精品練習(xí)：交變電流電磁場和電磁波doc

1、精品練習(xí)：交變電流電磁場和電磁波一、選擇題1. （ 09·天津·9）（ 1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B 的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與 cd 邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值 I= 。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過 的過2程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=。答案：（1）2BS，BS2RR解析 ：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、 平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計算等知識。電動勢的最大值Em BS，電動勢的有效值 EEm ，電流的有效值 IE2BS；2R2REttBSq I t。RR tRR2.

2、 （ 09·廣東物理· 9）圖為遠距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠距離輸電，下列表述正確的是（ ABD ）A 增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B 高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D 高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析 ：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗P I2R線，而 R線L ,增大輸電線的橫截面S積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A 正確；由 P=UI 來看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U 越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B 正確；若輸電

3、電壓一定，輸送功率越大，則電流I 越大，電路中損耗的電功率越大，C 錯誤；輸電電壓并不是電壓越高越好， 因為電壓越高， 對于安全和技術(shù)的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好， D 正確。3. （ 09·江蘇物理· 6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為u202 sin 100 t V氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有（AB）A 開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB 開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D 開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析 ：本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的

4、最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。由交變電壓的瞬時值表達式知，原線圈兩端電壓的有效值為 U120 2n1U 1得副線圈兩端的電壓為U 2100 V ，電壓表的示數(shù)V=20V ，由U 22n2為交流電的有效值， B 項正確；交變電壓的頻率為10050 Hz ，一個周期內(nèi)電壓f2兩次大于100V ，即一個周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz ，A 項正確；開關(guān)斷開前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C 項錯誤；斷開后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D 項錯誤。4. （ 09·海南物理· 9）一臺發(fā)電機最大輸

5、出功率為4000kW, 電壓為4000V ，經(jīng)變壓器 T1 升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R 1k到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡 （ 220V 、60W ）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,變壓器 T1和 T2 的耗損可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài)，則（ABD）A T1 原、副線圈電流分別為103A 和 20AB T2 原、副線圈電壓分別為1.8105V 和 220VC T1 和 T2 的變壓比分別為1：50 和 40：1D 有 6104 盞燈泡（ 220V 、 60W ）正常發(fā)光5. （ 09·海南物理· 12）鉗型表的工作原理如

6、圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時， 與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比， 所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz 和 60Hz ?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A ；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是A 。若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A ；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為A 答案： 12256. （ 09·山東· 19）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機的輸出電壓為200V ，輸電線

7、總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4 （ 變 壓 器 均 為 理 想 變 壓 器 ） 。 要 使 額 定 電 壓 為220V的 用 電 器 正 常 工 作 ， 則（ AD ）n2n3An1n4n2n3Bn1n4C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析 ：根據(jù)變壓器工作原理可知n1220， n3U 3 ，由于輸電線上損失一部分電壓，n2U 2n4220升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U 2 U 3 ，所以 n2n3，A 正確，n1n4BC 不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓

8、變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D 正確?？键c：變壓器工作原理、遠距離輸電提示：理想變壓器的兩個基本公式是：U 1n2，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都U 2n2有電壓和匝數(shù)成正比。P1P2 ，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時，才有U1I1 U2I2,I1n 2 。I 2n1遠距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系 是 ：U 1n1 , U 3n3 ,U 2U r U 3。電流之間的關(guān)系是：U 2n2U 4n4I1n,2I3n, I 24 I rI 3 。輸電線上

9、的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。I2n1I 4n3分析和計算時都必須用PrI 22 r ,U rI 2 r ，而不能用 Pr U r2。特別重要的是要會分析輸rP121電線上的功率損失PrLU 2S。U 22S7. （ 09·四川· 17）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1， R1 20，R2 30，C 為電容器。已知通過 R1的正弦交流電如圖乙所示，則（ C）A. 交流電的頻率為0.02 HzB. 原線圈輸入電壓的最大值為2002 VC. 電阻 R2 的電功率約為6.67 WD. 通過 R3 的電流始終為零解析 ：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流

10、的周期、頻率相同，周期為0.02s 、頻率為 50赫茲， A 錯。由圖乙可知通過R 的電流最大值為I 1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為1mUm 20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B 錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R 和電容器， D 錯；根據(jù)正弦交3流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點可知電阻R2 的電流有效值為I I m R1、電壓有效值2R2為 U Um/2 V，電阻 R2 的電功率為P2 UI 20 W、 C 對。39. （ 09·福建· 16）一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲

11、所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則（ D ）A. 電壓表v 的示數(shù)為220vB. 電路中的電流方向每秒鐘改變50 次C.燈泡實際消耗的功率為484wD. 發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J解析 ：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值, 由圖像知電動勢的最大值E= 220 2 V，有效m值 E=220V，燈泡兩端電壓REU209V，A=0.02S，一個周期內(nèi)電Rr錯；由圖像知 T流方向變化兩次，可知1s 內(nèi)電流方向變化100 次， B 錯；燈泡的實際功率U22092IE2.2A ，發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘PW 459.8W ,C 錯；電流的有效值R

12、R95r產(chǎn)生的焦耳熱為22Q Irt2.2 5JJ，D對。r1 24.22009 年聯(lián)考題一. 選擇題1. (09·崇文模擬 ) 如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L 處，有一邊長為L 的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F 使線框以速度v 勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的電動勢E 為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量 的方向為正，外力F 向右為正。 則以下關(guān)于線框中的磁通量、感應(yīng)電動勢 E、外力 F 和電功率 P 隨時間變化的圖象正確的是( D )

13、E0tt0BABv到控制中心BFP2.( 郴州市 2009 屆高三調(diào)研試題) 如圖所示， 兩條柔軟的導(dǎo)線與兩根金屬棒相連，組成閉合電路，且上端金屬棒固定，下端金屬棒自由懸垂如果穿過回路的磁場逐漸增強，下面金屬棒可能的運動情況是B( C )A向左擺動B向右擺動C向上運動D不動3.(09 ·三校模擬 ) 如圖所示是一個基本邏輯電路。聲控開關(guān)、光敏電阻、小燈泡等+ 5V元件構(gòu)成的一個自動控制電路。該電路的功能是在白天無論聲音多么響，小燈泡都聲R1?N不會亮，在晚上，只要有一定的聲音，小燈泡就亮。這種電路現(xiàn)廣泛使用于公共樓R3R2L梯間，該電路虛線框 N 中使用的是門電路則下面說法正確的是?

14、（ A ）A R2 為光敏電阻， N 為與門電路B R2 為光敏電阻， N 為或門電路CR2 為光敏電阻， N 為非門電路D R2 為熱敏電阻， N 為非門電路4.(09 ·啟東中學(xué)模擬) 在如下圖所示的靜電實驗電路中，已知電容器的電容C1=C2 =C3，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為 r ，電壓表的內(nèi)阻為10k ，當(dāng)電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，則（D）A電壓表和靜電計上的電勢差相等，都是E2B電壓表上電勢差比靜電計上的電勢差大些C靜電計上電勢差為零D電壓表上電勢差為零5.(09 ·崇文模擬 ) 圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是( D)u

15、/Vu/V31131101234 201234 2t/(10s)t/(s)31131110圖甲圖乙A 圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B 兩種電壓的有效值都是 311VC圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u 220sin100 t（V ）D 圖甲所示電壓經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為10:1 的理想變壓器變壓后，功率比為1： 16.( 郴州市 2009 屆高三調(diào)研試題) 如圖所示，在電路兩端接上交變電流，保持電壓不變，使頻率增大，發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是: 燈 l 變暗、燈2 變亮、燈3 不變，則M、 N、 L 處所接元件可能是( C )A M 為電阻， N 為電容器， L 為電感器B M 為電阻， N 為電感

16、器， L 為電容器MNLUC M 為電感器， N 為電容器， L 為電阻123D M 為電容器， N 為電感器， L 為電阻7. （ 09·豐臺模擬） 某變電站用原副線圈匝數(shù)比為n1：n2 的變壓器，將遠距離輸來的電能送到用戶，如圖所示。將變壓器看作理想變壓器，當(dāng)正常工作時，下列說法正確的是ac（ C ）A. 原副線圈電壓比為21Rn：nB原副線圈電流比為n1：n2bdC原副線圈電壓比為n1：n2D變壓器的輸入功率與輸出功率的比為n1：n28.(09 ·蘇苑高中模擬 ) 豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖所示的電路圖連接，絕緣

17、線與左極板的夾角為 。當(dāng)滑動變阻器 R 在 a 位置時，電流表的讀數(shù)為 I1，夾角為 1 當(dāng)滑片在 b 位置時，電流表的讀數(shù)為 I2，夾角為 2，則 （ D ）A 12,I1I 2B 12,I1I 2C 12,I1I 2D 12,I1I 29.(09 ·睢寧中學(xué)模擬 ) 在如圖所示的羅輯電路中，當(dāng)A 端輸入電信號“1” 、B 端輸入電信號“ 0”時，則在 C和 D端輸出的電信號分別為（ C）(A)1 和 0(B)0 和 1(C)1 和 1(D)0 和 010.(09 ·西城模擬 ) 如圖，線圈 M 和線圈 N 繞在同一鐵芯上。M 與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連， P 為滑動變

18、阻器的滑動端，開關(guān)S 處于閉合狀態(tài)。 N 與電阻 R 相連。下列說法正確的是( AD)MNA 當(dāng) P 向右移動，通過R 的電流為 b 到 aMNB 當(dāng) P 向右移動，通過R 的電流為 a 到 bPRC斷開 S 的瞬間，通過R 的電流為 b 到 aP SSabD 斷開 S 的瞬間，通過R 的電流為 a 到 b11.(09 ·睢寧中學(xué)模擬 ) 如圖所示，電源內(nèi)阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想電表，當(dāng)滑動變阻器 R 的滑動頭從 a 端滑到 b 端過程中（ A）A V 的示數(shù)先增大后減小，A 示數(shù)增大B V 的示數(shù)先增大后減小，A 示數(shù)減小RAaC V 的示數(shù)先減小后增大，A 示數(shù)增大bD

19、 V 的示數(shù)先減小后增大，A 示數(shù)減小12.(09 ·天一中學(xué)模擬 ) 兩個較大的平行金屬板A、B 相距為 d，分別接在電壓為U 的電源正、負極上，這時質(zhì)量為m，帶電量為 q 的油滴恰好靜止在兩板之間，如圖所示，在其他條件不變的情況下，如果將兩板非常緩慢地水平錯開一些，那么在錯開的過程中（ D）A油滴將向上加速運動，電流計中的電流從b 流向 aabGB油滴將向下加速運動，電流計中的電流從a 流向 bEAC油滴靜止不動，電流計中的電流從b 流向 aBD油滴靜止不動，電流計中的電流從a 流向 b13.( 蕪湖一中 2009 屆高三第一次模擬考試) 如圖，線圈 L ，鐵芯 M，線圈 L都可

20、自由移動，12S 合上后使 L2 中有感應(yīng)電流且流過電阻R 的電流方向為ab，可采用的辦法是(AC)A使 L2 迅速靠近 L1B斷開電源開關(guān) SC將鐵芯 M插入D 將鐵芯 M抽出14.(09 ·海淀模擬 ) 如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲中由B 到C），場強大小隨時間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面、大小隨時間變化情況如圖丙所示。在t=1s 時，從A 點沿AB 方向（垂直于BC）以初速度v0 射出第一個粒子，并在此之后，每隔2s 有一個相同的粒子沿AB 方向均以初速度v0 射出，并恰好均能擊中C 點，若AB BC=l ，且粒

21、子由A 運動到C 的運動時間小于1s。不計空氣阻力，對于各粒子由A 運動到C 的過程中，以下說法正確的是（BCD）BCEBE0B0v0A02 468t/s02468t/s甲乙丙A 電場強度 E0 和磁感應(yīng)強度 B0 的大小之比為3 v0： 1B 第一個粒子和第二個粒子運動的加速度大小之比為1： 2C第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比為:2D 第一個粒子和第二個粒子通過C 的動能之比為1： 515. (09 ·西城模擬 ) 某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為 U，輸電導(dǎo)線的總電阻為 R。則下列說法正確的是(BC)A 輸電線上的電流 IUB輸電線上的電流

22、IP0RUC輸電線上損失的功率P(P0)2RD 輸電線上損失的功率PU 2UR16.( 合肥 35 中 2009 屆高三物理第一次質(zhì)量抽測試卷) 如圖所示，在磁感強度為B的勻強磁場中，有半徑為r 的光滑半圓形導(dǎo)體框架，OC 為一能繞 O 在框架上滑動的導(dǎo)體棒， OC 之間連一個電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計，若要使OC能 以 角 速 度 勻 速 轉(zhuǎn) 動 ， 則 外 力 做 功 的 功 率 是 ：( C )A. B2 2 r 4B.B2 2 r 4R2RC. B2 2 r 4D.B2 2 r 44R8R17.(09 ·石景山模擬) 用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)有電流從電

23、流表的正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)下列說法哪些是正確的：(AC)SNA 當(dāng)把磁鐵N 極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B 當(dāng)把磁鐵N 極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D 磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏18.(郴州市 2009 屆高三調(diào)研試題) 如圖甲所示， 一個閉合矩形金屬線圈abcd 從一定高度釋放，且在下落過程中線圈平面始終在豎直平面上。在它進入一個有直線邊界的足夠大的勻強磁場的過程中，取線圈bc 邊剛進磁場時t 0，則描述其運動情況的圖線可能是圖乙中的(ABC)advvvvbc× ×

24、×ot ot ot ot×××ABCD×××甲乙19.(郴州市2009 屆高三調(diào)研試題) 如圖所示為一理想變壓器，在原S線圈輸入電壓不變的條件下，要提高變壓器的輸入功率，可采用的方法是UR1R2(BC)A只增加原線圈的匝數(shù)B只增加副線圈的匝數(shù)C只減小用電器 R1 的電阻D斷開開關(guān) S20.(09·華羅庚中學(xué)模擬 ) 右圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L 為小燈泡。光照射電阻R 時，其阻值將變得遠小于 R，則下列說法正確的是5V（ B）RA 該邏輯電路是非門電路；當(dāng)電阻R 受到光照時，小燈泡L 不發(fā)光1B 該邏輯

25、電路是非門電路；當(dāng)電阻R受到光照時，小燈泡L 發(fā)光RLC該邏輯電路是與門電路；當(dāng)電阻RD 該邏輯電路是或門電路；當(dāng)電阻R受到光照時，小燈泡L 不發(fā)光受到光照時，小燈泡L 發(fā)光21.(2009屆安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考試卷) 如圖所示，兩平行導(dǎo)軌M 、N 水平固定在一個磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中；兩根相同的導(dǎo)體棒、垂直于導(dǎo)軌放置，它們的質(zhì)量都為m，電阻都為R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動庫擦因數(shù)均為 . 開始時兩導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對棒施加一平行于導(dǎo)軌的恒力F（方向如圖所示），使I棒運動起來關(guān)于兩棒的最終的運動狀態(tài)，下列說法可能正確的是(ACD)A棒最

26、終做勻速運動而棒靜止B、兩棒最終都以相同的速度做勻速運動C兩棒最終都勻速( 不為零）運動，但棒的速度較大D兩棒最終都以相同的加速度（不為零）運動22.( 合肥 35 中 2009 屆高三物理第一次質(zhì)量抽測試卷) 如圖，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng) 的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab 與 cd，阻值為 R的電阻與導(dǎo)軌的 a、 c 端相連。金屬滑桿 MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動。 整個裝置放于勻強磁場中， 磁場的方向豎直向上，aMbRcNdm磁感應(yīng)強度的大小為B?；瑮U與導(dǎo)軌電阻不計，滑桿的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為m的物塊相連， 拉滑桿的繩處于水平拉直狀態(tài)?，F(xiàn)若從靜止開

27、始釋放物塊，用I 表示回路中的感應(yīng)電流，g 表示重力加速度，則在物塊下落過程中物塊的速度可能(ABD)mgRmgRI 2RI 2RA. 小于 B2 l 2B. 等于 B2l 2C.小于 mgD.大于 mg二、 非選擇題23.( 湖南長沙二中2009 屆高三第一次質(zhì)量檢測試卷) 如圖甲所示， 長為 a 寬為 b，單位長度電阻為 r 的均勻線框從磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中以速度v速拉出，求拉力的功及PQ 兩點間的電勢差。如果線框以圖乙方式勻速拉出，為使外力的功與圖甲方式相同，拉出的速度v1應(yīng)為多大？此時PQ 兩點間的電勢差多大？B 2 b2 aBabb電勢差同上答案： PU PQ1a(a b)r

28、a bO24.(09 ·東城模擬 ) 如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m ，金屬導(dǎo)軌所在的×L2×××平面與水平面夾角=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T 、方××××E r×× B×L 1×向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E= 4.5V 、內(nèi)阻a××××× ×××bAO'Rr =0.50 的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)

29、量 m=0.040kg 的導(dǎo)體棒 ab 放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5 ，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g 取 10m/s2。已知 sin37° =0.60， cos37° =0.80 ，求：（ 1）通過導(dǎo)體棒的電流；（ 2）導(dǎo)體棒受到的安培力大??；（ 3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。答案：（ 1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：EI=1.5AR0r（ 2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F 安=BIL =0.30N（ 3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1 = mg sin37°

30、; =0.24N由于 F1 小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f根據(jù)共點力平衡條件mg sin37°+f=F 安解得： f=0.06N25. (湖南長沙二中2009 屆高三第一次質(zhì)量檢測試卷) M是一長為L 的豎直放置的絕緣擋板，N 是一塊同樣長的與水平面成45°角且與M 相對放置的絕緣擋板，它們的底邊保持平行。在 M 板正中央 O 點有一個質(zhì)子速度v0 對著 N 板水平射出，首次擊中N 板的點與 O 點相距為 d。設(shè)所有碰撞均無能量損失。在整個裝置中有水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，假設(shè)質(zhì)子最后一次碰撞發(fā)生在N 板的正邊緣處，試求：（ 1）擋板長 L 應(yīng)滿足什么

31、條件？（ 2）質(zhì)子在兩板間的運動時間。答案 （1）1RmV04nmV0( n1,2,3, )L 2nReBL2eB（ 2）直線運動時間：(2n1) d圓運動時間：t2Rt1nV 0eB總運動時間： t t1 t( 2n1) dnmV02e2 B 2V0P26. (郴州市 2009屆高三調(diào)研試題 )如圖所示， 兩根完全相同的 “ V”字形導(dǎo)a'a軌 OPQ 與 KMN 倒放在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、 QOM'bbNKB平行放置，其間距為L，電阻不計。兩條導(dǎo)軌足夠長，所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是 兩個金屬棒ab 和 a b 的質(zhì)量都是m，電阻都是 R，與導(dǎo)軌

32、垂直放置且接觸良好空間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑，讓a b 固定不動，將 ab 釋放，則 ab 達到的最大速度是多少 ?(2)如果將 ab 與 a b 同時釋放，它們所能達到的最大速度分別是多少?答案(1)ab 運動后切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而后受到安培力，當(dāng)受力平衡時，加速度為 0，速度達到最大，受力情況如圖所示則：FNmgsin=F 安 cos F 安又 F 安BILIE 感/ 2RmgE 感 BLvmcos 2mgR sin聯(lián)立上式解得 vm2 L2 cos2B(2) 若將 ab、 a b 同時釋放，因兩邊情況相同，所以達到的最大速度大小相等，這時ab

33、、a b 都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而且是串聯(lián) mgsin F 安 cos F 安BI L2BL vm cosI2RmgR sin vm。B 2 L2 cos227.(09·崇文模擬 )如圖所示，在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)存在 B=2.0T的勻強磁場， OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程 x 0.50sin y( m) ， C為導(dǎo)5軌的最右端，導(dǎo)軌 OA與 OCA相交處的 O點和 A點分別接有體積可忽略的定值電阻R1C和 R2，其 R1=4.0 、 R2=12.0 ?，F(xiàn)有一足夠長、質(zhì)量 m=0.10kg 的金屬棒 MN 在豎直向上的外力 F 作用下，以 v=3.0m/s

34、的速度向上勻速運動，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻 R1、 R2外其余電阻不計， g取 10m/s2，求：MN（ 1）金屬棒 MN 在導(dǎo)軌上運動時感應(yīng)電流的最大值；（ 2）外力 F 的最大值；（ 3）金屬棒 MN 滑過導(dǎo)軌 OC段，整個回路產(chǎn)生的熱量。答案（ 1）金屬棒 MN 沿導(dǎo)軌豎直向上運動，進入磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)金屬棒 MN 勻速運動到 C點時，電路中感應(yīng)電動勢最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大。金屬棒 MN接入電路的有效長度為導(dǎo)軌OCA 形狀滿足的曲線方程中的x值。因此接入電路的金屬棒的有效長度為Lx 0 .5 sinyL m=xm=0.5m5EmBL mvEm=3.0VI mEm

35、且 R并R1 R2R并R1 R2I m1.0A(2) 金屬棒 MN 勻速運動中受重力 mg、安培力 F 安 、外力 F外作用F安mI m Lm BF安 m1.0 NF外 mF安 mmgF外m2.0 N（ 3）金屬棒 MN 在運動過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e 3.0siny有效值為E mE 有52金屬棒 MN 滑過導(dǎo)軌 OC段的時間為 tyocy5 mtv25st6滑過 OC 段產(chǎn)生的熱量QE有2Q 1.25J.tR并28 (郴州市2009 屆高三調(diào)研試題)如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO 軸勻速轉(zhuǎn)動， 磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直 已知線圈匝數(shù) n=400，電阻 r 01 ，長 L 1=005m，寬

36、 L 2=004m，角速度 l00 rad s，磁場的磁感應(yīng)強度B 025T. 線圈兩端外接電阻R=99的用電器和一個交流電流表( 內(nèi)阻不計) ，求：(1) 線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢(2) 電流表 A 的讀數(shù)(3) 用電器上消耗的電功率答案 (1) Em nBS代人數(shù)據(jù)得Em 400× 0.25 × 0.05 × 0.04 ×l00 V 20 VEm(2) I m=rR代人數(shù)據(jù)得I m20A=2A9.90.1是正弦交變電流，所以電流表讀數(shù)即有效值I = I m2 A=1 41A2(3) PI2R22 × 9 9W 19 8W29.(2009

37、屆安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考試卷)如圖所示，平行導(dǎo)軌豎直放置，上端用導(dǎo)線相連，中間跨接的金屬棒與導(dǎo)軌組成閉合回路。水平虛線L1、 L2 之間存在垂直導(dǎo)軌所在平面向里的磁場，磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律是22ky），其中 B0 和 k 為已知量， y 為B= B0 (1+磁場中任一位置到 Ll 的距離金屬棒從L2 處以某一速度向上運動進人磁場, 經(jīng)過 L1時其速度為剛進人磁場時速度的一半，返回時正好勻速穿過磁場已知金屬棒在導(dǎo)軌上滑動時所受的摩擦力和重力之比為 5 :13，重力加速度為g ，導(dǎo)軌上單位長度的阻值是恒定的，其余的電阻不計求：( 1 ) Ll 到導(dǎo)軌上端的距離( 2）金屬棒向上運動進人磁場的

38、初速度與向下運動進人磁場的速度之比.( 3）金屬棒向上剛進人磁場的加速度的大小答案設(shè)導(dǎo)軌間的距離為L，位長度的阻值為， L1 位置到導(dǎo)軌上端的距離為x，磁場的高度為 h1, 金屬棒以o 向上進入磁場， 離開磁場后上升的最大高度為h2，向下進入磁場后的速度為。如圖甲、乙所示（ 1）金屬棒在磁場中向下運動時所受的安培力為：B 2L2Bo2L2 (1ky)F 安 =BIL=y)y2 (x2 x(1)x要使 F 安 不隨 y 的改變而改變，必須有 R1 ,即x1。xR(2) 金屬棒離開磁場后的上升階段有：( o ) 22a上 h22金屬棒進入磁場前的下落階段有：22a下h3( o )2 ： 2a上 ：a下（ mf ）：(mgf ) 9 ：42得：o ：3：1（ 3）金屬棒向上和向下經(jīng)過L2 位置時所受安培力之比為：B2L2oB2L23 ：1F上 ：F下：RR金屬棒向下進入磁場做勻速運動，其安培力F下mgf金屬棒向上進入磁場時的加速度的大小為：mg f 3( mg f )42ag 。m1330.(09·西城區(qū)模擬 ) 在如圖甲所示的電路中， 螺線管匝數(shù) n = 1500 匝，橫截面積