專題電磁感應(yīng)要點

2009高考物理專題沖刺八命題范圍：電磁感覺說明：本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共150分；答題時間120分鐘.第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分.在每題給出的四個選項中，只有一個選項正確，將正確的選項填在括號內(nèi)）一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面（即垂直于紙面）向里，如圖甲所示。若磁感覺強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，那么第3s內(nèi)線圈中感覺電流的大小與其各地方受安培力的方向是（）BA．大小恒定，沿順時針方向與圓相切BB．大小恒定，沿著圓半徑指向圓心O24t/sC．漸漸增添，沿著圓半徑走開圓心-B乙D．漸漸增添，沿逆時針方向與圓相切甲2.如圖，有一理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為n.原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機.電動機線圈電阻為R.當輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動機帶動一重物勻速上升.以下判斷正確的選項是（）A．原線圈中的電流為nIAU~B．變壓器的輸入功率為UI/n.RC．電動機輸出的總功率為I2RD．電動機兩端電壓為IR3.以以下列圖，固定在水平桌面上的圓滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸優(yōu)異。在兩根導軌的端點d、e之間連接一個電阻R，其余部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑

d

Iac動，運動過程中桿ab素來垂直于框架。右圖為一段時間內(nèi)金屬桿中的電流I隨時間t的變化關(guān)系，則以以下列圖中能夠表示外力F隨時間t變化關(guān)系的圖象是（）

RBegbO

tFFFFOtOtOtOtABCD1以以下列圖，圓滑U型金屬導軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強磁場中．磁感覺強度為B，導軌寬度為L。QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為M，電阻為R的金屬棒ab放在導軌上，給棒一個水平向右的初速度v0使之開始滑行，最后停在導軌上。由以上條件，在此過程中不能夠求出的物理量有()A．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B．經(jīng)過電阻R的總電量MC．a(chǎn)b棒運動的位移D．a(chǎn)b棒的運動時間5.以以下列圖電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計。以下判斷正確的選項是()A．閉合S，牢固后，電容器兩端電壓為EB．閉合S，牢固后，電容器的a極帶正電C．斷開S的瞬時，電容器的a極板將帶正電D．斷開S的瞬時，電容器的a極板將帶負電

BaPQv0bNCbR1aR2LSE6.以以下列圖，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強磁場，直角扇形導線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感覺電流方向以逆時針為正，那么在以以下列圖中能正確描述線框從圖中所示地址開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感覺電流隨時間變化狀況的是（）

Oωiiiitttt0000ABCD7.以以下列圖，兩根間距為d的平行圓滑金屬導軌間接有電源E，導軌平面與水平面間的夾角θ=30°。金屬桿ab垂直導軌放置，導軌與金屬桿接觸優(yōu)異。整個裝置處于磁感覺強度為B的勻強磁場中。當磁場方向垂直導軌平面向上時，金屬桿ab恰好處于靜止狀態(tài)。若將磁場方向改為豎直向上，要使金屬桿仍保持靜止狀態(tài)，能夠采納的舉措是（）A．減小磁感覺強度B．調(diào)治滑動變阻器使電流減小C．減小導軌平面與水平面間的夾角θ．將電源正負極對凋使電流方向改變相距為d的足夠長的兩平行金屬導軌（電阻不計）固定在絕緣水平面上，導軌間有垂直軌道平面的勻強磁場，磁感強度為B，導軌左端接有電容為C的電容器，在導軌上放置一金屬棒并與導軌接觸優(yōu)異，以以下列圖?，F(xiàn)用水平拉力使金屬棒開始向右運動，拉力的功率2恒為P，在棒達到最大速度以前，以下表達正確的選項是()金屬棒做勻加速運動電容器所帶電量不停增添作用于金屬棒的摩擦力的功率恒為P電容器a極板帶負電2000年關(guān)，我國宣告已研制成功一輛高溫超導磁懸浮高速列車的模型車，該車的車速已達到500km/h，可載5人，以以下列圖就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導資料制成的超導圓環(huán).將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，以下說法中正確的選項是（）A．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感覺電流.當牢固后，感覺電流消逝B．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感覺電流.當牢固后，感覺電流仍存在C．如A的N極向上，B中感覺電流的方向以以下列圖D．如A的N極向上，B中感覺電流的方向與圖中所示的方向有時同樣的有時相反10.以以下列圖，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，過ab中點和cd中點的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右界線上，磁感覺強度為B，則穿過線圈的磁通量為（）BL2NBL2A．B．22C．BL2D．NBL2第Ⅱ卷（非選擇題，共110分）二、本題共2小題，共20分，把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.11.（8分）以以下列圖，PQ、MN是固定的水平放置的足夠長的U形金屬導軌，導軌的寬度為L，整個導軌處于豎直向上、磁感覺強度為B的勻強磁場中，導軌左端連接一阻值為R的電阻器，在導軌上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，導軌與金屬棒電阻均不計，給ab一水平初速度v0，使其向右運動，最后ab靜止在導軌上，(1）求：當金屬棒ab的速度為0.5v0時，經(jīng)過電阻R的電流強度為．(2）針對導軌是圓滑仍是粗糙的兩種狀況，安培力做功和整個回路中產(chǎn)生的熱量進行了以下猜想，即：猜想1：兩種狀況下，安培力對金屬棒所做的功（填相等、不相等），猜想2：兩種狀況下，整個回路產(chǎn)生的熱量（填相等、不相等）．12.（12分）電磁流量計以以下列圖,用非磁性資料做成的圓管道,外加一勻強磁場.當管道中導電液體流過此地域時,測出管壁上a、b兩點間的電動勢為E,即可知道管中液體的流量Q,即單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積(m3／s).已知管道直徑為D,磁場的磁感覺強度為B,則Q與E間的關(guān)系為________3三、本題共6小題，共90分.解答應(yīng)寫出必需的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能夠得分，有數(shù)值計算的題，答案中必定明確寫出數(shù)值和單位.13.（13分）以以下列圖，在方向豎直向上的磁感覺強度為B的勻強磁場中，有兩條足夠長的平行金屬導軌，其電阻不計，間距為L，導軌平面與磁場方向垂直。ab、cd為兩根垂直導軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒。棒cd用能承受最大拉力為T0的水平細線拉住，棒cd與導軌間的最大靜摩擦力為f。棒ab與導軌間的摩擦不計，在水平拉力F的作用下以加速度a由靜止開始向右做勻加速直線運動，求：1）線斷以前水平拉力F隨時間t的變化規(guī)律；2）經(jīng)多長時間細線將被拉斷。BcaFdb14.(14分)如圖甲所示，圓滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感覺強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：⑴金屬桿在5s末時的運動速度．⑵第4s末時外力F的瞬時功率。MNU/V0.3FV0.2R0.10t/sPQ12345615.（14分）如圖，圓滑平行的水平金屬導軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間OO1O1′O矩′形地域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向下、寬為d的勻強4磁場，磁感強度為B。一質(zhì)量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直擱在導軌上，與磁場左界線相距d0?，F(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導軌素來保持優(yōu)異的接觸，導軌電阻不計）。求：1）棒ab在走開磁場右界線時的速度；2）棒ab經(jīng)過磁場區(qū)的過程中整個回路所耗資的電能；3）試剖析議論ab棒在磁場中可能的運動狀況。MaO1O1’NBRFbOO′Pl0Ql16.（14分）如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在圓滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感覺強度B=0.8T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的界線MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出的過程中。⑴求經(jīng)過線框?qū)Ь€截面的電量及線框的電阻；⑵寫出水平力F隨時間變化的表達式；⑶已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？I/AM0.6B0.40.2N0123456t/s甲乙17.（16分）兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌以以下列圖放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉5合回路，桿與水平易豎直導軌之間有同樣的動摩擦因數(shù)μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R，整個裝置處于磁感覺強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌向右勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動，設(shè)運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸優(yōu)異，重力加速度為g，求：（1）ab桿勻速運動的速度v1；2）ab桿所受拉力F；3）ab桿以v1勻速運動時，cd桿以v2（v2已知）勻速運動，則在cd桿向下運動h過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱．18.（17分）9．以以下列圖，兩條圓滑的絕緣導軌，導軌的水平部分與圓弧部分圓滑連接，兩導軌間距為L，導軌的水平部分有n段同樣的勻強磁場所區(qū)（圖中的虛線范圍），磁場方向豎直向上，磁場的磁感覺強度為B，磁場的寬度為S，相鄰磁場所區(qū)的間距也為S，S大于L，磁場左、右兩界線均與導軌垂直?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r，邊長為L的正方形金屬框，由圓弧導軌上某高度處靜止開釋，金屬框滑上水平導軌，在水平導軌上滑行一段時間進入磁場所區(qū)，最后線框恰好圓滿經(jīng)過n段磁場所區(qū)。地球表面處的重力加速度為g，感覺電流的磁場能夠忽略不計，求：1）剛開始下滑時，金屬框重心離水平導軌所在平面的高度．2）整個過程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱．3）金屬框圓滿進入第k（k＜n）段磁場所區(qū)前的時刻，金屬框中的電功率．BBBSS2009高考物理專題沖刺八參照答案63.B4.D5.C6.A7.C.8.B9.B10.A11.1I=lv0B212.QDE2R4B13.1tvatEBLvBLatIBLat2RF－BILmaF=B2L2atma2R2BIL=f+T0B2L2atf+T02Rt=2RfT0B2L2a14.U5=0.2VE5U5(Rr)RE5BLv5v5=2.5m/sRE=BLvv5at5av50.5m/s2t54sv4at42m/s7BLv因此4s末時電路中的電流為I40.4A⑧Rr因FBILmaFBILma0.09N⑨15．剖析：（1）ab棒走開磁場右界線前做勻速運動，速度為vm，則有：EBlvm①IE②rR對ab棒F－BIl＝0③解得F(Rr)④vmB2l2（2）由能量守恒可得：F(d0d)W電1mvm2⑤2解得：W電F(d0d)mF2(Rr)2⑥2B4l4（3）設(shè)棒剛進入磁場時速度為v由：Fd01mv2⑦2可得：v2Fd0⑧m棒在進入磁場前做勻加速直線運動，在磁場中運動可分三種狀況議論：①若2Fd0F(Rr)（或F2d0B4l4），則棒做勻速直線運動；mB2l2m(Rr)2②若2Fd0F(Rr)（或F＞2d0B4l4），則棒先加速后勻速；mB2l2m(Rr)2③若2Fd0F(Rr)（或F＜2d0B4l4＝，則棒先減速后勻速。mB2l2m(Rr)216.剖析：⑴依據(jù)q=It，由I－t圖象得：q=1.25C①又依據(jù)IEBL2②＝Rt＝RRt得R=4Ω③⑵由電流圖像可知，感覺電流隨時間變化的規(guī)律：I＝0.1t④8BLvv＝RI由感覺電流I，可得金屬框的速度隨時間也是線性變化的，＝0.2t⑤RBL線框做勻加速直線運動，加速度a=0.2m/s2⑥線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運動，F(xiàn)－F＝ma⑦A得力F＝（0.2t＋0.1）N⑧⑶t＝5s時，線框從磁場中拉出時的速度v5=at=1m/s⑨21.67J線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝W－1mv5⑩217.剖析：（1）ab桿向右運動時，ab桿中產(chǎn)生的感覺電動勢方向為a→b，大小為EBLv1cd桿中的感覺電流方向為d→c，cd桿碰到的安培力方向水平向右安培力大小為F安BILBLBLv1B2L2v1①2R2Rcd桿向下勻速運動，有mgF安②解①、②兩式，ab桿勻速運動的速度為v1=2Rmg③B2L2（2）ab桿所受拉力FF安mgB2L2v1+μmg12mg④（2R（3）設(shè)cd桿以v速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離，2shhv1v1t，∴sv2v2整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于戰(zhàn)勝安培力所做的功QF安sB2L2v1s=B2L2v1hv1=2(mg)2hR2R2Rv22v2B2L218.剖析（1）設(shè)金屬框在進入第一段勻強磁場所區(qū)前的速度為v0，金屬框在進入和穿出第一段勻強磁場所區(qū)的過程中，線框中產(chǎn)生平均感覺電動勢為E2BL2.....................................................................①t平均電流強度為（不考慮電流方向變化）E2BL2Irt................................................................②r9由動量定理得：BILtmv1mv0..................................③B2BL2Ltmv1mv0........................④rt2B2L3mv1mv0........................⑤r同理可得：2B2L3mv2mv1.......................⑥r(nóng)2B2L3mv3mv2........................⑦r整個過程累計得：n2B2L30mv0.............................⑧r解得：v02nB2L3.............................