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PAGE第十二章電磁感應(yīng)第一部分五年高考題薈萃2009年高考新題一、選擇題1.(09·上海物理·13)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)存在有界勻強磁場B,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,在ef左側(cè)的無磁場區(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作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后,圓環(huán)L有__________(填收縮、擴張)趨勢,圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________(填變大、變小、不變)。答案:收縮,變小解析:由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動,則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場,隨著金屬棒向右加速運動,圓環(huán)的磁通量將增大,依據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大;又由于金屬棒向右運動的加速度減小,單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。2.(09·上?!?)信用卡的磁條中有一個個連續(xù)的相反極性的磁化區(qū),每個磁化區(qū)代表了二進制數(shù)1或0,用以儲存信息。刷卡時,當(dāng)磁條以某一速度拉過信用卡閱讀器的檢測頭時,在檢測頭的線圈中會產(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閱讀檢測頭時,在線圈中產(chǎn)生的電壓隨時間的變化關(guān)系正確的是(B)3.(09·山東·21)如圖所示,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)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面?;芈芬运俣葀向右勻速進入磁場,直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是(ACD)A.感應(yīng)電流方向不變B.CD段直線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢最大值E=BavD.感應(yīng)電動勢平均值解析:在閉合電路進入磁場的過程中,通過閉合電路的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向不變,A正確。根據(jù)左手定則可以判斷,受安培力向下,B不正確。當(dāng)半圓閉合回路進入磁場一半時,即這時等效長度最大為a,這時感應(yīng)電動勢最大E=Bav,C正確。感應(yīng)電動勢平均值D正確??键c:楞次定律、安培力、感應(yīng)電動勢、左手定則、右手定則提示:感應(yīng)電動勢公式只能來計算平均值,利用感應(yīng)電動勢公式計算時,l應(yīng)是等效長度,即垂直切割磁感線的長度。4.(09·重慶·20)題20圖為一種早期發(fā)電機原理示意圖,該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對于線圈平面對稱,在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中,磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運動,(是線圈中心),則(D)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(jié),電流由F經(jīng)G流向E,先減小再增大D.從O到Y(jié),電流由E經(jīng)G流向F,先增大再減小5.(09·福建·18)如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。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作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(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,重力加速度大小為g。則此過程(BD)A.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量解析:當(dāng)桿達到最大速度vm時,得,A錯;由公式,B對;在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有:,其中,,恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和,C錯;恒力F做的功與安倍力做的功之和等于于桿動能的變化量與克服摩擦力做的功之和,D對。6.(09·浙江·17)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中,有一質(zhì)量為、阻值為的閉合矩形金屬線框用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在點,并可繞點擺動。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放,在擺動到左側(cè)最高點的過程中,細桿和金屬線框平面始終處于同一平面,且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是(B)A.B.C.先是,后是D.先是,后是解析:由楞次定律,一開始磁通量減小,后來磁通量增大,由“增反”“減同”可知電流方向是。7.(09·海南物理·4)一長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)圓柱上無摩擦移動。M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑線變阻器,和為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān)。下列情況中,可觀測到N向左運動的是(C)A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時二、非選擇題8.(09·全國卷Ⅱ·24))如圖,勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里,大小隨時間的變化率,為負的常量。用電阻率為、橫截面積為的硬導(dǎo)線做成一邊長為的方框。將方框固定于紙面內(nèi),其右半部位于磁場區(qū)域中。求(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小;(2)磁場對方框作用力的大小隨時間的變化。(1);(2)。解析:本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢……①在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流……②,……③聯(lián)立①②③得(2)導(dǎo)線框所受磁場力的大小為,它隨時間的變化率為,由以上式聯(lián)立可得。9.(09·北京·23)(18分)單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量(以下簡稱流量)。由一種利用電磁原理測量非磁性導(dǎo)電液體(如自來水、啤酒等)流量的裝置,稱為電磁流量計。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示,圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等于測量管內(nèi)徑D,測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測量管時,在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動勢E,并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場均勻恒定,磁感應(yīng)強度為B。(1)已知,設(shè)液體在測量管內(nèi)各處流速相同,試求E的大?。ㄈ?.0)(2)一新建供水站安裝了電磁流量計,在向外供水時流量本應(yīng)顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經(jīng)檢查,原因是誤將測量管接反了,既液體由測量管出水口流入,從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝,請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮啽惴椒?;?)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負載電阻,其阻值記為a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化,從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R。r為參量,給出電極a、c間輸出電壓U的表達式,并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。解析:(1)導(dǎo)電液體通過測量管時,相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運動,在電極a、c間切割感應(yīng)線的液柱長度為D,設(shè)液體的流速為v,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BDv①由流量的定義,有Q=Sv=②式聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)得(2)能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê啽?,合理即可,如:改變通電線圈中電流的方向,使磁場B反向,或?qū)鞲衅鬏敵龆藢φ{(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③輸入顯示儀表是a、c間的電壓U,流量示數(shù)和U一一對應(yīng),E與液體電阻率無關(guān),而r隨電阻率的變化而變化,由③式可看出,r變化相應(yīng)的U也隨之變化。在實際流量不變的情況下,儀表顯示的流量示數(shù)會隨a、c間的電壓U的變化而變化,增大R,使R>>r,則U≈E,這樣就可以降低液體電阻率的變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響。10.(09·上海物理·24)(14分)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計,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磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為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F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運動速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3,r=0.2,s=1m)(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動;(2)求磁感應(yīng)強度B的大?。唬?)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-EQ\F(B2l2,m(R+r))x,且棒在運動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力,畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應(yīng)的各種可能的圖線。解析:(1)金屬棒做勻加速運動,R兩端電壓UIv,U隨時間均勻增大,即v隨時間均勻增大,加速度為恒量;(2)F-EQ\F(B2l2v,R+r)=ma,以F=0.5v+0.4代入得(0.5-EQ\F(B2l2,R+r))v+0.4=aa與v無關(guān),所以a=0.4m/s2,(0.5-EQ\F(B2l2,R+r))=0得B=0.5T(3)x1=EQ\F(1,2)at2,v0=EQ\F(B2l2,m(R+r))x2=at,x1+x2=s,所以EQ\F(1,2)at2+EQ\F(m(R+r),B2l2)at=s得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s,(4)可能圖線如下:11.(09·廣東物理·18)(15分)如圖18(a)所示,一個電阻值為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磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18(b)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。求0至t1時間內(nèi)(1)通過電阻R1上的電流大小和方向;(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。解析:⑴由圖象分析可知,0至?xí)r間內(nèi)由法拉第電磁感應(yīng)定律有而由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立以上各式解得通過電阻上的電流大小為由楞次定律可判斷通過電阻上的電流方向為從b到a⑵通過電阻上的電量通過電阻上產(chǎn)生的熱量2005-2008年高考試題分類匯編:電磁感應(yīng)一、選擇題1.(08·全國Ⅰ·20)矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向,下列各圖中正確的是(D)解析:0-1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大,則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,方向為逆時針方向,排除A、C選項;2s-3s內(nèi),B垂直紙面向外均勻增大,同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向,排除B選項,D正確。ab2.(08·全國Ⅱ·21)如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場;一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直;虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導(dǎo)線框.在t=0時,使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動,直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正.下列表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是ab解析:從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中,線框切割磁感線的有效長度逐漸增大,所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大,A項錯誤;從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時,切割磁感線有效長度不變,故感應(yīng)電流不變,B項錯;當(dāng)正方形線框下邊離開磁場,上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中,磁通量減少的稍慢,故這兩個過程中感應(yīng)電動勢不相等,感應(yīng)電流也不相等,D項錯,故正確選項為C。3.(08·四川·17)在沿水平方向的勻強磁場中,有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動。開始時線圈靜止,線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直,所成的銳角為α。在磁場開始增強后的一個極短時間內(nèi),線圈平面(B)A.維持不動B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動D.將轉(zhuǎn)動,因不知磁場方向,不能確定α?xí)龃筮€是會減小解析:由楞次定律可知,當(dāng)磁場開始增強時,線圈平面轉(zhuǎn)動的效果是為了減小線圈磁通量的增加,而線圈平面與磁場間的夾角越小時,通過的磁通量越小,所以將向使減小的方向轉(zhuǎn)動.4.(08·江蘇·8)如圖所示的電路中,三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接,電感的電阻忽略不計.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時,下列判斷正確的有(AD)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都逐漸變暗解析:考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時,電感L1和L2的電流均等于三個燈泡的電流,斷開電鍵K的瞬間,電感上的電流i突然減小,三個燈泡均處于回路中,故b、c燈泡由電流i逐漸減小,B、C均錯,D對;原來每個電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢均加載于燈泡a上,故燈泡a先變亮,然后逐漸變暗,A對。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象,平時要注意透徹理解。5.(08·海南·1)法拉第通過靜心設(shè)計的一系列試驗,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認為各自獨立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中,所作的推論后來被實驗否定的是(A)A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(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動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應(yīng)出電流C.既然運動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動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢D.既然運動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么運動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流解析:對A選項,靜止的導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流附近產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,通過旁邊靜止的線圈不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,A被否定;穩(wěn)恒電流周圍的穩(wěn)定磁場是非勻強磁場,運動的線圈可能會產(chǎn)生感應(yīng)電流,B符合事實;靜止的磁鐵周圍存在穩(wěn)定的磁場,旁邊運動的導(dǎo)體棒會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,C符合;運動的導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流周圍產(chǎn)生運動的磁場,即周圍磁場變化,在旁邊的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,D符合。6.(08·海南·10)一航天飛機下有一細金屬桿,桿指向地心.若僅考慮地磁場的影響,則當(dāng)航天飛機位于赤道上空(AD)A.由東向西水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下B.由西向東水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下C.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由下向上D.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時,金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢解析:如圖,設(shè)觀察方向為面向北方,左西右東,則地磁場方向平行赤道表面向北,若飛機由東向西飛行時,由右手定則可判斷出電動勢方向為由上向下,若飛機由西向東飛行時,由右手定則可判斷出電動勢方向為由下向上,A對B錯;沿著經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線運動時,速度方向平行于磁場,金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢,C錯D對。7.(08·重慶·18)如圖所示,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)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是(D)A.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向左B.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左C.FN先大于mg后大于mg,運動趨勢向右D.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右解析:本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識,本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時,通過線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過線圈磁通量增加時,為阻礙其增加,在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢,所以線圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右運動的趨勢,當(dāng)通過線圈的磁通量減小時,為阻礙其減小,在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢,所以線圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右運動的趨勢。綜上所述,線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,運動趨勢總是向右。8.(08·上?!?)老師做了一個物理小實驗讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿克繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(B)A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動解析:左環(huán)沒有閉合,在磁鐵插入過程中,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動。右環(huán)閉合,在磁鐵插入過程中,產(chǎn)生感應(yīng)電流,橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動。9.(08·寧夏·16)如圖所示,同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個最阻R和r,導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好;勻強磁場的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時,下列說法正確的是(B)A.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由b到aB.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到aC.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由a到bD.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由a到b解析:本題考查右手定則的應(yīng)用。根據(jù)右手定則,可判斷PQ作為電源,Q端電勢高,在PQcd回路中,電流為逆時針方向,即流過R的電流為由c到d,在電阻r的回路中,電流為順時針方向,即流過r的電流為由b到a。當(dāng)然也可以用楞次定律,通過回路的磁通量的變化判斷電流方向。10.(08·山東·22)兩根足夠長的光滑導(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)強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計?,F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放.則(AC)A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為a→bC.金屬棒的速度為v時.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能的減少解析:在釋放的瞬間,速度為零,不受安培力的作用,只受到重力,A對。由右手定則可得,電流的方向從b到a,B錯。當(dāng)速度為時,產(chǎn)生的電動勢為,受到的安培力為,計算可得,C對。在運動的過程中,是彈簧的彈性勢能、重力勢能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,D錯?!靖呖伎键c】電磁感應(yīng)【易錯提醒】不能理解瞬間釋放的含義,考慮受到安培力。【備考提示】電磁感應(yīng)是電場和磁場知識的有機結(jié)合,所以難度相對也會大一些,現(xiàn)在高考要求不是很高,一般不出大型計算題,但在選擇題中,以最后一個題出現(xiàn)。二、非選擇題11.(08·上?!?0)如圖所示,平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運動,經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域,導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動勢ε與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是(A)解析:在x=R左側(cè),設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點和圓心的連線與x軸正方向成θ角,則導(dǎo)體棒切割有效長度L=2Rsinθ,電動勢與有效長度成正比,故在x=R左側(cè),電動勢與x的關(guān)系為正弦圖像關(guān)系,由對稱性可知在x=R右側(cè)與左側(cè)的圖像對稱。NSRCab12.(07·寧夏理綜·20)電阻RNSRCabA.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13.(07·山東理綜·21)用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框,以相同的速度勻速進入右側(cè)勻強磁場,如圖所示。在每個線框進入磁場的過程中,M、z兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud。下列判斷正確的是(BA.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc(a)(b)14.(07·上?!?)取兩個完全相同的長導(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度為的電流時,測得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大小為B,若將另一根長導(dǎo)線對折后繞成如圖(b)所示的螺線管,并通以電流強度也為的電流時,則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大小為(A)(a)(b)A.0 B.0.5B C.B D.2B15.(06·陜西·11)如圖,在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻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。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程:①以速度v移動d,使它與ob的距離增大一倍;②再以速率v移動c,使它與oa的距離減小一半;③然后,再以速率2v移動c,使它回到原處;④最后以速率2v移動d,使它也回到原處。設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4,則(A)A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4D.Q1≠Q(mào)2=Q3≠Q(mào)16.(06·北京·20)如圖所示,勻強磁場的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入,沿曲線dpa打到屏MN上的a點,通過pa段用時為若該微粒經(jīng)過P點時,與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒,最終打到屏MN上。兩個微粒所受重力均忽略。新微粒運動的(D)
A.軌跡為pb,至屏幕的時間將小于t
B.軌跡為pc,至屏幕的時間將大于t
C.軌跡為pb,至屏幕的時間將等于t
D.軌跡為pa,至屏幕的時間將大于t17.(06·四川·17)如圖所示,接有燈泡的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強磁場中,一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運動,其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同。圖中O位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置,P、Q兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若兩導(dǎo)軌的電阻不計,則(D)A.桿由O到P的過程中,電路中電流變大B.桿由P到Q的過程中,電路中電流一直變大C.桿通過O處時,電路中電流方向?qū)l(fā)生改變D.桿通過O處時,電路中電流最大18.(06·天津·20)在豎直向上的勻強磁場中,水平放置一個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)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間如圖2變化時,圖3中正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是(A)19.(06·江蘇·19)關(guān)于多用電表的使用,下列說法中正確的是 (A)A.用電流擋測電流或用電壓擋測電壓前,必須檢查機械零點B.用電阻擋測電阻前,不需要檢查機械零點C.用電阻擋測電阻時,若從一個倍率變換到另一個倍率,不需要重新檢查歐姆零點D.用電阻擋測電阻時,被測電阻的阻值越大,指針向右轉(zhuǎn)過的角度就越大acbd20.(05·廣東·6)如圖所示,兩根足夠長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、cdacbdA.回路中有感應(yīng)電動勢B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,機械能不守恒21.(05·廣東·26)在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中,不正確的說法是(A)A.庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
B.愛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)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律D.牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)22.(05·遼寧·7)如圖所示,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)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))?,F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小,則(A)A.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b23.(05·全國Ⅰ·19)圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里。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時刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合(如圖)。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是(B)SN24.(05·全國Ⅲ理綜·16)SNA.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1.(08·全國Ⅱ·24)(19分)如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為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載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時,給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運動。若不計導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負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………………①(3分)由題意可知,該力的大小不變,棒做勻減速運動,因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中,平均速度為:……②(3分)當(dāng)棒的速度為v時,感應(yīng)電動勢的大小為:E=Blv………………③(3分)棒中的平均感應(yīng)電動勢為:………………④(2分)綜合②④式可得:………………⑤(2分)導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為:………………⑥(2分)負載電阻上消耗的熱功率為:…………⑦(2分)由以上三式可得:…………⑧(2分)2.(08·北京·22)(16分)均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖所示。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邊界平行。當(dāng)cd邊剛進入磁場時,(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小;(2)求cd兩點間的電勢差大小;(3)若此時線框加速度恰好為零,求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。解析:(1)cd邊剛進入磁場時,線框速度v=線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=BL(2)此時線框中電流I=cd兩點間的電勢差U=I()=(3)安培力F=BIL=根據(jù)牛頓第二定律mg-F=ma,由a=0解得下落高度滿足h=3.(08·天津·25)(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型,固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長邊MN長為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,磁感應(yīng)強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強度相同,整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時間內(nèi),MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強度隨時間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時刻速度為v(v<v0)。(1)簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理;(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力,寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式:(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅(qū)動力的大小。解析:(1)由于列車速度與磁場平移速度不同,導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應(yīng),金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流受到的安培力即為驅(qū)動力。(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力,MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強度同為最大值且反向的地方,這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導(dǎo)致框中電流最強,也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此,d應(yīng)為的奇數(shù)倍,即或()①(3)由于滿足第(2)問條件:則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫的時間,磁場沿Ox方向平移的距離為,同時,金屬框沿Ox方向移動的距離為。因為v0>V,所以在時間內(nèi)MN邊掃過磁場的面積在此時間內(nèi),MN邊左側(cè)穿過S的磁通移進金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化②同理,該時間內(nèi),PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化③故在內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化④根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬框中的感應(yīng)電動勢大?、莞鶕?jù)閉合電路歐姆定律有⑥根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力PQ邊所受的安培力根據(jù)左手定則,MN、PQ邊所受的安培力方向相同,此時列車驅(qū)動力的大?、呗?lián)立解得⑧4.(08·江蘇·15)(16分)如圖所示,間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計.場強為B的條形勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁場區(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)若a進入第2個磁場區(qū)域時,b以與a同樣的速度進入第1個磁場區(qū)域,求b穿過第1個磁場區(qū)域過程中增加的動能△Ek.(2)若a進入第2個磁場區(qū)域時,b恰好離開第1個磁場區(qū)域;此后a離開第2個磁場區(qū)域時,b又恰好進入第2個磁場區(qū)域.且a.b在任意一個磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運動時間均相.求b穿過第2個磁場區(qū)域過程中,兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q.(3)對于第(2)問所述的運動情況,求a穿出第k個磁場區(qū)域時的速率答案(1)穿過地1個磁場區(qū)域過程中增加的動能;(2);(3)解析:(1)a和b不受安培力作用,由機械能守恒定律知,……①(2)設(shè)導(dǎo)體棒剛進入無磁場區(qū)域時的速度為v1剛離開無磁場區(qū)域時的速度為v2,由能量守恒知:在磁場區(qū)域中,……②在無磁場區(qū)域中,……③解得……④(3)在無磁場區(qū)域:根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律……⑤且平均速度……⑥有磁場區(qū)域:棒a受到的合力……⑦感應(yīng)電動勢……⑧感應(yīng)電流……⑨解得……⑩根據(jù)牛頓第二定律,在t到t+△t時間內(nèi)……⑾則有……⑿解得……⒀【高考考點】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系【易錯提醒】第(2)小問的題目比較長,不容易看懂,要耐心審題【備考提示】電磁感應(yīng)和能量關(guān)系運動是整個物理學(xué)的核心,在每年的壓軸題經(jīng)常會出現(xiàn)。通常有多個問,一般第(1)小問不難,后面的幾問比較難,但不要放棄,要有分部得分意識,因此在復(fù)習(xí)中要培養(yǎng)學(xué)生分析物理問題的能力和分部得分意識。5.(08·上海·24)(14分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬球,在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接,EF之間接有電阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II,磁感應(yīng)強度大小均為B?,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落,在下落過程中導(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。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時的速度大小為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時的加速度大小。(2)若導(dǎo)體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變,求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。(3)若將磁場II的CD邊界略微下移,導(dǎo)體棒ab剛進入磁場II時速度大小為v3,要使其在外力F作用下做勻加速直線運動,加速度大小為a,求所加外力F隨時間變化的關(guān)系式。解析:(1)以導(dǎo)體棒為研究對象,棒在磁場I中切割磁感線,棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時,導(dǎo)體棒在策略與安培力作用下做加速運動,由牛頓第二定律,得:mg-BIL=ma,式中l(wèi)=r式中=4R由以上各式可得到(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場II時,若安培力恰好等于重力,棒中電流大小始終不變,即式中解得 導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運動,有得此時導(dǎo)體棒重力的功率為根據(jù)能量守恒定律,此時導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率,即=所以,=(3)設(shè)導(dǎo)體棒ab進入磁場II后經(jīng)過時間t的速度大小為,此時安培力大小為由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運動,有根據(jù)牛頓第二定律,有:F+mg-F′=ma即由以上各式解得:6.(08·廣東·18)(17分)如圖(a)所示,水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.3m.導(dǎo)軌左端連接R=0.6的電阻,區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B=0.6T的勻強磁場,磁場區(qū)域?qū)扗=0.2m.細金屬棒A1和A2用長為2D=0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接,放置在導(dǎo)軌平面上,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,使金屬棒以恒定速度r=1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場,計算從金屬棒A1進入磁場(t=0)到A2離開磁場的時間內(nèi),不同時間段通過電阻R的電流強度,并在圖(b)中畫出.解析:0-t1(0-0.2s)A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:電阻R與A2并聯(lián)阻值:所以電阻R兩端電壓通過電阻R的電流:t1-t2(0.2-0.4s)E=0,I2=0t2-t3(0.4-0.6s)同理:I3=0.12A7.(07·廣東·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)域無磁場,右段區(qū)域存在磁場B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場B(t),如圖(b)所示,兩磁場方向均豎直向上。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,從金屬棒下滑開始計時,經(jīng)過時間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,重力加速度為g。金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時,回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?⑵求0到t0時間內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間,回路中感應(yīng)電流的大小和方向。解析:⑴感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因為金屬棒滑到圓弧任意位置時,回路中磁通量的變化率相同。⑵0—t0時間內(nèi),設(shè)回路中感應(yīng)電動勢大小為E0,感應(yīng)電流為,感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量為Q,由法拉第電磁感應(yīng)定律:②根據(jù)閉合電路的歐姆定律:③由焦耳定律及②③有:④解得:⑶設(shè)金屬棒進入磁場B0一瞬間的速度變,金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中,機械能守恒:⑤在很短的時間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬棒進入磁場B0瞬間的感應(yīng)電動勢為E,則:⑥由閉合電路歐姆定律及⑤⑥,解得感應(yīng)電流⑦根據(jù)⑦討論:Ⅰ.當(dāng)時,=0;Ⅱ.當(dāng)時,,方向為;Ⅲ.當(dāng)時,,方向為?!痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢羋ddddddPMONv0⑴線框MN邊剛進入磁場時受到安培力的大小F;⑵線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q(3)線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。解析:⑴線框MN邊剛進入磁場區(qū)域時有:⑵設(shè)線框豎直下落時,線框下落了H速度為vH由能量守恒定律得:由自由落體規(guī)律得:解得⑶解法一:只有在線框進入和穿出條形磁場區(qū)域時,才產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,線框部分進入磁場區(qū)域x時有:在t→t+Δt時間內(nèi),由動量定理-FΔt=mΔv求和解得穿過條形磁場區(qū)域的個數(shù)為可穿過4個完整條形磁場區(qū)域解法二:線框穿過第1個條形磁場左邊界過程中:根據(jù)動量定理解得同理線框穿過第1個條形磁場右邊界過程中有所以線框穿過第1個條形磁場過程中有設(shè)線框能穿過n個條形磁場,則有9.(06·江蘇·17)(17分)如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。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,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點的a和b,導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t=0時,導(dǎo)體棒位于頂角O處,求:(1)t時刻流過導(dǎo)體棒的電流強度和電流方向。(2)導(dǎo)體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。(3)導(dǎo)體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在時刻將外力F撤去,導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時的坐標x。17(1)0到t時間內(nèi),導(dǎo)體棒的位移t時刻,導(dǎo)體棒的長度導(dǎo)體棒的電動勢0回路總電阻電流強度電流方向(2)(3)t時刻導(dǎo)體棒的電功率∴(4)撤去外力后,設(shè)任意時刻t導(dǎo)體棒的坐標為,速度為,取很短時間或很短距離解法一在時間內(nèi),由動量定理得則如圖所示,掃過面積得或設(shè)滑行距離為d則即解之(負值已舍去)得解法二在段內(nèi),由動能定理得(忽略高階小量)得以下解法同解法一解法三由牛頓第二定律得得以下解法同解法一解法四:由牛頓第二定律得以下解法同解法二10.(05·江蘇·34理綜)(7分)如圖所示,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計,在M和P之間接有阻值為R的定值電阻,導(dǎo)體棒ab長=0.5m,其電阻為r,與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T,現(xiàn)使ab以=10m/s的速度向右做勻速運動.(1)ab中的感應(yīng)電動勢多大?(2)ab中電流的方向如何?(3)若定值電阻R=,導(dǎo)體棒的電阻r=則電路中的電流多大?解析:(1)ab中的感應(yīng)電動勢代入數(shù)值,得(2)ab中電流的方向為b→a(3)由閉合電路歐姆定律,回路中的電流代入數(shù)值,得:11.(05·春季·7)(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,航天飛纜是用柔性纜索將兩個物體連接起來在太空飛行的系統(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次試驗中,飛纜系統(tǒng)試驗已獲得部分成功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋。下圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個物體P,Q的質(zhì)量分別為mP、mQ,柔性金屬纜索長為l,外有絕緣層,系統(tǒng)在近地軌道作圓周運動,運動過程中Q距地面高為h。設(shè)纜索總保持指向地心,P的速度為vP。已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g。(1)飛纜系統(tǒng)在地磁場中運動,地磁場在纜索所在處的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認為纜索各處的速度均近似等于vP,求P、Q兩端的電勢差;(2)設(shè)纜索的電阻為R1,如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應(yīng)的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大;(3)求纜索對Q的拉力FQ。7解:(22分)(1)纜索的電動勢E=BlvpP、Q兩點電勢差UPQ=Blvp,P點電勢高(2)纜索電流安培力(3)Q的速度設(shè)為vQ,Q受地球引力和纜索拉力FQ作用①P、Q角速度相等②又③聯(lián)立①、②、③解得:12.(05·上海物理·22)(14分)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大?。?2)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻消耗的功率為,求該速度的大小;(3)在上問中,若=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度的大小與方向.(g取10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)金屬棒開始下滑的初速為零,根據(jù)牛頓第二定律: ①由①式解得=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2 ②(2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時,速度為,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡 ③ 此時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: ④由③、④兩式解得 ⑤(3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l,磁場的磁感應(yīng)強度為B ⑥ ⑦由⑥、⑦兩式解得 ⑧磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上13.(05·上海物理·20)(10分)如圖所示,帶正電小球質(zhì)量為,帶電量為,置于光滑絕緣水平面上的點.當(dāng)空間存在著斜向上的勻強電場時,該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速運動,當(dāng)運動到點時,測得其速度,此時小球的位移為,求此勻強電場場強E的取值范圍.(取)某同學(xué)求解如下:設(shè)電場方向與水平面之間夾角為θ,由動能定理qEScosθ=-0得。由題意可知θ>0,所以當(dāng)E>7.5×104時小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運動.經(jīng)檢查,計算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?若有請予以補充.解析:該同學(xué)所得結(jié)論有不完善之處.為使小球始終沿水平面運動,電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力,即:所以即:14.(05·天津理綜·23)(16分)圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距為,電阻不計,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量為,電阻為的金屬桿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變阻器和阻值為的電阻。當(dāng)桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率勻速下滑,整個電路消耗的電功率為,重力加速度取,試求速率和滑動變阻器接入電路部分的阻值解析:由能量守恒定律有:①代入數(shù)據(jù),解得:導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢②設(shè)電阻與的并聯(lián)電阻為,ab棒的電阻為,則電路中總電阻③又滿足④由以上四式聯(lián)立得:=6.0Ω15.(05·全國高考·25)(20分)圖中為電源,電動勢,內(nèi)阻不計。固定電阻,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,兩極板的間距。為屏,與極板垂直,到極板的距離。為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的三個扇形a、b和c構(gòu)成,它可繞軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)細光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻時,的阻值分別為1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一細電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入。已知電子電荷量,電子質(zhì)量。忽略細光束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受的重力。假設(shè)照在上的光強發(fā)生變化時阻值立即有相應(yīng)的改變。(1)設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動,細光束通過b照射到上,求電子到達屏上時,它離點的距離。(計算結(jié)果保留倆位有效數(shù)字)。(2)設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動,每3轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時t=0,試在圖2給出的坐標紙上,畫出電子到達屏上時,它離點的距離隨時間t的變化圖線(0—6s間)。要求在軸上標出圖線最高點與最低點的值。(不要求寫出計算過程,只按畫出的圖線評分。)解析:(1)設(shè)電容器兩板間的電壓為,電場強度大小為,電子在極板間穿行時方向上的加速度大小為,穿過的時間為,穿出時電子偏轉(zhuǎn)的距離為,由以上各式得代人數(shù)據(jù)得由此可見,電子可通過。設(shè)電子從穿出時,沿方向的速度為,穿出后到達屏S所經(jīng)歷的時間為,在此時間內(nèi)電子在方向移動的距離為,由以上有關(guān)各式得代人數(shù)據(jù)得由題意。(2)如圖所示。第二部分三年聯(lián)考題匯編2009年聯(lián)考題題組一ALALSB1(2009年北京海淀區(qū)高三期末)如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個相同的小燈泡,L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。關(guān)于這個電路的以下說法正確的是(A)A.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定B.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi),B燈立刻亮,而后逐漸變/暗,最后亮度穩(wěn)定C.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,A燈閃亮一下再熄滅D.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自左向右通過A燈×××××××××A.單擺周期不變B.單擺周期變大C.單擺的振幅逐漸減小D.擺球在最大位移處所受絲線的拉力大小不變3(2009年江蘇靖江市月考)如圖,平行導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一個電阻為R,磁場的磁感強度為B,方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時,通過電阻R的電流強度是(D)A. B. C. D.4(2009屆安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考)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Ⅰ、Ⅱ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μ.開始時兩導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對Ⅰ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.Ⅰ棒最終做勻速運動而Ⅱ棒靜止B.Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ棒的速度較大D.兩棒最終都以相同的加速度(不為零)運動5.(合肥35中2009屆高三10月月考物理試卷)水平固定放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中,在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab,開始時ab棒以水平初速度v0向右運動,最后靜止在導(dǎo)軌上,就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較,這個過程(AC) A.安培力對ab棒所做的功不相等 B.電流所做的功相等C.產(chǎn)生的總內(nèi)能相等D.通過ab棒的電量相等到控制中心6.(2009年北京石景山區(qū)高三期末).路上使用—種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和速度,安放在火車首節(jié)車廂下面的磁鐵能產(chǎn)生勻強磁場,如圖(俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時,便會產(chǎn)一電信號,被控制中心接收.當(dāng)火車以恒定速度通過線時,表示線圈兩端的電壓Uab隨時間變化關(guān)系的圖像是:(C)到控制中心7.(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ω勻速轉(zhuǎn)動,則外力做功的功率是:(C)A.B.C.D.A-3Bav/4B3aa2aOxCx3aa2aOBavUAB3aa2aOxBav/43Bav/4Bav/4UABUABBav/A-3Bav/4B3a2OxCx3a2OBavUAB3a2OxBav/43Bav/4Bav/4UABUABBav/4UAB3a2OxBav/43Bav/4BavD9(蕪湖一中2009屆高三第一次模擬考試)如圖,線圈L1,鐵芯M,線圈L2都可自由移動,S合上后使L2中有感應(yīng)電流且流過電阻R的電流方向為a→b,可采用的辦法是(AC)A.使L2迅速靠近L1 B.?dāng)嚅_電源開關(guān)SC.將鐵芯M插入 D.將鐵芯M抽出10(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dc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)vvvvtovtDABBooottC×××××××××乙甲NMSPabR11.(2009年北京西城區(qū))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為滑動變阻器的滑動端,開關(guān)S處于閉合狀態(tài)。NMSPabRA.當(dāng)P向右移動,通過R的電流為b到aB.當(dāng)P向右移動,通過R的電流為a到bC.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流為b到aD.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流為a到b12(2009屆江蘇靖江市高三月考)如圖,甲、乙兩圖為與勻強磁場垂直放置的兩個金屬框架,乙圖除了一個電阻為零、自感系數(shù)為L的線圈外,其他部分與甲圖都相同,導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運動。若位移相同,則(A)A.甲圖中外力做功多B.兩圖中外力做功相同C.乙圖中外力做功多 D.無法判斷二、填空題RNM13.(2009年海淀區(qū)高三期末).如圖所示,豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為l=0.50m,導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.80Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計??臻g有一水平方向的有上邊界的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.40T,方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m=0.02kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿MN,從靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下滑,下落一定高度后以v=2.5m/s的速度進入勻強磁場中,在磁場下落過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g=10m/s2RNM(1)金屬桿剛進入磁場區(qū)域時加速度_______(2)若金屬桿在磁場區(qū)域又下落h開始以v0勻速運動,v0______.答案:(1)a=5m/s2向下;(2)v0=5m/s14(2009年江蘇蘇苑高中高三月考)作用在導(dǎo)電液體上的安培力能起到推動液體流動的作用,這樣的裝置稱為電磁泵,它在醫(yī)學(xué)技術(shù)上有多種應(yīng)用,血液含有離子,在人工心肺機里的電磁泵就可作為輸送血液的動力。某電磁泵及尺寸如圖所示,矩形截面的水平管道上下表面是導(dǎo)體,它與磁感強度為B的勻強磁場垂直,并有長為l的部分在磁場中,當(dāng)管內(nèi)充滿血液并通以橫穿管子的電流時血液便能向前流動。為使血液在管內(nèi)不流動時能產(chǎn)生向前壓強P,電流強度應(yīng)調(diào)節(jié)為。由于血液的特殊性,在電流方向上單位截面承受的電流強度不能超過I/,若其他條件不變,勻強磁場的寬度l至少為。答案:由得,三、計算題vBRMN15(2009年北京豐臺區(qū)高三期末)如圖所示,寬度為L=0.20m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.50T。一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計?,F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動,運動速度vBRMN(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大?。唬?)當(dāng)導(dǎo)體棒移動30cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。解析:(1)感應(yīng)電動勢為E=BLv=1.0V感應(yīng)電流為=1.0A(2)導(dǎo)體棒勻速運動,安培力與拉力平衡即有F=BIL=0.1N(3)導(dǎo)體棒移動30cm的時間為=0.03s根據(jù)焦耳定律,Q1=I2Rt=0.03J(或Q1=Fs=0.03J)根據(jù)能量守恒,Q2==0.5J電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=Q1+Q2=0.53J16(2009年江蘇鹽城市高三上學(xué)期月考)如圖所示,電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10m/s2。(不計a、b之間的作用)求:(1)在整個過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;(2)M點和N點距L1的高度。解析:(1)Wa=magd=1.0JWb=mbgd=0.5J(2)b在磁場中勻速運動時:速度為,總電阻R1=7.5Ωb中的電流①由以上各式得:②同理,a棒:③由以上各式得,④⑤⑥⑦⑧由④⑤⑥⑦⑧得Ha=⑨Hb=m⑩17(2009屆蕪湖一中高三第一次模擬考試)如圖,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R,在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū),MN和是勻強磁場區(qū)域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場方向與線框平面垂直,現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,下圖2是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的速度一時間圖象,圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量,求:(1)金屬框的邊長;(2)磁場的磁感應(yīng)強度;(3)金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量。(1)金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動,速度為v1,運動時間為t2-t1,所以金屬框的邊長(2)在金屬框進入磁場的過程中,金屬框所受安培力等于重力(3)金屬框進入磁場過程中產(chǎn)生熱量Q1,出磁場時產(chǎn)生熱量Q20t/sI/A1234560.10.20.40.30.5(乙)···0t/sI/A1234560.10.20.40.30.5(乙)················MNB(甲)abcd左(1)試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,線框中的感應(yīng)電流方向?(2)t=2.0s時,金屬線框的速度?(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么,金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?解析:(1)由楞次定律(或右手定則),線框中感應(yīng)電流的方向為逆時針(或abcda)…(2)設(shè)t=2.0s時的速度為v,據(jù)題意有:BLv=IR解得m/s=0.4m/s…(3)設(shè)t=5.0s時的速度為v′,整個過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則有:BLv′=I′R……由上述兩式解得:J=1.67J…三年聯(lián)題考匯編電磁感應(yīng)題組二選擇題1(2008年山東青島市3月一摸)在豎直方向的勻強磁場中,水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán).規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖1所示,磁場向上為正.當(dāng)磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖2變化時,下列能正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是(C)EMBEDObjectI-I/Ai000t/s12345AI-I/Ai000t/s12345CI-I/Ai000t/s12345DI-I/Ai000t/s12345B2.(2008屆江蘇揚州市第二次調(diào)研)電阻、電容與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,極朝下,如圖所示?,F(xiàn)使磁鐵自由下落,在極接近線圈上端的過程中,流過的電流方向和電容器極板的帶電情況是(D)、從到,上極板帶正電;、從到,下極板帶正電;、從到,上極板帶正電;、從到,下極板帶正電;adbc(甲)0(乙)Bt243.(2008屆北京海淀區(qū)期末考)adbc(甲)0(乙)Bt2444AF安t240t0BF安2CF安240DF安t240tt4.(2008年上海市盧灣區(qū)4月模擬)如圖所示,鐵芯右邊繞有一個線圈,線圈兩端與滑動變阻器、電池組連成回路。左邊的鐵芯上套有一個環(huán)面積為0.02m2、電阻為0.1歐的金屬環(huán)。鐵芯的橫截面積為0.01m2,且假設(shè)磁場全部集中在鐵芯中,金屬環(huán)與鐵芯截面垂直。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭,使鐵芯中的磁感應(yīng)強度每秒均勻增加0.2T,則從上向下看(C(A)金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時針方向,感應(yīng)電動勢大小為4.0×10-3V(B)金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時針方向,感應(yīng)電動勢大小為4.0×10-3V圖10(C)金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時針方向,感應(yīng)電動勢大小為2.0×10-3圖10(D)金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時針方向,感應(yīng)電動勢大小為2.0×10-3V5.(2008屆山東德州市質(zhì)檢)穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖像分別如下圖①~④所示。下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述中正確的是:(D)A圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C圖③中回路0~t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大ttΦ①Φ②Φ③ttt1t2tΦ④ooooUAR~6.(2008屆北京豐臺區(qū)期末考)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(dāng)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.下列判斷正確的是UAR~A.原線圈中的電流為nIB.變壓器的輸入功率為UI/n.C.電動機輸出的總功率為I2RD.電動機兩端電壓為IR7.(2007年江蘇淮安四校聯(lián)考)一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi),磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里,如圖1所示.磁感應(yīng)強度B隨t的變化規(guī)律如圖2所示.以I表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖1中線圈上箭頭所示方向的電流為正,則以下的I—t圖中正確的是(A)BBRabθ8.(2008年北京朝陽區(qū)二模)如圖所示,一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行,軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,磁場方向垂直軌道平面向上,軌道與金屬桿ab的電阻不計并接觸良好。金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端,在此過程中(B)A.上滑過程通過電阻R的電量比下滑過程多B.上滑過程金屬桿受到的合外力的沖量比下滑過程大C.上滑過程金屬桿受到的安培力的沖量比下滑過程大D.上滑過程和下滑過程金屬桿的加速度的最小值出現(xiàn)在同一位置9(2008年上海市嘉定區(qū)4月模擬)平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒用細線系住,開始時勻強磁場的方向如圖甲所示,而磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如圖乙所示,不計ab、cd間電流的相互作用則細線中張力( BD )(A)由0到t0時間內(nèi)細線中的張力逐漸增大(B)由0到t0時間內(nèi)兩桿靠近,細線中的張力消失(C)由0到t0時間內(nèi)細線中張力不變(D)由t0到t時間內(nèi)兩桿靠近,細線中的張力消失10(2008屆山東泰安市高三期末考試)足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌、水平平行固定,置于豎直向上的勻強磁場中,在導(dǎo)軌上放兩條金屬桿、,兩桿平行且與導(dǎo)軌垂直接觸良好。設(shè)導(dǎo)軌電阻不計,兩桿的電阻為定值。從某時刻起給施加一與導(dǎo)軌平行方向向右的恒定拉力作用,則以下說法正確的是
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