高考物理 电磁感应试题汇编
高考物理必做电磁感应大题汇编
高考复习物理 电磁感应大题1.(18分)如图所示,两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上,弹簧上端通过导线与阻值为R 的电阻相连,弹簧下端连接一质量为m ,长度为L ,电阻为r 的金属棒,金属棒始终处于宽度为d 垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
开始时弹簧处于原长,金属棒从静止释放,水平下降h 高时达到最大速度。
已知弹簧始终在弹性限度内,且弹性势能与弹簧形变量x 的关系为221kx E p ,不计空气阻力及其它电阻。
求:(1)此时金属棒的速度多大?(2)这一过程中,R 所产生焦耳热Q R 多少?2.(17分)如图15(a )所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L ,距左端L 处的中间一段被弯成半径为H 的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H 的水平面上。
圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B 0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B (t ),如图15(b )所示,两磁场方向均竖直向上。
在圆弧顶端,放置一质量为m 的金属棒ab ,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t 0滑到圆弧顶端。
设金属棒在回路中的电阻为R ,导轨电阻不计,重力加速度为g 。
⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?⑵求0到时间t 0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
3、(16分)t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。
其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。
每个同向磁场区域的宽度均为l0。
整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。
⑴若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由n匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=l B、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止。
求:①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;②线框所受安培力的大小和方向。
电磁感应试题汇编及解析
电磁感应试题汇编及解析2019大家把理论知识复习好的同时,也应该要多做题,从题中找到自己的不足,及时学懂,下面是查字典物理网小编为大家整理的电磁感应试题汇编及解析,希望对大家有帮助。
8. (16分)[2019重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示,E 形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极宽度均为L,忽略边缘效应,一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接,当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量,已知线圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g.问题8图(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从C端还是从D 端流出?(2) 供电电流I是从C端还是D端流入?求重物质量与电流的关系.(3)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少?8.[答案] (1)从C端流出 (2)从D端流入 2nBILg(3)2nBLgPR本题借助安培力来考查力的平衡,同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态.[解析] (1)感应电流从C端流出.(2)设线圈受到的安培力为FA,外加电流从D端流入.由FA=mg和FA=2nBIL得m=2nBLgI(3)设称量最大质量为 m0.由m=2nBLgI和P=I2R得m0=2nBLgPR6. [2019四川卷] 如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 .此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则()A.t=1 s时,金属杆中感应电流方向从C到DB.t=3 s时,金属杆中感应电流方向从D到CC.t=1 s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1 ND.t=3 s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N要多练习,知道自己的不足,对大家的学习有所帮助,以下是查字典物理网为大家总结的电磁感应试题汇编及解析,希望大家喜欢。
2024全国高考真题物理汇编:电磁感应章节综合
2024全国高考真题物理汇编电磁感应章节综合一、单选题1.(2024甘肃高考真题)如图,相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连,处在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v 。
则导体棒ab 所受的安培力为()A .22B d v R,方向向左B .22B d v R ,方向向右C .22B L v R ,方向向左D .22B L v R,方向向右2.(2024甘肃高考真题)工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。
当线圈中通有交变电流时,下列说法正确的是()A .金属中产生恒定感应电流B .金属中产生交变感应电流C .若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小D .若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变3.(2024广东高考真题)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。
两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B .磁场中,边长为L 的正方形线圈竖直固定在减震装置上。
某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。
关于图乙中的线圈。
下列说法正确的是()A .穿过线圈的磁通量为2BL B .永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大C .永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小D .永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向4.(2024江苏高考真题)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a 、b ,线圈a 处在匀强磁场中,现将线圈a 从磁场中匀速拉出,线圈a 、b 中产生的感应电流方向分别是()A .顺时针,顺时针B .顺时针,逆时针C .逆时针,顺时针D .逆时针,逆时针5.(2024湖北高考真题)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。
专题20电磁感应综合运用-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题1电磁感应综合运用2024高考题1.21.(2024年6月浙江省物理选考)某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”,设计了如图所示装置。
飞轮由三根长0.8m a =的辐条和金属圆环组成,可绕过其中心的水平固定轴转动,不可伸长细绳绕在圆环上,系着质量1kg m =的物块,细绳与圆环无相对滑动。
飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中,左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触,开关S 可分别与图示中的电路连接。
已知电源电动势012V E =、内阻0.1r =Ω、限流电阻10.3R =Ω、飞轮每根辐条电阻0.9R =Ω,电路中还有可调电阻R 2(待求)和电感L ,不计其他电阻和阻力损耗,不计飞轮转轴大小。
(1)开关S 掷1,“电动机”提升物块匀速上升时,理想电压表示数8V U =。
①判断磁场方向,并求流过电阻R 1的电流I ;②求物块匀速上升的速度v 。
(2)开关S 掷2,物块从静止开始下落,经过一段时间后,物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等,①求可调电阻R 2的阻值;②求磁感应强度B的大小。
【答案】(1)①垂直纸面向外,10A ;②5m/s ;(2)①0.2Ω;②2.5T【解析】(1)①物块上升,则金属轮沿逆时针方向转动,辐条受到的安培力指向逆时针方向,辐条中电流方向从圆周指向O 点,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外;由闭合电路的欧姆定律可知011()E U I R r -=+则011128A 10A 0.30.1E U I R r --===++②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反,设每根辐条产生的电动势为E 1,则0113r U E I -=解得15V E =此时金属轮可视为电动机11P E I =出当物块P 匀速上升时1P mgv =出解得15m/sv =另解:因8V U =,110A I =根据20113r UI I mgv =+解得5m/sv =(2)①物块匀速下落时,由受力分析可知,辐条受到的安培力与第(1)问相同,经过R 2的电流2110AI I ==由题意可知215m/sv v ==每根辐条切割磁感线产生的感应电动势215VE E ==225V 0.510AE R I ===Ω总023r R R =+总解得20.2R =Ω13.(2024年高考海南卷)两根足够长的导轨由上下段电阻不计,光滑的金属导轨组成,在M 、N 两点绝缘连接,M 、N 等高,间距L =1m ,连接处平滑。
高考物理专项复习《电磁感应》十年高考真题汇总
挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是
A. 开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 8.(2011·北京卷·T19)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开 关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发 光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时 出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因 是
A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg
C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg
13.(2016·上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁
铁
A.向上运动
B.向下运动
C.向左运动
D.向右运动
14.(2016·海南卷)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆
高考物理真题专题汇编专题L电磁感应(含解析)
L 电磁感应L1 电磁感应现象、楞次定律1.L1 L2[2016·北京卷] 如图1所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( )图1A .E a ∶E b =4∶1,感应电流均沿逆时针方向B .E a ∶E b =4∶1,感应电流均沿顺时针方向C .E a ∶E b =2∶1,感应电流均沿逆时针方向D .E a ∶E b =2∶1,感应电流均沿顺时针方向B [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E =n ΔΦΔt ,则E =n ΔB Δt πR 2.由于R a ∶R b =2∶1,则E a ∶E b =4∶1.由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流.选项B 正确.2.L1 [2016·江苏卷] 电吉他中电拾音器的基本结构如图1所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( )图1A .选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B .取走磁体,电吉他将不能正常工作C .增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D .磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化BCD [解析] 选用铜质弦时,不会被磁化,不会产生电磁感应现象,电吉他不能正常工作,选项A 错误;取走磁体时,金属弦磁性消失,电吉他不能正常工作,选项B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,选项C 正确;根据楞次定律可知,磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化,选项D 正确.L2 法拉第电磁感应定律、自感3.L2[2016·全国卷Ⅱ] 法拉第圆盘发电机的示意图如图1所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中.圆盘旋转时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是( )图1A .若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B .若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b 的方向流动C .若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D .若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍AB [解析] 将圆盘看成由无数辐条组成,各辐条都在切割磁感线,从而产生感应电动势,出现感应电流,当圆盘顺时针转动时(从上往下看),根据右手定则可判断,圆盘上感应电流从边缘向中心,流过电阻R 的电流方向从a 到b ,B 正确;由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势E =BLv =12BL 2ω,而I =ER ,故A 正确,C 错误;当角速度ω变为原来的2倍时,感应电动势E =12BL 2ω变为原来的2倍,感应电流I变为原来的2倍,电流在R 上的热动率P =I 2R 变为原来的4倍,D 错误.4.L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示,M 为半圆形导线框,圆心为O M ;N 是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N ;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.现使线框M 、N 在t =0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴,以相同的周期T 逆时针匀速转动,则( )图1A .两导线框中均会产生正弦交流电B .两导线框中感应电流的周期都等于TC .在t =T8时,两导线框中产生的感应电动势相等D .两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等BC [解析] 设导线圈半径为l ,角速度为ω,两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径,因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E =12B ωl 2,但进磁场和出磁场时电流方向相反,所以线框中应该产生方波交流式电,如图所示,A 错误;由T =2πω可知,两导线框中感应电流的周期相同,均为T ,B 正确;在t =T 8时,两导线框均在切割磁感线,故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2,C 正确;对于线框M ,有E 2R ·T 2+E 2R ·T 2=U 2有MR·T ,解得U有M =E ;对于线框N ,有E 2R ·T 4+0+E 2R ·T 4+0=U 2有NR·T ,解得U 有N =22E ,故两导线框中感应电流的有效值并不相等,D 错误.5.D4、D5、L2、L3[2016·江苏卷] 据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以速度v =7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M 、N 的连线垂直,M 、N 间的距离L =20 m ,地磁场的磁感应强度垂直于v ,MN 所在平面的分量B =1.0×10-5T ,将太阳帆板视为导体.图1(1)求M 、N 间感应电动势的大小E ;(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V ,0.3 W ”的小灯泡与M 、N 相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;(3)取地球半径R =6.4×103 km ,地球表面的重力加速度g =9.8 m/s 2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h (计算结果保留一位有效数字).[答案] (1)1.54 V (2)不能,理由见解析 (3)4×105m[解析] (1)法拉第电磁感应定律E =BLv ,代入数据得E =1.54 V (2)不能,因为穿过闭合回路的磁通量不变,不产生感应电流.(3)在地球表面有G Mm R2=mg匀速圆周运动G Mm (R +h )2=m v 2R +h解得h =g R 2v2-R ,代入数据得h ≈4×105m(数量级正确都算对)6.L1 L2[2016·浙江卷] 如图12所示,a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a =3l b ,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )图12A .两线圈内产生顺时针方向的感应电流B .a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C .a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D .a 、b 线圈中电功率之比为3∶1B [解析] 由楞次定律可判断,两线圈中产生的感应电流均沿逆时针方向,选项A 错误;由E =n ΔBΔtS ,S =l 2,R =ρl S ,I =E R ,P =E 2R,可知E a :E b =9:1,I a :I b =3:1,P a :P b =27:1,选项B 正确,选项C 、D错误.L3 电磁感应与电路的综合 L4 电磁感应与力和能量的综合7.L4 [2016·全国卷Ⅰ] 如图1,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L ,质量分别为2m 和m ;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R ,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g ,已知金属棒ab 匀速下滑.求:( )(1)作用在金属棒ab 上的安培力的大小; (2)金属棒运动速度的大小.图1[答案] (1)mg (sin θ-3μcos θ) (2)(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2[解析] (1)设导线的张力的大小为T ,右斜面对ab 棒的支持力的大小为N 1,作用在ab 棒上的安培力的大小为F ,左斜面对cd 棒的支持力大小为N 2,对于ab 棒,由力的平衡条件得2mg sin θ=μN 1+T +F ① N 1=2mg cos θ ② 对于cd 棒,同理有 mg sin θ+μN 2=T ③ N 2=mg cos θ ④ 联立①②③④式得F =mg (sin θ-3μcos θ) ⑤ (2)由安培力公式得 F =BIL ⑥这里I 是回路abdca 中的感应电流,ab 棒上的感应电动势为 ε=BLv ⑦式中,v 是ab 棒下滑速度的大小,由欧姆定律得I =εR⑧联立⑤⑥⑦⑧式得v =(sin θ-3μcos θ)mgRB 2L2 ⑨8.L4[2016·全国卷Ⅱ] 如图1所示,水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上.t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动.t 0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; (2)电阻的阻值.图1[答案] (1)Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m -μg (2)B 2l 2t 0m [解析] (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ,由牛顿第二定律得ma =F -μmg ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ,由运动学公式有v =at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律,杆中的电动势为 E =Blv ③联立①②③式可得E =Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m -μg ④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆中的电流为I ,根据欧姆定律I =ER⑤ 式中R 为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为 f =BIl ⑥因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得 F -μmg -f =0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得R =B 2l 2t 0m⑧9.L4 [2016·四川卷] 如图1所示,电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R .质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动,外力F 与金属棒速度v 的关系是F =F 0+kv (F 0、k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i ,受到的安培力大小为F A ,电阻R 两端的电压为U R ,感应电流的功率为P ,它们随时间t 变化图像可能正确的有( )图1图1BC [解析] 设金属棒在某一时刻速度为v ,由题意可知,感应电动势E =Blv ,感应电流I =ER +r =BlR +rv ,即I ∝v ;安培力F A =BIl =B 2l 2R +r v ,方向水平向左,即F A ∝v ;R 两端电压U R =IR =BlR R +r v ,即U R ∝v ;感应电流功率P =EI =B 2l 2R +rv 2,即P ∝v 2.分析金属棒运动情况,由牛顿第二定律可得F 合=F -F A =F 0+kv -B 2l 2R +r v =F 0+⎝ ⎛⎭⎪⎫k -B 2l 2R +r v ,而加速度a =F 合m.因为金属棒从静止出发,所以F 0>0,且F 合>0,即a >0,加速度方向水平向右.(1)若k =B 2l 2R +r ,F 合=F 0,即a =F 0m ,金属棒水平向右做匀加速直线运动,有v =at ,说明v ∝t ,即I ∝t ,F A ∝t ,U R ∝t ,P ∝t 2,所以在此情况下没有选项符合; (2)若k >B 2l 2R +r,F 合随v 增大而增大,即a 随v 增大而增大,说明金属棒在做加速度增大的加速运动,根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合;(3)若k <B 2l 2R +r,F 合随v 增大而减小,即a 随v 增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合;综上所述,B 、C 选项符合题意.9.L4[2016·浙江卷] 小明设计的电磁健身器的简化装置如图110所示,两根平行金属导轨相距l =0.50 m ,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R =0.05 Ω的电阻.在导轨间长d =0.56 m 的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B =2.0 T .质量m =4.0 kg 的金属棒CD 水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH 相连.CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s =0.24 m .一位健身者用恒力F =80 N 拉动GH 杆,CD 棒由静止开始运动,上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直.当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD 棒回到初始位置(重力加速度g 取10 m/s 2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:(1)CD 棒进入磁场时速度v 的大小;(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力F A 的大小;(3)在拉升CD 棒的过程中,健身者所做的功W 和电阻产生的焦耳热Q .图110[答案] (1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J [解析] (1)由牛顿定律a =F -mg sin θm=12 m/s 2① 进入磁场时的速度v =2as =2.4 m/s ② (2)感应电动势E =Blv ③ 感应电流I =BlvR④ 安培力F A =IBl ⑤代入得F A =(Bl )2vR=48 N ⑥(3)健身者做功W =F (s +d )=64 J ⑦ 由牛顿定律F -mg sin θ-F A =0 ⑧ CD 棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间t =d v⑨ 焦耳热Q =I 2Rt =26.88 J ⑩L5 电磁感应综合10.L5[2016·全国卷Ⅲ] 如图1所示,两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B 1随时间t 的变化关系为B 1=kt ,式中k 为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN (虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B 0,方向也垂直于纸面向里.某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ,此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计.求:(1)在t =0到t =t 0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;(2)在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.图1[答案] (1)kt 0S R (2)B 0lv 0(t -t 0)+kSt (B 0lv 0+kS )B 0lR[解析] (1)在金属棒未越过MN 之前,t 时刻穿过回路的磁通量为Φ=ktS ①设在从t 时刻到t +Δt 的时间间隔内,回路磁通量的变化量为ΔΦ,流过电阻R 的电荷量为Δq .由法拉第电磁感应定律有E =ΔΦΔt② 由欧姆定律有i =E R③ 由电流的定义有i =ΔqΔt ④联立①②③④式得|Δq |=kS RΔt ⑤由⑤式得,在t =0到t =t 0的时间间隔内,流过电阻R 的电荷量q 的绝对值为 |q |=kt 0SR⑥ (2)当t >t 0时,金属棒已越过MN .由于金属棒在MN 右侧做匀速运动,有f =F ⑦ 式中,f 是外加水平恒力,F 是匀强磁场施加的安培力.设此时回路中的电流为I ,F 的大小为 F =B 0Il ⑧此时金属棒与MN 之间的距离为s =v 0(t -t 0) ⑨ 匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′=B 0ls ⑩ 回路的总磁通量为Φt =Φ+Φ′ 式中,Φ仍如①式所示.由①⑨⑩⑪式得,在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量为 Φt =B 0lv 0(t -t 0)+kSt ⑫在t 到t +Δt 的时间间隔内,总磁通量的改变ΔΦt 为 ΔΦt =(B 0lv 0+kS )Δt ⑬由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为E t =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔΦt Δt ⑭由欧姆定律有I =E tR⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得f =(B 0lv 0+kS )B 0lR⑯。
高考物理最新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案
高考物理最新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案一、选择题1.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥2.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。
这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理3.如图所示,铁芯P上绕着两个线圈A和B, B与水平光滑导轨相连,导体棒放在水平导轨上。
A中通入电流i(俯视线圈A,顺时针电流为正),观察到导体棒向右加速运动,则A中通入的电流可能是()A.B.C .D .4.如图所示,水平绝缘的桌面上放置一个金属环,现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方,在此过程中( )A .圆环一定向右运动B .圆环中的感应电流方向不变C .圆环受到的摩擦力方向不变D .圆环对桌面的压力先减小后增大5.如图所示两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针用一弹性细丝悬挂在直导线正上方,开关断开时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是( )A .闭合开关小磁针N 极朝垂直纸面向里转动,接着回到原位B .闭合开关,小磁针N 极朝垂直纸面向里转动,并保持在转动后的位置C .开关从闭合状态断开,小磁针N 极不发生偏转D .开关从闭合状态断开,小磁针N 极朝垂直纸面向里转动,接着回到原位6.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值,在0t =时刻闭合开关S ,经过一段时间后,在1t t =时刻断开S ,下列表示灯D 中的电流(规定电流方向A B →为正)随时间t 变化的图像中,正确的是( )A .B .C .D .7.如图所示,两块水平放置的金属板间距离为d ,用导线与一个n 匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的磁场B 中。
高三物理电磁感应试题和答案
电磁感应一、选择题:1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,在下落过程中()A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安掊力的合力为零D.线框的机械能不断增大3.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是()4.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是()5.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向6.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ,导体棒PQ 与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )A. 流过R 的电流为由d 到c ,流过r 的电流为由b 到aB. 流过R 的电流为由c 到d ,流过r 的电流为由b 到aC. 流过R 的电流为由d 到c ,流过r 的电流为由a 到bD. 流过R 的电流为由c 到d ,流过r 的电流为由a 到b7.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。
近6年全国各地高考物理真题汇编:电磁感应(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:电磁感应学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共12题)1.(2022·全国·高考真题)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则( )A .132I I I <<B .132I I I >>C .123I I I =>D .123I I I ==2.(2017·天津·高考真题)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R 。
金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是( )A .ab 中的感应电流方向由b 到aB .ab 中的感应电流逐渐减小C .ab 所受的安培力保持不变D .ab 所受的静摩擦力逐渐减小3.(2021·北京·高考真题)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U 型导体框左端连接一阻值为R 的电阻,质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 置于导体框上。
不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
ab 以水平向右的初速度v 0开始运动,最终停在导体框上。
在此过程中 ( )A .导体棒做匀减速直线运动B .导体棒中感应电流的方向为a b →C .电阻R 消耗的总电能为202()mv R R r +D .导体棒克服安培力做的总功小于2012mv 4.(2020·江苏·高考真题)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。
高考电磁感应专题汇编(含答案)
磁场对电流的作用1. 如图所示,两根长直通电导线互相平行,电流方向相同,它们的截面处于一个等边三角形abc 的顶点a 、b 处。
两通电导线在c 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则 c 处磁场的总磁感应强度是( ) A 、2B B 、B C 、0 D 、B 32. 如图所示,垂直纸面放置的两根直导线a 和b 的位置固定并通有相等的电流I 。
在a 、b 连线的中垂线上放有另一直导线c ,导线c 与导线a 、b 所在的平面垂直,c 可以自由运动。
当c 中通入电流I 1时,c 并未发生运动,则可以判定a 、b 中的电流 ( ) A 、方向相同,都向里 B 、方向相同,都向外 C 、方向相反D 、只要a 、b 中有电流,c 就不可能静止3. 如图3,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ’,并处于匀强磁场中。
当导线中通以沿x 正方向的电流I ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ。
则磁感应强度的方向和大小可能为( )A .z 正向,mgIL tan θ B .y 正向,mgILC .z 负向,mgILtan θD .沿悬线向上,mgILsin θ4. 如图所示,ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e/m 的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入,现欲使电子能经过BC 边,则磁感应强度B 的取值应为( )A .B>3mv 0ae B .B<2mv 0aeC .B<3mv 0ae D .B>2mv 0ae5. 如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直。
a 、b 、c 三个质子先后从S 点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b 的速度方向与SS′垂直,a 、c 的速度方向与b 的速度方向间的夹角分别为,且。
三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S′,则下列说法中正确的有( )αβ、αβ>A .三个质子从S 运动到S′的时间相等B .三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO′轴上C .若撤去附加磁场,a 到达SS′连线上的位置距S 点最近D .附加磁场方向与原磁场方向相同6. 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域,一质量为m 、电荷量为e 的电子从y 轴上a(0,L)点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场,经磁场偏转后从x 轴上的b 点射出磁场,此时速度的方向与x 轴正方向的夹角为60°,且此磁场区域恰好是满足此电子偏转的最小圆形磁场区域(此最小圆形磁场未画出),下列说法正确的是:( ) A .此圆形磁场区域边界不会经过原点OB .电子在磁场中运动的时间为2πL 3v 0C .该圆形磁场区域的圆心坐标为(3L 2,L 2) D .电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L) 7. 两个电荷量分别为q 和-q 的带电粒子分别以速度v a 和v b 射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A 点出发,同时到达B 点,如图6所示,则()A.a 粒子带正电,b 粒子带负电B.两粒子轨道半径之比R a ∶R bC.两粒子质量之比m a ∶m b =1∶2D.两粒子的速度之比v a ∶v b =1∶28. 有两根长直导线a 、b 互相平行放置,图所示为垂直于导线的截面图。
电磁感应+图像(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+图像考点01 图像信息1. (2023年高考全国乙卷)一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。
用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知( )A. 图(c)是用玻璃管获得的图像B. 在铝管中下落,小磁体做匀变速运动C. 在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【参考答案】A【命题意图】本题考查电磁阻尼及其相关知识点。
【解题思路】强磁体从管的上端由静止释放,铝管本身和线圈都将对强磁体产生电磁阻尼,在铝管下落,强磁体做加速度减小的加速运动,图(c)是用玻璃管获得的图像,图(b)是用铝管获得的图像,A正确B错误;在玻璃管中下落,线圈中将产生感应电流,感应电流对小磁体下落产生电磁阻力,由安培力公式可知,电磁阻力与产生的感应电流成正比,所以在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力逐渐增大,C错误;由于在铝管中下落,受到的电磁阻力大于在玻璃管中下落,所以用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长,D错误。
【知识拓展】电磁阻尼的实质是受到了与运动方向相反的安培力作用。
2 (2023高考全国甲卷)一有机玻璃管竖直放在地面上,管上有漆包线绕成的线圈,线圈的两端与电流传感器相连,线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布,下部的3匝也均匀分布,下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。
如图(a)所示。
现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落,电流传感器测得线圈中电流I随时间t变化如图(b)所示。
则A. 小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快B. 下落过程中,小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8次C. 下落过程中,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 与上部相比,小磁体通过线圈下部的过程中,磁通量变化率的最大值更大【参考答案】AD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电磁阻尼、对电流I 随时间t 变化图像的理解及其相关知识点。
专题11 电磁感应-高考物理真题分项汇编(全国通用)(原卷版)
B. 在 到 的过程中,E先增大后减小
C. 在 到 过程中,E的变化率一直增大
D. 在 到 的过程中,E的变化率一直减小
5、(2022·全国甲卷·T20)如图,两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上,与导轨垂直,且接触良好,导轨电阻忽略不计,整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时,电容器所带的电荷量为Q,合上开关S后,( )
A.平面abcdB.平面abfeC.平面abghD.平面aehd
4.(2021·山东卷)如图所示,电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上,Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加,Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放,进入Ⅱ区后,经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中,以下叙述正确的是( )
A. 导体棒a离开导轨至落地过程中,水平位移为
B. 导体棒a离开导轨至落地前,其感应电动势不变
C. 导体棒a在导轨上运动的过程中,导体棒b有向右运动的趋势
D. 导体棒a在导轨上运动的过程中,通过电阻 的电荷量为
2、(2022·广东卷·T1)如图所示,水平地面( 平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方, 平行于y轴, 平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
10、(2022·湖北·T15)如图所示,高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直,磁场方向垂直于纸面向里。正方形单匝线框abcd的边长L=0.2m、回路电阻R=1.6 × 10- 3Ω、质量m=0.2kg。线框平面与磁场方向垂直,线框的ad边与磁场左边界平齐,ab边与磁场下边界的距离也为L。现对线框施加与水平向右方向成θ=45°角、大小为 的恒力F,使其在图示竖直平面内由静止开始运动。从ab边进入磁场开始,在竖直方向线框做匀速运动;dc边进入磁场时,bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取g=10m/s2,求:
【高考物理必刷题】电磁感应(后附答案解析)
1
B.
2
如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻
中的感应电流逐渐减小
3
时,线圈中的电流改变方向
一个周期内,线圈产生的热量为
4
、总电阻为的正
边与磁场边界平行,如图(a)所示,已知导线框一直向右做匀速
时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感
左转轴上侧绝缘漆挂掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉左转轴上下两侧绝缘漆都挂掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
5
D.
和.圆形匀强磁场的边缘恰好与线圈重合,则穿6
7
磁场的方向;
答案B.
1
A 2
中的感应电流逐渐减小3
时,线圈中的电流改变方向
一个周期内,线圈产生的热量为
,所以线圈平面平行于磁感线,故A正确;
和,故B错误;
C.在交变电流产生的过程当中,磁通量最大时,感应电动势以及感应电流最小,故C 4
5
左转轴上侧绝缘漆挂掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
左转轴上下两侧绝缘漆都挂掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
6
D.
7
磁场的方向;
考点
开关接后,开始向右加速运动,速度达到最大值时,设上的感应电动势为,有
⑥
依题意有⑦
设在此过程中的平均电流为,上受到的平均安培力为,有
⑧
由动量定理,有
⑨
又⑩
联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得
⑪
电磁感应
涡流、电磁阻尼和电磁驱动。
高三物理电磁感应定律历年高考题(含答案)
电磁感应历年高考题》(07 年)7.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I 的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( A )08 年)10.如图所示,平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是[ A ](99 年)6 如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,用力( A )A)t1 时刻N>G,B)t2 时刻N>G,C)t3 时刻N<G,D)t4 时刻N=G。
(01 年)如图所示,有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道的匀强磁场,磁感强度为B,一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度v m,则(B、 C )(A)如果 B 增大,v m变大,(B)如果变大,v m变大,(C)如果R变大,v m变大,(D)如果m变小,v m变大。
(a)A)0。
B)0.5B。
C)B。
D)2 B。
(00 年)如图甲,圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图乙所示,对P 的支持力为N,则( A 、D )P 所受重力为G ,桌而导体圆环将受到向上的磁场作01 年)如图所示是一种延迟开关,当S1 闭合时,电磁铁 F 将衔铁D吸下, C 线路接通,当S1 断开时,由于电磁感应作用,时间才被释放,则(B、 C )( A )由于 A 线圈的电磁感应作用,才产生延迟释放(B)由于 B 线圈的电磁感应作用,才产生延迟释放(C)如果断开 B 线圈的电键S2,无延迟作用,D)如果断开 B 线圈的电键S2,延迟将变长。
高考物理试题汇编:电磁感应
高考物理试题汇编:电磁感应1、〔扬州市2008届第二次调研〕电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如下列图。
现使磁铁自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是〔〕DA、从a到b,上极板带正电;B、从a到b,下极板带正电;C、从b到a,上极板带正电;D、从b到a,下极板带正电;2、〔扬州市2008届第四次调研〕如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示〔规定斜向下为正方向〕,导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。
规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,如此在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i 和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )D3、〔徐州市2008届第3次质检〕如图甲所示,正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强abc甲Bt/s1357OB0-2B0-B0乙度的方向垂直纸面向里.图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力的方向规定以向左为正方向)A4、〔某某四县市2008届高三联考〕如下列图,金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上,棒与框架接触良好,匀强磁场垂直于ab棒斜向下.从某时刻开始磁感应强度均匀减小,同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止,如此F CA.方向向右,且为恒力B.方向向右,且为变力C.方向向左,且为变力D.方向向左,且为恒力5、〔某某市2008届第三次调研〕如下列图,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,如下做法中能使圆盘中产生感应电流的是BDA.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.圆盘在磁场中向右匀速平移D.匀强磁场均匀增加Bcfed ba6、〔苏北四市高三第三次调研〕在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为L 金属杆aO ,ab=bc=cO=L/3,a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆(都为局部圆弧)金属轨道始终接触良好.一电容为C 的电容器接在轨道上,如下列图,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为轴,以角速度ω顺时针匀速转动时:〔 〕AC A.U ac =2U b0 B.U ac =2U abC.电容器带电量Q 249BL C ω=D.假设在eO 间连接一个电压表,如此电压表示数为零7、〔镇江市2008届期初教学情况调查〕在一起的线圈 A 与 B 如图甲所示,当给线圈 A 通以图乙所示的电流〔规定由“进入 b 流出为电流正方向〕时,如此线圈 B 两端的电压变化应为如下图中的8、〔某某市2008届根底调研测〕2006年7月1日,世界某某拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车,青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示〔俯视图〕,当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈边长分别为l 1和l 2,匝数为n ,线圈和传输线的电阻忽略不计.假设火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号u 与时间t 的关系如图乙所示〔ab 、cd 均为直线〕,t 1、t 2、t 3、t 4是运动过程的四个时刻,如此火车 ACDA××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××o ab c d eMNBCRbA .在t 1~t 2时间内做匀加速直线运动B .在t 3~t 4时间内做匀减速直线运动C .在t 1~t 2时间内加速度大小为21121()u u nBl t t --D .在t 3~ t 4时间内平均速度的大小为3412u u nBl +9、〔南京市2008届4月高三调研考试〕如下列图的电路中,电源电动势为E ,内阻r 不能忽略.R 1和R 2是两个定值电阻,L 是一个自感系数较大的线圈.开关S 原来是断开的.从开关S 闭合到电路中电流达到稳定的时间内,通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是AC A .I 1开始较大而后逐渐变小 B .I 1开始很小而后逐渐变大 C .I 2开始很小而后逐渐变大 D .I 2开始较大而后逐渐变小10、〔如皋市2008届抽样检测〕两金属棒和三根电阻丝如图连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场,三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3=1:2:3,金属棒电阻不计。
高考物理考题汇编 电磁感应
高考物理考题汇编电磁感应电磁感应部分第一部分六年高考荟萃2011年高考题1 (广东卷第15题).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2(2011江苏卷第2题).如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,在下落过程中A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安掊力的合力为零D.线框的机械能不断增大3(2011江苏卷第5题).如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。
匀强磁场与导轨一闪身垂直。
阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。
T=0时,将形状S由1掷到2。
Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。
下列图象正确的是 ( D)4(福建第17题). 如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,它的速度大小为v,则金属棒ab 在这一过程中A.F运动的平均速度大小为1 2νB.平滑位移大小为qR BLC.产生的焦尔热为qBLνD.受到的最大安培力大小为22sin B LRνθ5(海南第6题).如图,EOF和E O F'''为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E O'',FO∥F O'',且EO⊥OF;OO'为∠EOF的角平分线,OO'间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。
高考物理 电磁感试题汇编
取夺市安慰阳光实验学校2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应24(2011全国卷1).(15分)(.注意:在试题卷上作答无效............).如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。
在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。
整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。
现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。
金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。
已知某时刻后两灯泡保持正常发光。
重力加速度为g 。
求: (1)磁感应强度的大小:(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
解析:每个灯上的额定电流为PI R=额定电压为:P U R = (1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg 求出:2mg PRB PL=(2)U=BLv 得:2PR Pv BL mg==6.如图,EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界,其中EO ∥E O '',FO ∥F O '',且EO ⊥OF ;OO '为∠EOF 的角平分线,OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l 的正方形导线框沿OO '方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是7(2011海南).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析:考察科学史,选ACD 16(2011海南).如图,ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和''M N 是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m 和2m 。
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2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应24(2011全国卷1).(15分)(.注意:在试题卷上作答无效............).如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。
在 导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。
整个系统置于匀强磁场 中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。
现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。
金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。
已知某时刻后两灯泡保持正常发光。
重力加速度为g 。
求: (1)磁感应强度的大小:(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
解析:每个灯上的额定电流为PI R=额定电压为:P U R = (1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg 求出:2mg PRB PL=(2)U=BLv 得:2PR Pv BL mg==6.如图,EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界,其中EO ∥E O '',FO ∥F O '',且EO ⊥OF ;OO '为∠EOF 的角平分线,OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l 的正方形导线框沿OO '方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是7(2011海南).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析:考察科学史,选ACD16(2011海南).如图,ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和''M N 是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m 和2m 。
竖直向上的外力F 作用在杆MN 上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R ,导轨间距为l 。
整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。
导轨电阻可忽略,重力加速度为g 。
在t=0时刻将细线烧断,保持F 不变,金属杆和导轨始终接触良好。
求(1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比; (2)两杆分别达到的最大速度。
解析:设某时刻MN 和''M N 速度分别为v 1、v 2。
(1)MN 和''M N 动量守恒:mv 1-2mv 2=0 求出:122v v =① (2)当MN 和''M N 的加速度为零时,速度最大 对''M N 受力平衡:BIl mg = ② EI R=③ 12E Blv blv =+④ 由①——④得:12223mgR v B l =、2223mgRv B l= 11(2011天津).(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 间距为l =0.5m ,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。
完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg ,电阻均为R =0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B =0.2T ,棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd 恰好能保持静止。
取g =10m/s 2,问: (1)通过cd 棒的电流I 是多少,方向如何? (2)棒ab 受到的力F 多大?(3)棒cd 每产生Q =0.1J 的热量,力F 做的功W 是多少? 11.(18分)(1)棒cd 受到的安培力 cd F IlB =① 棒cd 在共点力作用下平衡,则 sin 30cd F mg =②由①②式代入数据解得 I =1A ,方向由右手定则可知由d 到c 。
(2)棒ab 与棒cd 受到的安培力大小相等 F ab =F cd对棒ab 由共点力平衡有 sin 30F mg IlB =+ ③ 代入数据解得 F =0.2N④ (3)设在时间t 内棒cd 产生Q =0.1J 热量,由焦耳定律可知 2Q I Rt =⑤ 设ab 棒匀速运动的速度大小为v ,则产生的感应电动势 E=Blv ⑥ 由闭合电路欧姆定律知 2EI R=⑦ 由运动学公式知,在时间t 内,棒ab 沿导轨的位移 x =vt ⑧ 力F 做的功 W =Fx⑨ 综合上述各式,代入数据解得 W =0.4J23(2011浙江).(16分)如图甲所示,在水平面上固定有长为L =2m 、宽为d =1m 的金属“U ”型轨导,在“U ”型导轨右侧l =0.5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。
在t =0时刻,质量为m =0.1kg 的导体棒以v 0=1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为m /1.0Ω=λ,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取2/10s m g =)。
(1)通过计算分析4s 内导体棒的运动情况; (2)计算4s 内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算4s 内回路产生的焦耳热。
23.答案:(1)导体棒在s 1前做匀减速运动,在s 1后以后一直保持静止。
(2)A 2.0,电流方向是顺时针方向。
(3)J 04.0解析:(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有ma mg =-μ at v v t +=0 2021at t v x += 代入数据解得:s t 1=,m x 5.0=,导体棒没有进入磁场区域。
导体棒在s 1末已经停止运动,以后一直保持静止,离左端位置仍为m x 5.0= (2)前s 2磁通量不变,回路电动势和电流分别为0=E ,0=I 后s 2回路产生的电动势为V tBld t E 1.0=∆∆=∆∆=φ 回路的总长度为m 5,因此回路的总电阻为Ω==5.05λR 电流为A REI 2.0==根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向(3)前s 2电流为零,后s 2有恒定电流,焦耳热为J Rt I Q 04.02==15(2011广东).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 解析:由E=tBNS t N∆∆=∆∆φ,AB 错,C 正确。
B 原与B 感的方向可相同亦可相反。
D 错。
选C19(2011北京).某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L 、小灯泡A 、开关S 和电池组E ,用导线将它们连接成如图所示的电路。
检查电路后,闭合开关S ,小灯泡发光;再断开开关S ,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。
虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。
你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是A .电源的内阻较大B .小灯泡电阻偏大C .线圈电阻偏大D .线圈的自感系数较大13(2011上海).如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转20(2011上海).如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速释放,在圆环从a 摆向b 的过程中(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 (B)感应电流方向一直是逆时针 (C)安培力方向始终与速度方向相反 (D)安培力方向始终沿水平方向答案:AD 28(2011上海).(5 分)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到1/E t -∆图线如图(b)所示。
(1)(多选题)在实验中需保持不变的是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。
28.(1) A ,D (3分) (2)见图 (2分)32(2011上海).(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m ,两导轨间距L =0.75 m ,导轨倾角为30°,导轨上端ab 接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上。
阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1r Q J =。
(取210/g m s =)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安; (2)金属棒下滑速度2/v m s =时的加速度a .(3)为求金属棒下滑的最大速度m v ,有同学解答如下:由动能定理21-=2m W W mv 重安,……。
由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。
32答案.(14分)(1)下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热,由于3R r =,因此30.3()R r Q Q J ==(1分)∴=0.4()R r W Q Q Q J =+=安 (2分)(2)金属棒下滑时受重力和安培力22=B L F BIL v R r =+安 (1分)由牛顿第二定律22sin 30B L mg v ma R r︒-=+ (3分)∴2222210.80.752sin 3010 3.2(/)()20.2(1.50.5)B L a g v m s m R r ⨯⨯=︒-=⨯-=+⨯+ (2分) (3)此解法正确。
(1分)金属棒下滑时舞重力和安培力作用,其运动满足22sin 30B L mg v ma R r︒-=+上式表明,加速度随速度增加而减小,棒作加速度减小的加速运动。
无论最终是否达到匀速,当棒到达斜面底端时速度一定为最大。
由动能定理可以得到棒的末速度,因此上述解法正确。
(2分)21sin 302m mgS Q mv ︒-=(1分)∴2120.42sin 30210 1.15 2.74(/)20.2m Q v gS m s m ⨯=︒-=⨯⨯⨯-= (1分)22(201山东).如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。