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文檔簡(jiǎn)介
專(zhuān)題H^一電磁感應(yīng)
探考情悟真題
【考情探究】
5年考倩預(yù)測(cè)熱
老占老白
考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點(diǎn)素養(yǎng)要素解法度
2019課標(biāo)in,14,6分2能量觀念
電磁感應(yīng)楞次定律
2018課標(biāo)I,19,6分3能量觀念
現(xiàn)象、楞及其應(yīng)用
2017課標(biāo)in,15,6分4能量觀念
次定律
電磁感應(yīng)現(xiàn)象2015課標(biāo)I,19,6分4模型建構(gòu)
2019課標(biāo)I,20,6分3電阻定律模型建構(gòu)
2018課標(biāo)I,17,6分4歐姆定律科學(xué)推理
2018課標(biāo)III,20,6分3i-t圖像模型建構(gòu)
磁通量變化
運(yùn)動(dòng)與相互作用觀
產(chǎn)生感應(yīng)電2017課標(biāo)I,18,6分4
念
動(dòng)勢(shì)
法拉第2019北京理綜,22,16分4功率、焦耳定律模型建構(gòu)
電磁感閉合電路歐姆定★★★
2017天津理綜,3,6分3科學(xué)推理
應(yīng)定律律
2017課標(biāo)0,20,6分4安培力模型建構(gòu)
導(dǎo)體切割2016課標(biāo)0,20,6分4歐姆定律模型建構(gòu)
磁感線(xiàn)產(chǎn)生2015課標(biāo)II,15,6分4科學(xué)推理
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)運(yùn)動(dòng)與相互作用觀
2015安徽理綜,19,6分4歐姆定律
念
電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)2019課標(biāo)0,21,6分3I-t圖像科學(xué)推理
中的綜合中的電路、2019課標(biāo)III,19,6分3歐姆定律科學(xué)推理★★★
應(yīng)用圖像問(wèn)題201R課標(biāo)IL1&6分4i-t圖像科學(xué)推理圖像法
運(yùn)動(dòng)與相互作用觀
2015廣東理綜,35,18分4安培力
念
閉合電路歐姆定
2016四川理綜,7,6分4科學(xué)推理
律
2016課標(biāo)I,24,14分4歐姆定律模型建構(gòu)
2016課標(biāo)II,24,12分4牛頓第二定律模型建構(gòu)
電磁感應(yīng)中2018天津理綜,12,20分4動(dòng)量定理模型建構(gòu)
的動(dòng)力學(xué)、2017天津理綜,12,20分4動(dòng)量定理模型建構(gòu)
能量問(wèn)題2016天津理綜,12,20分4電阻定律模型建構(gòu)
運(yùn)動(dòng)與相互作用觀
2015四川理綜,11,19分4安培力
念
分析解讀本專(zhuān)題主要內(nèi)容有電磁感應(yīng)現(xiàn)象的描述、感應(yīng)電流方向的判斷(楞次定律、右
手定則)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象等。這部分是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容。
在高考中,電磁感應(yīng)現(xiàn)象多與電路、力學(xué)、能量等知識(shí)結(jié)合,綜合性較高,因此,在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)深
刻理解各知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容、注重訓(xùn)練和掌握綜合性題目的分析思路和方法,還要研究與實(shí)際生活、
生產(chǎn)科技相結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,便于全面提高分析解決綜合性問(wèn)題和實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力。
【真題探秘】
(2019課標(biāo)I,20,6分)(多選)空可存田方向與紙畫(huà)垂直、大小隨
?。冷定第一T室什:
時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線(xiàn)MV所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的,就功右向奔*』也變化
劇談樂(lè)魅逢孑.:I
成無(wú)量戔伯引起電電血率為P「橫截面積為W廠將該軍線(xiàn)-做近半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓
給定第二件:佃導(dǎo)依
心。企注\",/=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度田隨時(shí)間的電阻豐知橫微而枳
,的變化關(guān)系如圖(h)所示則在,=0到u.的時(shí)間間隔內(nèi)
份之齡三個(gè)生何:O_____________
5也£妁發(fā)他大東
圖㈤圖(b)
A.圓環(huán)所受安培之的方向始終不變
兌有確定出感充心O
尚方向,力可用發(fā)B良東不質(zhì)感山電流始終沿順時(shí)針?lè)较?/p>
小定則確定之環(huán)力U......._____用科次定悼確定
C.IS環(huán)中的感應(yīng)電流大小為外惑匕電內(nèi)的方句
;,?典如上的星媽財(cái)勢(shì)大小為室
選現(xiàn)族悶起令4港。
門(mén)-等電由窗左之律
"閉用電珠貳幽定
悻的方■金
?核心要點(diǎn)?思路分析化.方向也在發(fā)生變化,本題雖得到感
應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針?lè)较?但由丁
法拉第電旅感應(yīng)定律、楞次定律和閉合電根據(jù)美鍵信息,由樗次定律確定感應(yīng)電流方
路歐姆定律。磁感應(yīng)強(qiáng)發(fā)方向變化,安培力方向變化
?向,通過(guò)左手定則判斷安培力的方向;由法
易借選A:,
拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可以
?情景解讀2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的"*為網(wǎng)環(huán)I可路在磁
求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小場(chǎng)中的面積,而不是圓環(huán)的實(shí)際面枳2
在半個(gè)圓環(huán)中.由r磁感應(yīng)張度亦化導(dǎo)致?答案
在閉合網(wǎng)路中的薇通盤(pán)變化,引起電敝感?易錯(cuò)警示
BC詳細(xì)解析見(jiàn)242頁(yè)5牛高考A組第2題
應(yīng)現(xiàn)象,1.推理過(guò)程注意做感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變
破考點(diǎn)練考向
【考點(diǎn)集訓(xùn)】
考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律
1.(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示,當(dāng)固定線(xiàn)
圈上突然通過(guò)直流電流時(shí),線(xiàn)圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去。現(xiàn)在固定線(xiàn)圈左側(cè)同一位置,先后
放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線(xiàn)制成形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán),且電阻率P銅<1)
加閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間()
D.感應(yīng)電流方向由d—受電線(xiàn)圈-*c
答案BC
考點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律
1.(2018全國(guó)100所名校聯(lián)考,2)如圖所示為利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象對(duì)電容器進(jìn)行充電。已知匝
數(shù)N=10()匝、橫截面積S=().2mM電阻不計(jì)的圓形線(xiàn)圈MN處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),
磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=0.6+0.02t(T)的規(guī)律變化。處于磁場(chǎng)外的電阻R二8Q,電容器的電容
C=30uF,開(kāi)關(guān)S閉合充電一段時(shí)間,最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。下列說(shuō)法中正確的是()
A.充電過(guò)程中“點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)
B.充電過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量為1.2XW5C
C.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后電阻R上的電壓為0.4V
I).斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器放電
答案B
2.(2020屆河南洛陽(yáng)四校聯(lián)考,7)(多選)如圖甲所示,閉合矩形導(dǎo)線(xiàn)框abed固定在勻強(qiáng)祓場(chǎng)
中,磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂史,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定
垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向,線(xiàn)框中順時(shí)針的電流方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,水平向右為
安培力的正方向。關(guān)于線(xiàn)框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖像,
下列選項(xiàng)中正確的是()
答案AC
3.(2019貴州貴陽(yáng)模擬)(多選)在如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,線(xiàn)圈L的電
阻不計(jì)。以下判斷正確的是()
—------
A.閉合S,穩(wěn)定后,電容器的a極板帶正電
B.閉合S,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓小于E
C.斷開(kāi)S的瞬間,通過(guò)R的電流方向向右
D,斷開(kāi)S的瞬間,通過(guò)通的電流方向向右
答案BC
4.(2018東北三校聯(lián)考,18)“自發(fā)電”地板是利用人走過(guò)此處時(shí)踩踏地板發(fā)電。地板下有一
發(fā)電裝置,如圖1所示,裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)截面半徑為「、匝數(shù)為n的線(xiàn)圈,無(wú)摩擦地套
在磁場(chǎng)方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中。磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)沿半徑方向均勻?qū)ΨQ(chēng)分布,圖2為裝置
的橫截面俯視圖。輕質(zhì)地板四角各連接有一個(gè)勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫(huà)出其中的
兩個(gè)),輕質(zhì)硬桿P將地板與線(xiàn)圈連接,人走過(guò)時(shí)即可帶動(dòng)線(xiàn)圈上下往返運(yùn)動(dòng)(線(xiàn)圈不發(fā)生形
變)發(fā)電。若線(xiàn)圈的總電阻為電,現(xiàn)用它向一個(gè)電阻為R的小燈泡供電。為便于研究,將某人
走過(guò)時(shí)對(duì)地板的壓力使線(xiàn)圈發(fā)生的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律簡(jiǎn)化為圖3所示的x-t圖像。
(彈簧始終處在彈性限度內(nèi),取線(xiàn)圈初始位置x=0,豎直向下為位移的正方向。線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)的過(guò)
程中,線(xiàn)圈所在處的磁場(chǎng)始終不變)
(1)若燈泡的額定電壓為U,要使燈泡正常發(fā)光,線(xiàn)圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多大?
⑵求1=/時(shí)地板受到的壓力大小。
(3)求此人走過(guò)時(shí)踩踏地板所做的功。
答案⑴/小
22((i+R)o
⑶2
考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用
1.(2019云南一檢,17)如圖所示,圓形金屬線(xiàn)圈放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,讓線(xiàn)
圈以恒定的角速度3繞過(guò)直徑的軸MN轉(zhuǎn)動(dòng),在”時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱最為Q;若線(xiàn)圈
不動(dòng),讓磁場(chǎng)從Bo開(kāi)始均勻增大,為使At時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的熱量也為Q,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的
變化率為()
A.日Bo3B.Bo3
C.V2Bo3D.2Bo3
答案A
2.(2018河南洛陽(yáng)統(tǒng)考,8)如圖所示,虛線(xiàn)間存在寬度相同、垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小相同、方向相反。一等腰直角三角形線(xiàn)框以速度v沿x軸正方向勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,
感應(yīng)電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?,電流隨位移的變化關(guān)系圖像正確的是()
二
fr:XX!.
。L2Lx
3.(2020屆江西四市聯(lián)考,14)某興趣小組用電流傳感器測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)裝
置如圖中所示,不計(jì)電阻的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌間距為d,
其平面與磁場(chǎng)方向垂直。電流傳感器與阻值為R的電阻串聯(lián)接在導(dǎo)軌上端。質(zhì)量為m、有效
阻值為r的導(dǎo)體棒AB由靜止釋放沿導(dǎo)軌卜滑,該過(guò)程中電流傳感器測(cè)得電流隨時(shí)間變化規(guī)律
如圖乙所示,電流最大值為棒下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直且良好接觸,不計(jì)電流傳感器內(nèi)
阻及空氣阻力,重力加速度為g。
(1)求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?/p>
(2)求在L時(shí)刻棒AB的速度大?。?/p>
(3)在0~匕時(shí)間內(nèi)棒AB下降了h,求此過(guò)程電阻R產(chǎn)生的電熱。
答案(1)—⑵"+)(3)-------1:,
ni+/
煉技法提能力
【方法集訓(xùn)】
方法電磁感應(yīng)中滑軌類(lèi)問(wèn)題的分析方法
1.(2020屆廣西欽州摸底,6)如圖所示為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分
別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)
體線(xiàn)框,總電阻為R,且線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直?,F(xiàn)用外力F使線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)
區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,磁感線(xiàn)垂直紙面向
里時(shí)磁通量中的方向?yàn)檎?外力F向右為正。則以下關(guān)于線(xiàn)框中的磁通量①、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、
外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖像正確的是()
答案D
2.(2018甘肅蘭州模擬,10)如圖所示,光滑的足夠長(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距1,在M、
P點(diǎn)和N、Q點(diǎn)間各連接一個(gè)額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡在兩導(dǎo)軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)
有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo,且磁場(chǎng)區(qū)域可以移動(dòng)。
一電阻也為R、長(zhǎng)度也剛好為1的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場(chǎng)左邊的導(dǎo)軌上,離燈L足夠遠(yuǎn)。
現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動(dòng),當(dāng)棒ab處于磁場(chǎng)中時(shí)兩燈恰好正常發(fā)光,
棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。
(1)求磁場(chǎng)移動(dòng)的速度VD。
(2)若取走導(dǎo)體棒ab,保持磁場(chǎng)不移動(dòng)(仍在efhg矩形區(qū)域),而是均勻改變磁感應(yīng)強(qiáng)度
的大小,為保證兩燈都不會(huì)燒壞且有電流通過(guò),試求磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到零的最短時(shí)間%”。
答案(1)」(2)-^
012
3.(2016課標(biāo)1,24,14分)如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為0,上沿相連。兩細(xì)金屬棒數(shù)(僅
標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng),質(zhì)量分別為2m和明用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線(xiàn)
將它們連成閉合回路abdca,并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,
使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度人小為B,方向垂直于斜面向上。已知
兩根導(dǎo)線(xiàn)剛好不在磁場(chǎng)中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u,重力加速
度大小為g。已知金屬棒ab勻速下滑。求
(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大小;
(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。
答案6mg(sin"3ucos。)⑵(sin。-3ucos。)一一-
【5年高考】
A組基礎(chǔ)題組
1.(2019課標(biāo)川,14,6分)楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)?()
A.電阻定律B.庫(kù)侖定律
C.歐姆定律D.能量守恒定律
答案D
2.(2019課標(biāo)I,20,6分)(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),
其邊界如圖(a)中虛線(xiàn)MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的電阻率為P、橫截面積為S,將該導(dǎo)線(xiàn)做成
半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心()在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖3)所示;磁感
應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在t=0到的時(shí)間間隔內(nèi)()
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?/p>
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為1
4QP
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為早一
40
答案BC
3.(2018課標(biāo)1,19,6分)(多選)如圖,兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一根鐵芯上,其中一線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與
電源連接,另一線(xiàn)圈與遠(yuǎn)史沿南北方向水平放置在紙面底的直導(dǎo)線(xiàn)連接成回路。將一小磁針
懸掛在直導(dǎo)線(xiàn)正上方,開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()
A.開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向
C.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向
D.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
答案AD
4.(2017課標(biāo)1【,20,6分)(多選)兩條平行虛線(xiàn)網(wǎng)存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂
直。邊長(zhǎng)為0.1限總電阻為0.005。的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abed位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平
行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線(xiàn)框一直向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線(xiàn)框中
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。
下列說(shuō)法正確的是()
EN
6c!
0.01--------1
I
________!
-0.20,4;0.6:
0.01----------------1---------1
圖㈤圖伯)
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T
B.導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5rn/s
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外
D.在t=0.4s至t=0.6s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框所受的安培力大小為0.1N
答案BC
5.(2016課標(biāo)II,20,6分)(多選)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的
銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸。圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B
中。圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過(guò)電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是()
a0
A.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定
B.若從上向下看,圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng)
C.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化
D.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
答案AB
6.(2017天津理綜,3,6分)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置產(chǎn)水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R。
金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平
面向卜,現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度短時(shí)間均勻減小,ab始終保持靜止,卜.列說(shuō)法正確的是()
/
A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a
B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小
C.ab所受的安培力保持不變
D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小
答案D
7.(2015天津理綜,11,18分)如圖所示,“凸”字形硬質(zhì)金屬線(xiàn)框質(zhì)量為叫相鄰各邊互相垂
直,且處于同一豎直平面內(nèi),ab邊長(zhǎng)為1,cd邊長(zhǎng)為21,ab與cd平行,間距為21。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)
域的上下邊界均水平,磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框所在平面。開(kāi)始時(shí),cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為
21,線(xiàn)框山靜止釋放,從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)。在ef、
pq邊離開(kāi)磁場(chǎng)后,ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前,線(xiàn)框又做勻速運(yùn)動(dòng)。線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的
熱量為Q。線(xiàn)框在下落過(guò)程中始終處于原豎直平面內(nèi),且ab、cd邊保持水平,重力加速度為g。
求
(D線(xiàn)框ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍;
(2)磁場(chǎng)上下邊界間的距離H。
21
______I
磁場(chǎng)區(qū)
答案(1)4倍⑵一+281
8.(2015廣東理綜,35,18分)如圖(a)所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m。導(dǎo)軌
右端接有阻值R=1Q的電阻。導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌匕且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻
均不計(jì)。導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abed內(nèi)有方向豎宜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),b、d連線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度
也為L(zhǎng)o從0時(shí)刻開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間I變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時(shí)刻,棒
從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng),1s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=lm/s做
直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求:
(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,回路中的電動(dòng)勢(shì)E;
(2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F,以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t
的關(guān)系式。
6
d
(a)
(b)
答案(1)0.04V
(2)0.04Ni=t-l(lsWtWL2s)
9.(2019北京理綜,22,16分)如圖所示,垂直于紙面的勻皿磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一
正方形均勻金屬線(xiàn)框abcc,其邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁
場(chǎng)直至be邊剛要進(jìn)入的過(guò)程中,線(xiàn)框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng),求:
XXXX
B
XXXX
--------
XXXX
XXXX
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;
(2)拉力做功的功率F;
(3)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。
答案(l)BLv(2)——(3)—^
4
B組提升題組
1.(2019課標(biāo)]1,21,6分)(多選)如圖,兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角
為0,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線(xiàn)ab>cd均與導(dǎo)軌垂直,在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)
軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放,
兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零。從PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始
計(jì)時(shí),到MN離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹?流過(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是()
M
B
N
答案AD
2.(2019課標(biāo)HI,19,6分)(多選)如圖,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)
的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。tR時(shí),棒ab以初速
度V。向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,兩者速度分別用5、V2表
示,回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是()
答案AC
3.(2018課標(biāo)HI,20,6分)(多選)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一導(dǎo)線(xiàn)框
R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流
正方向。導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()
A.在,時(shí)為零
B.在tr時(shí)改變方向
C.在?時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?/p>
D.在t=T時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?/p>
答案AC
4.(2015課標(biāo)1,19,6分)(多選)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”。實(shí)
驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置.在其中心正上方用柔軟細(xì)線(xiàn)懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖
所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著?起轉(zhuǎn)
動(dòng)起來(lái),但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是()
A.圓盤(pán)上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B.圓盤(pán)內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的腋場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化
D.圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán):一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)
答案AB
5.(2015課標(biāo)II,15,6分)如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)
分別為必、IVLU已知be邊的長(zhǎng)度為1。下列判斷正確的是()
8
A.Ua>U,金屬框中無(wú)電流
B.l'i?>Ue,金屬框中電流方向沿a-b-c-a
C.叭=-晶1%,金屬框中無(wú)電流
2
D.Uat=;Bl<*),金屬框中電流方向沿a-c-b-a
答案C
6.(2018課標(biāo)H,18,6分)如圖,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的
矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠?,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向卜。一邊長(zhǎng)為方
的正方形金屬線(xiàn)框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)。線(xiàn)框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間I變化的正確圖線(xiàn)可能
7.(2015安徽理綜,19,6分)如圖所示,abed為水平放置的平行“匚”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距
為1,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿
MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成。角,單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向
滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好)。則()
A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為——
sin
B.電路中感應(yīng)電流的大小為——
2
C.金屬桿所受安培力的大小為lvsin
D.金屬桿的熱功率為—sin
答案B
8.(2016課標(biāo)H,24,12分)如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為1的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量
為m、長(zhǎng)度為1的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時(shí),金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用
下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。t。時(shí)刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)
磁場(chǎng)區(qū)域,且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),兩者始終保持垂直
且接觸良好,兩者之間的卻摩擦因數(shù)為重力加速度大小為g。求
(1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大?。?/p>
(2)電阻的阻值。
|XXXX
A匚:xXXX
U;xXXXj
;XXXX
答案(1)B1U(—pg)(2)——^
9.(2016課標(biāo)HI,25,20分)如圖,兩條相距1的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),
其左端接一阻值為R的電殂;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中
間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小R隨時(shí)間t
的變化關(guān)系為B=kt,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線(xiàn))
與導(dǎo)軌垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加
水平恒力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻恰好以速度V。越過(guò)MN,此后向右做勻速運(yùn)
動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求
(1)在t=0到時(shí)間間隔內(nèi),流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值;
(2)在時(shí)刻t穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。
答案(1)--⑵BJvo(t-to)+kSt(Bolvo+kS)^-
10.(2017天津理綜,12,2。分)電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度,其原
理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖,圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,電容器
的電容為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為1,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)
量為限電阻為R的金屬棒MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài),并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開(kāi)
關(guān)S接1,使電容器完全充電。然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大
小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩
極板間的電壓相等時(shí),回路中電流為零,達(dá)到最大速度,之后離開(kāi)導(dǎo)軌。問(wèn):
(1)磁場(chǎng)的方向;
(2)MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大??;
(3)MN離開(kāi)導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少。
答案(1)垂直于導(dǎo)軌平面向下。
⑵一⑶T2V22p
11.(2018天津理綜,12,20分)真空管道超高速列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平
動(dòng)動(dòng)能的裝置。圖1是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型,圖中粗實(shí)線(xiàn)表示固定在水平面上間距為1
的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌:電阻忽略不計(jì)。ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直、長(zhǎng)度均為1、電阻均
為R的金屬棒,通過(guò)絕緣材料固定在列車(chē)底部,并與導(dǎo)軌良好接觸,其間距也為1,列車(chē)的總質(zhì)
量為mo列車(chē)啟動(dòng)前,ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向
下,如圖1所示。為使列車(chē)啟動(dòng),需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源,電源內(nèi)阻及導(dǎo)線(xiàn)電
阻忽略不計(jì),列車(chē)啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉。
⑴要使列車(chē)向右運(yùn)行,啟動(dòng)時(shí)圖1中M、N哪個(gè)接電源正極,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由;
(2)求剛接通電源時(shí)列車(chē)加速度a的大小;
(3)列車(chē)減速時(shí);需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁
場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于1。若某時(shí)刻列車(chē)的速度為vo,此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域,
試討論:要使列車(chē)停下來(lái),前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)?
圖1
圖2
答案⑴列車(chē)要向右運(yùn)動(dòng),安培力方向應(yīng)向右。根據(jù)左手定則,接通電源后,金屬棒中電流方向
由a到b、由c到d,故M接電源正極。
—
(3)設(shè)列車(chē)減速時(shí),cd進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)At時(shí)間ab恰好進(jìn)入磁場(chǎng),此過(guò)程中穿過(guò)兩金屬棒
與導(dǎo)凱所圍回路的磁通量的變化為A中,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Ei,由法拉第電磁感應(yīng)定律有
其中
A0)=B12⑦
設(shè)回路中平均電流為I',由閉合電路歐姆定律有
1’小
設(shè)cd受到的平均安培力為F',有
r=rIB?
以向右為正方向,設(shè)At時(shí)間內(nèi)cd受安培力沖量為I沖,有
I沖二-F'△t⑩
同理可知,回路出磁場(chǎng)時(shí)ah受安培力沖量仍為上述值,設(shè)回路進(jìn)出一塊有界磁場(chǎng)區(qū)域安
培力沖量為有
I產(chǎn)21沖?
設(shè)列車(chē)停下來(lái)受到的總沖量為I息,由動(dòng)量定理有
I總=0-111\,1)?
聯(lián)立⑥⑦⑧⑨⑩??式得
討論:若3恰為整數(shù),設(shè)其為n,則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng);若一不是整數(shù),設(shè)Y的整數(shù)部
000
分為N,則需設(shè)置N+1塊有界磁場(chǎng)。?
12.(2019江蘇單科,14,15分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)用軟導(dǎo)線(xiàn)制成的單匝閉合線(xiàn)圈,
線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線(xiàn)圈的面積S=0.3m?、電阻R=0.6。,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=C.2T。
現(xiàn)同時(shí)向兩側(cè)拉動(dòng)線(xiàn)圈,線(xiàn)圈的兩邊在AIR.5s時(shí)間內(nèi)合到一起。求線(xiàn)圈在上述過(guò)程中
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E;
(2)感應(yīng)電流的平均值I,并在圖中標(biāo)出電流方向;
(3)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量q。
答案(1)0.12V(2)0.2A如圖(3)0.1C
13.(2019天津理綜,11,18分)如圖所示,固定在水平面上間距為1的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,
垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長(zhǎng)度也為1、電阻均為R,兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。
MN兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線(xiàn)圈相連,線(xiàn)圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng),
磁通量變化率為常量k。圖中虛線(xiàn)右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向卜.的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
為BoPQ的質(zhì)量為m,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)。
⑴閉合S,若使PQ保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
⑵斷開(kāi)S,PQ在上述恒力作用下,由靜止開(kāi)始到速度大小為V的加速過(guò)程中流過(guò)PQ的電
荷最為q,求該過(guò)程安培力做的功Wo
II
答案(】)一「方向水口向右
(2)^nv2-|kq
C組教師專(zhuān)用題組
1.(2014課標(biāo)1,14,6分)在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到
感應(yīng)電流的是()
A.將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化
B.在?通電線(xiàn)圈旁放置,連有電流表的閉合線(xiàn)圈,然后觀察電流表的變化
C.將一房間內(nèi)的線(xiàn)圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房
間去觀察電流表的變化
D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈,分別接電源和電流表,在給線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,觀察電流
表的變化
答案D
2.(2014課標(biāo)1,18,6分)如圖(a),線(xiàn)圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上。在ab線(xiàn)圈中通以變化的
電流。用示波器測(cè)得線(xiàn)圈ed間電壓如圖(h)所示.已知線(xiàn)圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線(xiàn)圈的電流成
正比,則下列描述線(xiàn)圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中,可能正確的是()
???
.1.J.A-L-I-J.J
圖?
答案c
3.(2015山東理綜,17,6分)(多選)如圖,一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆
時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤(pán)開(kāi)始減速。在圓盤(pán)減速過(guò)程中,
以下說(shuō)法正確的是()
A.處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分:靠近圓心處電勢(shì)高
B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)
C.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng)
D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
答案AB1)
4.(2018江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,豎直放置的“n”形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),矩形勻
強(qiáng)磁場(chǎng)I、II的高和間距均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進(jìn)入
磁場(chǎng)I和H時(shí)的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì),重
力加速度為g。金屬桿()
h
A
+
?
1
1d
1+
-
+d
:
1
.d
■
-1-
A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)加速度方向豎直向下
B.穿過(guò)磁場(chǎng)I的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
C.穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4mgd
D.釋放時(shí)距磁場(chǎng)【上邊界的高度h可能小于
答案BC
5.(2013課標(biāo)II,19,6分)(多選)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中,觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法
都起到了重要作用。下列敘述符合史實(shí)的是()
A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng),該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系
B.安培根據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性,提出了分子電流假說(shuō)
C.法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到,在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線(xiàn)附近的固定導(dǎo)線(xiàn)圈中,會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電
流
D.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出,感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要
阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
答案ABD
6.(2016浙江理綜,16,6分)如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣的導(dǎo)線(xiàn)制成,匝數(shù)均
為10匝,邊長(zhǎng)L=31b,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,
不考慮線(xiàn)圈之間的相互影響,則()
A.兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9:1
C.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為3:4
D.a、b線(xiàn)圈中電功率之比為3:1
答案B
7.(2016江蘇單科,6,4分:)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬
弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。
下列說(shuō)法正確的有()
A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作
B.取走磁體,電吉他將不能正常工作
C,增加線(xiàn)圈匝數(shù)可以增大線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中的電流方向不斷變化
答案BCD
8.(2014四川理綜,6,6分:)(多選)如圖所示,不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置,光滑、豎
直玻璃擋板H、P固定在框上,H、P的間距很小。質(zhì)量為0.2kg的細(xì)金屬桿CD恰好無(wú)擠壓地
放在兩擋板之間,與金屬框接觸良好并圍成邊長(zhǎng)為1m的王方形,其有效電阻為().1Q。比時(shí)
在整個(gè)空間加方向與水平面成30°角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化
規(guī)律是B=(0.4-0.2t)T,圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较????、擋板和桿不計(jì)形變。則()
A.t=ls時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D
B.t=3s時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到C
C.t=ls時(shí),金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1N
D.t=3s時(shí),金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為0.2N
答案AC
9.(2016四川理綜,7,6分)(多選)如圖所示,電阻不計(jì)、間距為1的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放
置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電
阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),外
力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=Fo+kv(Fo>k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。
金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為
答案BC
10.(2017上海單科,20,16分)如圖,光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),與水平面夾角為0,兩導(dǎo)軌
上端用阻值為R的電阻相連,該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌
平面。質(zhì)量為m的金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度V。從導(dǎo)軌底端開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后又返
【可到出發(fā)位置。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。
⑴求ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a;
⑵分析并說(shuō)明ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度、加速度的變化情況;
⑶分析并比較ab上滑時(shí)間和下滑時(shí)間的長(zhǎng)短。
答案本題考查電磁感應(yīng)、閉合電路歐姆定律。動(dòng)力學(xué)分析、能顯轉(zhuǎn)化與守恒定律。
(1)利用楞次定律,對(duì)初始狀態(tài)的ab受力分析得:
mgsin0+BIL=ma①
對(duì)回路分析
1=-=——
聯(lián)立①②得
220
a=gsin0+—
⑵上滑過(guò)程:
由第(1)問(wèn)中的分析可知,上滑過(guò)程加速度大小表達(dá)式為:
22
a±=gsinO+二③
上滑過(guò)程,a、v反向,做減速運(yùn)動(dòng)。利用③式,v減小則a減小,可知,桿上滑時(shí)做加速度
逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)。
下滑過(guò)程:
由牛頓第二定律,對(duì)ab受力分析得:
22V八
mgsin0------=maF④
aT=gsin8-[.⑤
因a下與v同向,ab做加速運(yùn)動(dòng)。
由⑤得v增加,a卜減小,
桿卜.滑時(shí)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。
(3)設(shè)P點(diǎn)是上滑與下滑過(guò)程中經(jīng)過(guò)的同一點(diǎn)P,由能量轉(zhuǎn)化與守恒可知:
12上與2”心
QR為ab從P滑到最高點(diǎn)到再回到P點(diǎn)過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。
由QR>0所以vp上>vp下
同理可推得ab上滑通過(guò)某一位置的速度大于下滑通過(guò)同一位置的速度,進(jìn)而可推得
一上)一卜
由s--1.1.1-.--pt,得
t上下
即ab上滑時(shí)間比下滑時(shí)間短。
11.(
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