的變化規(guī)律滿(mǎn)足 vv0 x， 且棒在運(yùn)動(dòng)到 ef 處時(shí)恰好靜B2l2mRr止，那么外力 F 作用的時(shí)間為多少？4假設(shè)在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。解析：解析：1金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)， R 兩端電壓 UIv，U 隨時(shí)間均勻增大，即

12、v 隨時(shí)間均勻增大，加速度為恒量；2Fma，以 FvB2l2vRr代入得0.5v0.4aB2l2Rra 與 v 無(wú)關(guān)，所以 a/s2， 0.50 得 B0.5T B2l2Rr3x1 at2，v0 x2at，x1x2s，所以 at2ats12B2l2mRr12mRrB2l2t2t10，t1s，4可能圖線如下：11.11.0909廣東物理廣東物理181815 分如圖 18a所示，一個(gè)電阻值為 R ，匝數(shù)為 n 的圓形金屬線與阻值為 2R 的電阻 R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為 r1 . 在線圈中半徑為 r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系圖線如圖

13、 18b所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為 t0和 B0 . 導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求 0 至 t1時(shí)間內(nèi)1通過(guò)電阻 R1上的電流大小和方向；2通過(guò)電阻 R1上的電量 q 及電阻 R1上產(chǎn)生的熱量。解析解析：由圖象分析可知，0 至1t時(shí)間內(nèi) 00BBtt由法拉第電磁感應(yīng)定律有 BEnnstt而22sr由閉合電路歐姆定律有11EIRR聯(lián)立以上各式解得：通過(guò)電阻1R上的電流大小為202103nBrIRt 由楞次定律可判斷通過(guò)電阻1R上的電流方向?yàn)閺?b 到 a通過(guò)電阻1R上的電量20211 103nBr tqI tRt 通過(guò)電阻1R上產(chǎn)生的熱量2224202111 12029n Br tQI R tRt2

142021 年高考試題分類(lèi)匯編：年高考試題分類(lèi)匯編：電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)一、選擇題一、選擇題1.1.0808全國(guó)全國(guó)2020矩形導(dǎo)線框 abcd 固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間變化的規(guī)律如下圖.假設(shè)規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流 I 的正方向，以下各圖中正確的選項(xiàng)是 ( )2.2.0808全國(guó)全國(guó)2121如圖，一個(gè)邊長(zhǎng)為 l 的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)； 一個(gè)邊長(zhǎng)也為 l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直； 虛線框?qū)蔷€ ab 與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba 的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框在 t=0 時(shí)，

15、 使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿 ab 方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域以 i 表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎韵卤硎?i-t 關(guān)系的圖示中，可能正確的選項(xiàng)是( ) 3.3.0808四川四川1717在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直，所成的銳角為 。在磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面 ( )A維持不動(dòng) B將向使 減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C將向使 增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng) D將轉(zhuǎn)動(dòng)，因不知磁場(chǎng)方向，不能確定 會(huì)增大還是會(huì)減小4.4.0808江蘇江蘇88如下圖的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L

16、1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，以下判斷正確的有 A.a先變亮，然后逐漸變暗 B.b先變亮，然后逐漸變暗C.c先變亮，然后逐漸變暗 D.b、c都逐漸變暗5.5.0808海南海南11法拉第通過(guò)靜心設(shè)計(jì)的一系列試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)與“磁學(xué)聯(lián)系起來(lái)在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中，所作的推論后來(lái)被實(shí)驗(yàn)否認(rèn)的是 A既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導(dǎo)體外表感應(yīng)出電荷，那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流C既然運(yùn)動(dòng)

17、的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)D既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流6.6.0808海南海南1010一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心假設(shè)僅考慮地磁場(chǎng)的影響，那么當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空 A由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下abB由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下C沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上D沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)7.7.0808重慶重慶1

18、818如下圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為 m 的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線 AB 正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，假設(shè)線圈始終不動(dòng)，那么關(guān)于線圈受到的支持力 FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是 A.FN先小于 mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先大于 mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右8.8.0808上海上海66老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿克繞中心點(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.磁鐵插

19、向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D. 無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)9.9.0808寧夏寧夏1616如下圖，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)最阻 R 和 r，導(dǎo)體棒 PQ 與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 R 的電流為由 d 到 c，流過(guò) r 的電流為由 b 到 aR 的電流為由 c 到 d，流過(guò) r 的電流為由 b 到 aR 的電流為由 d 到 c，流過(guò) r 的電流為由 a 到 bR 的電流為由 c 到 d，流過(guò) r 的電流為由 a 到 b10

20、.10.0808山東山東2222兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為 L ，底端接阻值為 R 的電阻。將質(zhì)量為 m 的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如下圖。除電阻 R 外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放那么( )A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度 gB金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻 R 的電流方向?yàn)?abC金屬棒的速度為 v 時(shí)所受的安培力大小為 F =D電阻 R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少二、非選擇題二、非選擇題NSRCab11.11.0808上海上海1010如下圖，平行于 y 軸的導(dǎo)體棒以

21、速度 v 向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半徑為 R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體棒位置 x 關(guān)系的圖像是( )12.12.0707寧夏理綜寧夏理綜2020電阻 R、電容 C 與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N 極朝下，如下圖，現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在 N 極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò) R 的電流方向和電容器極板的帶電情況是( )A從 a 到 b，上極板帶正電 B從 a 到 b，下極板帶正電C從 b 到 a，上極板帶正電 D從 b 到 a，下極板帶正電14.14.0707山東理綜山東理綜2121用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為 L 或 2L 的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，

22、以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如下圖。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，M、z 兩點(diǎn)間的電壓分別為 Ua、Ub、Uc和 Ud。以下判斷正確的選項(xiàng)是 ( )AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUaUbUcUd DUbUaUdUc15.15.0707上海上海77取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖a所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，假設(shè)將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖b所I示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為的電流時(shí)，那么在螺線管內(nèi)中部I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ( )B CB D2 B16.16.0606陜西陜西1111如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置

23、一根串接一電阻 R 的直角形金屬導(dǎo)軌 aob(在紙面內(nèi))，磁場(chǎng)方向垂直于紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌 c、d 分別平行于 oa、ob 放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)?，F(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：以速度 v 移動(dòng) d,使它與 ob 的距離增大一倍;再以速率 v 移動(dòng) c,使它與 oa 的距離減小一半；然后，再以速率 2v 移動(dòng) c,使它回到原處；最后以速率 2v 移動(dòng) d,使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻 R 的電量的大小依次為 Q1、Q2、Q3和 Q4,那么( )A.Q1=Q2=Q3=Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D.Q1Q2=Q3Q417

24、.17.0606北京北京2020如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界 d 點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入，ab沿曲線 dpa 打到屏 MN 上的 a 點(diǎn)，通過(guò) pa 段用時(shí)為假設(shè)該微粒經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞at并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏 MN 上。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。新微粒運(yùn)動(dòng)的 ( )A、軌跡為 pb,至屏幕的時(shí)間將小于 tB、軌跡為 pc,至屏幕的時(shí)間將大于 tC、軌跡為 pb，至屏幕的時(shí)間將等于 tD、軌跡為 pa，至屏幕的時(shí)間將大于 t18.18.0606四川四川1717如下圖，接有燈泡 的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸

25、l并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況相同。圖中 O 位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。假設(shè)兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，那么( )O 到 P 的過(guò)程中，電路中電流變大P 到 Q 的過(guò)程中，電路中電流一直變大O 處時(shí)，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變O 處時(shí)，電路中電流最大19.19.0606天津天津2020在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖 1 所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 如圖 2t變化時(shí)，圖 3 中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E 變化的是 20.20.0606江蘇江蘇1919關(guān)于多用電表的使用，以

26、下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A用電流擋測(cè)電流或用電壓擋測(cè)電壓前,必須檢查機(jī)械零點(diǎn) B用電阻擋測(cè)電阻前,不需要檢查機(jī)械零點(diǎn)C用電阻擋測(cè)電阻時(shí)，假設(shè)從一個(gè)倍率變換到另一個(gè)倍率，不需要重新檢查歐姆零點(diǎn)D用電阻擋測(cè)電阻時(shí)，被測(cè)電阻的阻值越大，指針向右轉(zhuǎn)過(guò)的角度就越大21.21.0505廣東廣東66如下圖，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面上，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒 ab、cd 與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為 R，回路上其余局部的電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后

27、，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ( ) 回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒22.22.0505廣東廣東2626在物理學(xué)的開(kāi)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步。在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)奉獻(xiàn)的表達(dá)中，不正確的說(shuō)法是 A.庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B.愛(ài)因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C.法拉第發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律 D.牛頓提出的萬(wàn)有引力定律奠定了天體力學(xué)的根底23.23.0505遼寧遼寧77如下圖，兩根相距為的平行直導(dǎo)軌 ab、cd、b、d 間連有一固定電阻 R，導(dǎo)軌電阻

28、可忽略不計(jì)。MN 為放在 ab 和 cd 上的一導(dǎo)體桿，與 ab 垂直，其電阻也為 R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面指向圖中紙面內(nèi) ?，F(xiàn)對(duì) MN 施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度 v如圖做勻速運(yùn)動(dòng)。令 U 表示 MN 兩端電壓的大小，那么 A流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 b 到 d,21vBlU B流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 d 到 b,21vBlU C流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 b 到 d,vBlU D流過(guò)固定電阻 R 的感應(yīng)電流由 d 到 b,vBlU 24.24.0505全國(guó)全國(guó)1919圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為 l，

29、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd 是位于紙面內(nèi)的梯形線圈， ad 與 bc 間的距離也為 l。t=0 時(shí)刻，bc 邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合如圖 ?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿 abcda 的感應(yīng)電流為正，那么在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流 I 隨時(shí)間 t 變化的圖線可能是 acbd25.25.0505全國(guó)全國(guó) 理綜理綜1616如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的 N 極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)但未插入線圈內(nèi)部( )A線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C. 線圈

30、中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥二、非選擇題二、非選擇題1.1.0808全國(guó)全國(guó)2424 19 分如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為 l、電阻為 r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為 l 的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻圖中未畫(huà)出 ；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開(kāi)始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度 v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由 v0減小至 v1的過(guò)程中，通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度 I 保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。假設(shè)不計(jì)導(dǎo)軌

31、電阻，求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。解析：導(dǎo)體棒所受的安培力為：F=BIl 3 分由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此在棒的速度從 v0減小到 v1的過(guò)程中，平均速度為： 3 分)(2110vvv當(dāng)棒的速度為 v 時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：E=Blv 3 分棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： 2 分vBlE 綜合式可得： 2 分1021vvBlE導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為： 2 分rIP21負(fù)載電阻上消耗的熱功率為： 2 分12PIEP由以上三式可得： 2 分rIvvBlP2102212.082.08北京北京2222 16 分均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框 ab

32、cd，每邊長(zhǎng)為 L，總電阻為 R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為 B 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方 h 處，如下圖。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且 cd 邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng) cd 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，1求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;2求 cd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;3假設(shè)此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度 h 所應(yīng)滿(mǎn)足的條件。SN解析：1cd 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度 v=2gh線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLvBL2gh(2)此時(shí)線框中電流 I= cd 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 U=I()=ER34R324Blgh(3)安培力 F=BIL=222B LghR根據(jù)牛頓第二定律 mg-

33、F=ma,由 a=0 解得下落高度滿(mǎn)足 h=22442m gRB L3.3.0808天津天津2525 (22分)磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的

34、變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v(vV，所以在時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積t 0s=(v)v l t 在此時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化t 00()MNB l vvt 同理，該時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化t 00()PQB l vvt 故在內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化 tPQMN 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小 Et根據(jù)閉合電路歐姆定律有 EIR根據(jù)安培力公式，MN邊所受的安培力 0MNFB IlPQ邊所受的安培力 0PQFB Il根據(jù)左手定那么，MN、PQ邊所受的安培力方

35、向相同，此時(shí)列車(chē)驅(qū)動(dòng)力的大小 02MNPQFFFB Il聯(lián)立解得 2 2004()B lvvFR4.4.0808江蘇江蘇1515 (16分)如下圖，間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)場(chǎng)強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1，間距為d2兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直 (設(shè)重力加速度為g)(1)假設(shè)a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，求b穿過(guò)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中增加的動(dòng)能Ek(2)假設(shè)a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b恰好離開(kāi)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域；此后a離開(kāi)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b 又恰好進(jìn)

36、入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域且ab在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相求b穿過(guò)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q(3)對(duì)于第(2)問(wèn)所述的運(yùn)動(dòng)情況，求a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率v解析：解析：(1) a 和 b 不受安培力作用，由機(jī)械能守恒定律知，sin1mgdEk(2) 設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為 v1剛離開(kāi)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為 v2，由能量守恒知：在磁場(chǎng)區(qū)域中，sin212112221mgdmvQmv在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中，sin212122122mgdmvQmv解得sin)(21ddmgQ(3) 在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律sin12gtvv且平均速度tdvv2122有磁

37、場(chǎng)區(qū)域：棒 a 受到的合力BIlmgFsin感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Blv感應(yīng)電流RI2解得vRlBmgF2sin22根據(jù)牛頓第二定律，在 t 到 t+t 時(shí)間內(nèi)tmFv那么有tmRvlBgv2sin22解得122212sindmRlBgtvv【高考考點(diǎn)高考考點(diǎn)】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系【易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒】第2小問(wèn)的題目比擬長(zhǎng)，不容易看懂，要耐心審題【備考提示備考提示】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系運(yùn)動(dòng)是整個(gè)物理學(xué)的核心，在每年的壓軸題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)。通常有多個(gè)問(wèn)，一般第1小問(wèn)不難，后面的幾問(wèn)比擬難，但不要放棄，要有分部得分意識(shí)，因此在復(fù)習(xí)中要培養(yǎng)學(xué)生分析物理問(wèn)題的能力和分部得分意識(shí)。5.5.0808上海上海2424 14 分如

38、下圖，豎直平面內(nèi)有一半徑為 r、內(nèi)阻為 R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N 處與相距為 2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道 ME、NF 相接，EF 之間接有電阻 R2，R112R，R24R。在MN 上方及 CD 下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) I 和 II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B?，F(xiàn)有質(zhì)量為 m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn) A 處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長(zhǎng)。導(dǎo)體棒 ab 下落 r/2 時(shí)的速度大小為 v1，下落到 MN 處的速度大小為 v2。1求導(dǎo)體棒 ab 從 A 下落 r/2 時(shí)的加速度大小。2假設(shè)導(dǎo)體棒 ab 進(jìn)

39、入磁場(chǎng) II 后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng) I 和 II 之間的距離 h 和 R2上的電功率 P2。3假設(shè)將磁場(chǎng) II 的 CD 邊界略微下移，導(dǎo)體棒 ab 剛進(jìn)入磁場(chǎng) II 時(shí)速度大小為 v3，要使其在外力 F 作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為 a，求所加外力 F 隨時(shí)間變化的關(guān)系式。解析：1以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng) I 中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒 ab 從 A 下落r/2 時(shí)，導(dǎo)體棒在策略與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得: mgBILma，式中 lr3 式中4R1BlvIR總844844RRRRRRR總（）（）由以上各式可得到22134B r va

40、gmR= 2當(dāng)導(dǎo)體棒 ab 通過(guò)磁場(chǎng) II 時(shí)，假設(shè)安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即222422ttBrvB r vmgBIrBrRR并并式中 解得1243124RRRRRR并2222344tmgRmgRvB rB r并導(dǎo)體棒從 MN 到 CD 做加速度為 g 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有 得2222tvvgh2222449322vm grhB rg此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率為 222234Gtm g RPmgvB r根據(jù)能量守恒定律，此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即 所以，12GPPPP電222234m g RB r234GPP2222916m g RB r3設(shè)導(dǎo)體棒 ab 進(jìn)

41、入磁場(chǎng) II 后經(jīng)過(guò)時(shí)間 t 的速度大小為，此時(shí)安培力大小為 tv2243tB r vFR 由于導(dǎo)體棒 ab 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有3tvvat 根據(jù)牛頓第二定律，有:FmgFma 即2234()3B rvatFmgmaR由以上各式解得: 22222233444()()333B r vB rB r aFatvm gatmamgRRR6.6.0808廣東廣東1818 17 分如圖a所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L=導(dǎo)軌左端連接R0.6的電阻，區(qū)域 abcd 內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B=0.6T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗=0.2 m細(xì)金屬棒 A1和 A2用長(zhǎng)為 2D=的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌

42、平面上，并與導(dǎo)軌垂直，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為t=0.3 ,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，使金屬棒以恒定速度r=1.0 m/s 沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)，計(jì)算從金屬棒 A1進(jìn)入磁場(chǎng)t=0到 A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖b中畫(huà)出解析：解析：0t1A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：VBDvE18. 00 . 13 . 06 . 0電阻 R 與 A2并聯(lián)阻值：2 . 0rRrRR并所以電阻 R 兩端電壓072. 018. 03 . 02 . 02 . 0ErRRU并并通過(guò)電阻 R 的電流：ARUI12. 06 . 0072. 01t1t2 E=0, I2=0t2t3 同理：I3=7.7.(07(0

43、7廣東廣東18)18)17 分如圖a所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距 L，距左端 L 處的中間一段被彎成半徑為 H 的 1/4 圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差 H 的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在磁場(chǎng) B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng) B(t)，如圖b所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端放置一質(zhì)量為 m 的金屬棒 ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間 t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為 R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為 g。2金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？求 0 到 t0時(shí)間內(nèi)，回路中感

44、應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。3討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng) B0的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。解析：感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因?yàn)榻饘侔艋綀A弧任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同。0t0時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 E0，感應(yīng)電流為，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量為 Q，由法拉第電I磁感應(yīng)定律： 0020tBLtE根據(jù)閉合電路的歐姆定律： REI0由焦耳定律及有： 解得：RtBLRtIQ0204024200L BQt R設(shè)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng) B0一瞬間的速度變，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過(guò)程中，機(jī)械能守恒： 0v221mvmgH 在很短的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng) B

45、0瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E，那么： t tE vtx )(20tBLxLB由閉合電路歐姆定律及，解得感應(yīng)電流 002tLgHRLBI根據(jù)討論：.當(dāng)時(shí)，0；02tLgH I.當(dāng)時(shí)，方向?yàn)椋?2tLgH 002tLgHRLBIab .當(dāng)時(shí)，方向?yàn)椤?2tLgH gHtLRLBI200ba 8.8.(07(07江蘇江蘇2121) )16 分如下圖，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B1 T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為 dm，現(xiàn)有一邊長(zhǎng) l0.2 m、質(zhì)量 m0.1 kg、電阻 R0.1 的正方形線框 MNOP 以 v07 m/s 的初速

46、從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求：線框 MN 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小 F；線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱 Q3線框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù) n。解析：線框 MN 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)有： 02.8 NBlvFBlIBlR 設(shè)線框豎直下落時(shí)，線框下落了 H 速度為 vHdddddddP MONv0由能量守恒定律得：220H1122mgHmvQmv由自由落體規(guī)律得： 解得 2H2vgH2012.45 J2Qmv解法一：解法一：只有在線框進(jìn)入和穿出條形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，才產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線框局部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域 x 時(shí)有：2 2BlvB lFBlIBlvRR在 tt+t 時(shí)間內(nèi)，由

47、動(dòng)量定理Ftmv求和 解得2 22 20B lB lv txmvRR 2 20B lxmvR穿過(guò)條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)為 可穿過(guò) 4 個(gè)完整條形磁場(chǎng)區(qū)域4.42xnl解法二：解法二：線框穿過(guò)第 1 個(gè)條形磁場(chǎng)左邊界過(guò)程中：2/BltFBlIBlR根據(jù)動(dòng)量定理 解得10F tmvmv 2 310B lmvmvR同理線框穿過(guò)第 1 個(gè)條形磁場(chǎng)右邊界過(guò)程中有 12 3/1B lmvmvR所以線框穿過(guò)第 1 個(gè)條形磁場(chǎng)過(guò)程中有 12 3/02B lmvmvR設(shè)線框能穿過(guò) n 個(gè)條形磁場(chǎng)，那么有 2 3020B lnmvR9.9.0606江蘇江蘇1717 17 分如下圖，頂角 =45，的金屬導(dǎo)軌 MON 固

48、定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根與 ON 垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度 v0沿導(dǎo)軌 MON 向右滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為 m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為 r，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的 a 和 b，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t=0 時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角 O 處，求： 1t 時(shí)刻流過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度和電流方向。 I2導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力 F 的表達(dá)式。 3導(dǎo)體棒在 0t 時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 Q。 4假設(shè)在時(shí)刻將外力 F 撤去，導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時(shí)的坐標(biāo) x。0t17(1)0 到 t 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移 tvx0t 時(shí)刻，導(dǎo)體棒

49、的長(zhǎng)度 導(dǎo)體棒的電動(dòng)勢(shì)0 xl 0BlvE 回路總電阻 電流強(qiáng)度 rxxR)22(rBvREI)22(0電流方向 ab (2)rtvBBIlF2202)22( (3)t 時(shí)刻導(dǎo)體棒的電功率 rtvBRIP2302/2)22( tPrtvBPtQ22302)22(22(4)撤去外力后，設(shè)任意時(shí)刻 t 導(dǎo)體棒的坐標(biāo)為，速度為，取很短時(shí)間或很短距離xvtx解法一 ：在時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理得 tttvmtBIl 那么vmtlvrB)()22(202)22(mvSrB如下圖，掃過(guò)面積 22)(20200 xxxxxxS)(000tvx 得 20020)()22(2tvBrmvx或設(shè)滑行距離為 d那么 即

50、ddtvtvS2)(0000022002Sdtvd解之(負(fù)值已舍去)20000)(2tvStvd得20000)(2tvSdtvx20020)()22(2tvBrmv解法二 ：在段內(nèi)，由動(dòng)能定理得xxx(忽略高階小量)vmvvvmmvxF22)(2121得 vmSrB)22(202)22(mvSrB以下解法同解法一解法三：由牛頓第二定律得 得tvmmaFvmtF解法四：由牛頓第二定律得 xvvmtvmmaF以下解法同解法二10.10.0505江蘇江蘇3434 理綜理綜 (7 分)如下圖，水平面上有兩根相距的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌 MN 和 PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在 M 和 P 之間接有阻值為

51、 R 的定值電阻，導(dǎo)體棒 ab 長(zhǎng) ，其電阻為 r，與導(dǎo)軌接觸良好，整l個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0.4T，現(xiàn)使 ab 以10ms 的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng). v(1)ab 中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大? (2)ab 中電流的方向如何? (3)假設(shè)定值電阻 R,導(dǎo)體棒的電阻 r0 . 30 . 1 那么電路中的電流多大?解析：解析：1ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 代入數(shù)值，得 BlvE V0 . 2E2ab中電流的方向?yàn)閎a3由閉合電路歐姆定律，回路中的電流 EIRr代入數(shù)值，得： A5 . 0I11.11.0505春季春季77 22 分近期?科學(xué)?中文版的文章介紹了一種新技術(shù)航天飛纜，航天

52、飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來(lái)在太空飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力，它還能清理“太空垃圾等。從 1967 年至 1999 年 17 次試驗(yàn)中，飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得局部成功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的根本定律來(lái)解釋。以下圖為飛纜系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型示意圖，圖中兩個(gè)物體 P，Q 的質(zhì)量分別為 mP、mQ，柔性金屬纜索長(zhǎng)為 l，外有絕緣層，系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 Q 距地面高為 h。設(shè)纜索總保持指向地心，P 的速度為 vP。地球半徑為 R，地面的重力加速度為 g。1飛纜系統(tǒng)在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，地磁場(chǎng)在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無(wú)電

53、流，問(wèn)纜索 P、Q 哪端電勢(shì)高？此問(wèn)中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于 vP，求 P、Q 兩端的電勢(shì)差；2設(shè)纜索的電阻為 R1，如果纜索兩端物體 P、Q 通過(guò)周?chē)碾婋x層放電形成電流，相應(yīng)的電阻為 R2，求纜索所受的安培力多大；3求纜索對(duì) Q 的拉力 FQ。解：22 分 1纜索的電動(dòng)勢(shì) E=BlvpP、Q 兩點(diǎn)電勢(shì)差 UPQ=Blvp，P 點(diǎn)電勢(shì)高2纜索電流 安培力2121RRBlvRREIP2122RRvlBIlBFPA3Q 的速度設(shè)為vQ，Q 受地球引力和纜索拉力 FQ作用 hRvmFhRMmGQQQQ22)(P、Q 角速度相等 hRlhRvvQP又 2RGMg 聯(lián)立、解得：)()()(22

54、22lhRvhRhRgRmFPQQ12.12.0505上海物理上海物理2222 (14分)如下圖，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距，m1導(dǎo)軌平面與水平面成=37角，下端連接阻值為的電阻勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為0.2kg、電阻R不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 (1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大??；(2)當(dāng)金屬棒下滑速度到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，電阻消耗的功率為，求該速度的大??；RW8(3)在上問(wèn)中，假設(shè)2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向R(g取10rns2，sin370.6， cos370.8

55、)解析：1金屬棒開(kāi)始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律： mamgmgcossin由式解得10(O.60.250.8)ms2=4ms2 a(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡v0cossinFmgmg此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率： RPFv 由、兩式解得 sm10sm)8 . 025. 06 . 0(102 . 08FPv(3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B vBlIRRIP2由、兩式解得8 20.410 1PRBTTvl磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上13.13.0505上海物理上海物理2020 (10

56、分)如下圖，帶正電小球質(zhì)量為，帶電量為,置于光kg1012mC1016q滑絕緣水平面上的點(diǎn)當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，該小球從靜止開(kāi)始始終沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，A當(dāng)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，測(cè)得其速度, 此時(shí)小球的位移為,求此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍(Bsm5 . 1Bvm15. 0s取)某同學(xué)求解如下：設(shè)電場(chǎng)方向與水平面之間夾角為，由動(dòng)能定理qEScos0得g2m10s212Bmv。由題意可知0，所以當(dāng)E 7.5104時(shí)小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速mVcos75000cos22qsmvEBmV直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)檢查，計(jì)算無(wú)誤該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?假設(shè)有請(qǐng)予以補(bǔ)充解析：該同學(xué)所得結(jié)論有不完善之處為使小球

57、始終沿水平面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力在豎直方向的分力必須小于等于重力,即：mgqEsin所以3425. 21015. 0222tan22BBvsgsmvmgmV1025. 1mV5410110101sin562qmgE即：mV1025. 1mV107.554E14.14.0505天津理綜天津理綜2323 16 分圖中 MN 和 PQ 為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距 為，電阻lm40. 0不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.50T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量為，電阻為的金屬Bmkg100 . 630 . 1桿 ab 始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為的電阻。當(dāng)桿0 .

58、31Rab 到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率為，重力加速度取，試求速vPW27. 02sm10率和滑動(dòng)變阻器接入電路局部的阻值v2R解析：由能量守恒定律有： Pmgv 代入數(shù)據(jù)，解得： sm5 . 4v導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) BlvE 設(shè)電阻與的并聯(lián)電阻為，ab棒的電阻為，那么電路中總電阻1R2R并Rr rRRRRR2121又滿(mǎn)足 EIP 由以上四式聯(lián)立得： 2R15.15.0505全國(guó)高考全國(guó)高考2525 20 分 圖中為電源，電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)。固定電阻，BV27 5001R為光敏電阻。為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)，兩極板的間距2RCm100 . 8

59、21l。為屏，與極板垂直，到極板的距離。為一圓盤(pán)，由形狀相同、透光率不同m100 . 12dSm16. 02lP的三個(gè)扇形 a、b 和 c 構(gòu)成，它可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)光束通過(guò)扇形 a、b、c 照射光敏電阻時(shí)，的阻值分AA 2R2R別為 1 000、2 000、4500。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入。電子電荷量m/s100 . 860vC，電子質(zhì)量。忽略細(xì)光束的Ce19106 . 1kg10931m寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力。假設(shè)照在上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)阻值立即有相應(yīng)的改變。2R2R1設(shè)圓盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)光束通過(guò) b 照射到上，求電子到達(dá)2R屏上時(shí)，它離點(diǎn)的距離。 計(jì)算結(jié)果

60、保存?zhèn)z位有效數(shù)字 。SOy2設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每 3 轉(zhuǎn)一圈。取光束照在 a、b 分界處時(shí) t=0，試在圖 2 給出的坐標(biāo)紙s上，畫(huà)出電子到達(dá)屏上時(shí)，它離點(diǎn)的距離隨時(shí)間 t 的變化圖線06s 間 。要求在軸上標(biāo)出圖線最SOyy高點(diǎn)與最低點(diǎn)的值。 不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，只按畫(huà)出的圖線評(píng)分。 解析：1設(shè)電容器兩板間的電壓為，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，電子在極板間穿行時(shí)方向上的加速度大小CUEy為 , 穿過(guò)的時(shí)間為，穿出時(shí)電子偏轉(zhuǎn)的距離為, aC1t1y211RRRUdUE maeE 011vlt 21121aty 由以上各式得dlRRRmvey212112012代人數(shù)據(jù)得m108 . 431y由此