专题12 电磁感应-2019年高考题和高考模拟题物理分项版汇编 Word版含解析
(最新整理)2019年高考物理试题汇编—电磁感应
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2018普通高校招生考试试题汇编—电磁感应24.(2018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I=U =(1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg B =(2)U=BLv 得:2P v mg==6.如图,EOF 和为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E O F ''',FO∥E O '',且EO⊥OF; 为∠EOF 的角平分线,F O ''OO 'OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l 的正方形导线框沿方向匀速通过磁场,t =0时刻恰好位于图OO '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.(2018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。
全国卷专版2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题12电磁感应含解析42
电磁感应1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在t 0时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化,则A 错误,B 正确;CD 、由闭合电路欧姆定律得:E I R =,又根据法拉第电磁感应定律得:,又根据电阻定律得:2r R S πρ=,联立得:004B rS I t ρ=,则C 正确,D 错误。
故本题选BC 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零,AB.若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场,则PQ出磁场后至MN 进入磁场的这段时间,由于磁通量φ不变,无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放,故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同,所以电流大小也应该相同,A正确B错误;CD.若PQ出磁场前MN已经进入磁场,由于磁通量φ不变,PQ、MN均加速运动,PQ出磁场后,MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大,故C正确D错误。
考点十:电磁感应——(2019—2023)五年高考物理真题专项汇编【老高考版】附答案
考点十:电磁感应——(2019—2023)五年高考物理真题专项汇编【老高考版】一、单选题1.[2022年全国高考真题]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.[2020年全国高考真题]管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )A.库仑B.霍尔C.洛伦兹D.法拉第3.[2023年全国高考真题]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二、多选题4.[2022年全国高考真题]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.通过导体棒MN电流的最大值为Q RCB.导体棒MN向右先加速、后匀速运动C.导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大D.电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热5.[2023年全国高考真题]一有机玻璃管竖直放在水平地面上,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。
备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇(解析版)历年高考真题是备考的重中之重,尤其是经典的真题,历经岁月淘漉磨炼,其包含的知识点依然活跃在高考的试题中,有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此,专注高考教学一线物理教师,查阅近几年的各地区全部真题,结合最新考情,精挑细选,进行分类重组,做出这套试卷,愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代(原子)物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律,功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应125.(2022·河北·统考高考真题)将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为1S ,小圆面积均为2S ,垂直线圈平面方向有一随时间t 变化的磁场,磁感应强度大小0B B kt =+,0B 和k 均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )A .1kSB .25kSC .12()5S k S -D .12(5)k S S +【答案】D【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆;每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE kS t==;由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同,故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+;故D 正确,ABC 错误。
126.(2021·辽宁·统考高考真题)(多选)如图(a )所示,两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定,顶端接有阻值为R 的电阻,垂直导轨平面存在变化规律如图(b )所示的匀强磁场,t =0时磁场方向垂直纸面向里。
在t =0到t =2t 0的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端L 处;t =2t 0时,释放金属棒。
整个过程中金属棒与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则( )A .在02t t =时,金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB .在t =t 0时,金属棒中电流的大小为200B L t RC .在032t t =时,金属棒受到安培力的方向竖直向上D .在t =3t 0时,金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB .由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ;根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =;在02t 时磁感应强度为02B ,此时安培力为23002B L F BIL Rt ==;故A 错误,B 正确;C .由图可知在032t t =时,磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大,根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流,再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上,故C 正确;D .由图可知在03t t =时,磁场方向垂直纸面向外,金属棒向下掉的过程中磁通量增加,根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左,故D 错误。
专题12 电磁感应(第01期)-2019年高三物理二模、三模试题分项解析 Word版含解析
专题12 电磁感应2019年高三二模、三模物理试题分项解析(I)一.选择题1.(2019高三考试大纲调研卷10)如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L。
一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。
t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ),导线框的速度为v0。
经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零。
此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力),则A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B. 上升过程中线框产生的热量与下降过程中线框产生的热量相等C. 上升过程中,导线框的加速度逐渐增大D. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率【答案】D【解析】线框运动过程中要产生电能,根据能量守恒定律可知,线框返回原位置时速率减小,则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小,根据动能定理得知,上升过程中合力做功较大,故A 错误;线框产生的焦耳热等于克服安培力做功,对应与同一位置,上升过程安培力大于下降过程安培力,上升与下降过程位移相等,则上升过程克服安培力做功等于下降过程克服安培力做功,上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多,故B错误;上升过程中,线框所受的重力和安培力都向下,线框做减速运动。
设加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:,,由此可知,线框速度v减小时,加速度a也减小,故C错误;下降过程中,线框做加速运动,则有:,,,由此可知,下降过程加速度小于上升过程加速度,上升过程位移与下降过程位移相等,则上升时间短,下降时间长,上升过程与下降过程重力做功相同,则上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率,D正确;故选:D。
2.(2019广东惠州第三次调研)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环. 当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流. 则A. A可能带正电且转速增大B. A可能带正电且转速减小C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大【答案】AC3.(2019高三考试大纲调研卷9)如图所示,在0≤x≤2L的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,粗细均匀的正方形金属线框abcd位于xOy平面内,线框的bc边与x轴重合,cd边与y 轴重合,线框的边长为L,总电阻为R。
2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 专题12 电磁感应 含答案解析
专题12 电磁感应1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在t 0时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化,则A 错误,B 正确;CD 、由闭合电路欧姆定律得:E I R =,又根据法拉第电磁感应定律得:,又根据电阻定律得:2r R S πρ=,联立得:004B rS I t ρ=,则C 正确,D 错误。
故本题选BC 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零,AB.若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场,则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间,由于磁通量φ不变,无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放,故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同,所以电流大小也应该相同,A正确B错误;CD.若PQ出磁场前MN已经进入磁场,由于磁通量φ不变,PQ、MN均加速运动,PQ出磁场后,MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大,故C正确D错误。
2019年高考物理真题和模拟题分项汇编全集(含解析,Word版,共27套)
物理常识 单位制1.(2019·北京卷)国际单位制(缩写SI )定义了米(m )、秒(s )等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。
例如,由m 和s 可以导出速度单位m·s –1。
历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。
但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz 定义s ;1983年用真空中的光速c =299 792 458 m·s –1定义m 。
2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s 对应∆ν,m 对应c )。
新SI 自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。
下列选项不正确的是A .7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性B .用真空中的光速c (m·s –1)定义m ,因为长度l 与速度v 存在l =vt ,而s 已定义 C .用基本电荷e (C )定义安培(A ),因为电荷量与电流I 存在I =q /t ,而s 已定义 D .因为普朗克常量h (J·s)的单位中没有kg ,所以无法用它来定义质量单位 【答案】D【解析】本题属于信息题,由题所给信息结合l vt =和qI t=的物理意义解答。
由题意可知,如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,所以7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性,故A 正确;用真空中的光速定义m ,即光在真空中传播299792458分之一秒的距离,且s 早已定义,故B 正确;由公式qI t=可知,安培即为1 s 时间内通过的电荷量,故C 正确;由题意可知,h 对应的单位为J s ⋅,而能量的单位单位中包含质量,故可以对Kg 进行定义,故D 错误。
2019年高考真题和模拟题分项汇编物理+Word版含解析专题: 电学计算题
专题 电学计算题1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。
求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】(1)224q U m B d = (2)2π(42Bd t U = 【解析】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。
由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π(42Bd t U =⑦2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d 。
两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同。
G 接地,P 、Q 的电势均为ϕ(ϕ>0)。
质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。
(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)l v =(2)2v 【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E ,粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥l v = (2)设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短,由对称性知,此时金属板的长度L为=22L l v =⑧ 3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点。
磁场-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理+Word版含解析
专题 磁场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为A .2FB .1.5FC .0.5FD .0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为R ,长度为L ,则电路中,上下两路电阻之比为,根据并联电路两端各电压相等的特点可知,上下两路电流之比12:1:2I I =。
如下图所示,由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ,根据安培力计算公式F ILB =,可知,得12F F '=,根据左手定则可知,两力方向相同,故线框LMN 所受的合力大小为,故本题选B 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。
ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k 。
则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A .14kBlB .14kBl ,54kBlC .12kBlD .12kBl ,54kBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径R a =4l=a mv Bq ,得:v a =4Bql m =4Blk ,d 点射出粒子半径为,R =54l ,故v d =54Bql m =54klB ,故B 选项符合题意3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqBB .7π6mqBC .11π6mqBD .13π6mqB【答案】B【解析】运动轨迹如图。
物理高考专题训练题及答案解析(珍藏版):电磁感应(讲)
专题09 电磁感应1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。
t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示。
磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示,则在t=0到t=t1的时间间隔内()A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小为04B rStD.圆环中的感应电动势大小为2π4B rt2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是()3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现( )A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律4.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上。
t=0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动。
运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示。
下列图像中可能正确的是( )5.(2019·天津卷)单匝闭合矩形线框电阻为R ,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图像如图所示。
下列说法正确的是( )A .2T 时刻线框平面与中性面垂直B .线框的感应电动势有效值为m 2πΦ C .线框转一周外力所做的功为22m 2πRTΦ D .从0t =到4T t =过程中线框的平均感应电动势为m πTΦ一、考向分析:二、考向讲解考向一电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.2.公式:Φ=BS.3.适用条件:(1)匀强磁场.(2)S为垂直磁场的有效面积.4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1.二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围:一切电磁感应现象.2.右手定则(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内:让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流.考向二 法拉第电磁感应定律 自感现象一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关.(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式:E =n ΔΦΔt,其中n 为线圈匝数. (3)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路的欧姆定律,即I =E R +r. 3.导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用E =Blv 求出,式中l 为导体切割磁感线的有效长度;(2)导体棒在磁场中转动时,导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E =Bl v -=12Bl 2ω (平均速度等于中点位置的线速度12lω). 二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E =L ΔI Δt. (3)自感系数L 的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.2.涡流现象(1)涡流:块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内产生的漩涡状感应电流.(2)产生原因:金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流.3.电磁阻尼导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力、安培力的方向总是阻碍导体的相对运动.4.电磁驱动如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流使导体受到安培力而使导体运动起来.考向三 电磁感应中的电路与图象问题一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。
2019高考物理试题分类汇编电磁感应纯word附解析
2019 高考物理试题分类汇编- 电磁感觉 ( 纯 word 附分析 )〔 2018 上海〕 25、正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感觉强度随时间均匀增添,变化率为k。
导体框质量为B m、边长为 L,总电阻为 R,在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。
导F__________,导体框中感觉电流做功的体框在磁场中的加快度大小为功率为 _______________。
F/ m,k2L4/ R,25.【考点】此题观察电磁感觉的力学识题和能量问题【分析】导体框在磁场中遇到的合外力等于F,依据牛顿第二定律可知导体框的加快度为F。
因为导体框运动不产生感觉电流,仅是磁感觉强度增添产生感觉电流,因此磁场am变化产生的感觉电动势为,故导体框中的感觉电流做功的功率为B l2 kE StE 2k 2 l 4PRR【答案】F k 2l 4m R【方法总结】闭合线框在匀强磁场中切割磁场时,固然产生感觉电动势,但是不产生感觉电流。
匀强磁场变化产生感觉电流,但是闭合线框所受安培力的合力为零。
〔 2018 上海〕 26、〔 4 分〕为判断线圈绕向,可将敏捷电流计G与线圈 L 连接,以下图。
线圈由 a 端开始绕至 b 端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
〔 1〕将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,发现指针向左偏转。
俯视野圈,其绕向为 _______________〔填“顺时针”或“逆时针” 〕。
〔 2〕当条形磁铁从图中虚线地点向右远离L 时,指针向右偏转。
俯视野圈,其绕向为_______________ 〔填“顺时针”或“逆时针”〕。
〔 1〕顺时针,〔 2〕逆时针,26.【考点】此题观察楞次定律【分析】〔 1〕磁铁 N极向下从线圈上方竖直插入 L 时,线圈的磁场向下且加强,感觉磁场向上,且电流流入电流计左端,依据右手定那么可知线圈顺时针绕向。
〔2〕条形磁铁从图中虚线地点向右远离 L 时,线圈的磁场向上且减弱,感觉电流从电流计右端流入,依据右手定那么可知线圈逆时针绕向。
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。
2019高考专题12 电磁感应 分类汇【物理真题 编 精校版】-5页精选文档
专题十二 电磁感应2019年高考题组1.(2019 )以下叙述正确的是( )A .法拉第发现了电磁感应现象B .惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大C .牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D .感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果2.(2019 海南)如图,一质量为m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T 1和T 2,重力加速度大小为g ,则( )A .T 1>mg ,T 2>mgB .T 1< mg ,T 2< mgC .T 1>mg ,T 2< mgD .T 1< mg ,T 2>mg3.(2019 北京)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图,她把一个带铁芯的线圈I 、开关S 和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L 上,且使铁芯穿过套环。
闭合开关S 的瞬间,套环立刻跳起。
某同学另找来器材再探究此实验。
他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。
对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )A .线圈接在了直流电源上B .电源电压过高C .所选线圈的匝数过多D .所用套环的材料与老师的不同4.(2019 上海)正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k 。
导体框质量为m 、边长为L ,总电阻为R ,在恒定外力F 作用下由静止开始运动。
导体框在磁场中的加速度大小为 ,导体框中感应电流做功的功率为 。
5.(2019 上海)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G 与线圈L 连接,如图所示。
已知线圈由a 端开始绕至b 端;当电流从电流计G 左端流入时,指针向左偏转。
(1)将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,发现指针向左偏转。
俯视线圈,其绕向为 (填“顺时针”或“逆时针”)。
专题10+电磁感应-备战2019年高考物理优质试卷分项版+Word版含解析
一.选择题1.如图所示,在高度差h的平行虚线范围内,有磁感强度B、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场,四边完全一样的正方形线框abcd的质量m、边长L=h、电阻R,线框平面与竖直平面平行,静止在位置I时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。
现用一竖直向上的恒力F向上提线框,该框由位置I无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置II(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持与磁场方向垂直,且cd边保持水平。
设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。
重力加速度为g,由下列说法正确是:A. 线框进入磁场前距磁场下边界的距离244()2F mg mR HB h-=B. 线框通过磁场内产生的电功率222()F mg R PB h-=C. cd边刚进入磁场后两端电压()4F mg R UBh-=D. 线框由位置I到位置II的过程中,恒力F 【答案】ABD磁场内产生的电功率2122()F mg RP F vB h-==安,故B正确;cd边切割磁感线,是电源,cd两端的电压33()()44F mg RU I RBL-==,故C错误;恒力F故D正确。
2.如图所示为电磁驱动器的原理图。
其中①为磁极,它被固定在电动机②的转轴上,金属圆盘③可以绕中心轴转动,圆盘与转轴间的阻力较小。
整个装置固定在一个绝缘支架④上。
当电动机转动时,金属圆盘也将转动起来。
下列有关说法中正确的是(A)金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同,转速小于磁极的转速(B)金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同,转速等于磁极的转速(C)将金属圆盘换成绝缘盘,它也会跟着磁极转动(D)当电动机突然被卡住不转时,金属圆盘将转动较长时间才会停下来【答案】A3.如图所示,金属线圈B和金属线圈A是同心圆,半径分别为r1、r2,若给A线圈通以电流,结果B 线圈中产生顺时针方向的电流,且电流大小恒定为I,线圈B的电阻为R,则下列说法不正确的是A .A 线圈中的电流一定沿顺时针方向B .A 线圈中的电流一定是均匀增大的C .B 线圈中磁通量的变化率一定为IRD .B 线圈一定有收缩的趋势 【答案】ABD4.如图所示,100匝矩形线圈abcd ,放置在匀强磁场中,绕OO ′轴匀速转动,转动的周期为T ,ab 的中点和cd 的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO ′上,OO ′垂直于磁场方向,线圈电阻的阻值为5 Ω,外电阻的阻值也为R=5 Ω,从图示位置开始计时,线圈转过30°时的瞬时感应电流为I =1 A 。
2019年高三一模 电磁感应专题分类精编+参考答案+评分标准
一、选择题1.(宝山11题).如图,a 、b 、c 三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置,现闭合b 线圈中的电键S ,则在闭合S 的瞬间,由上向下观察(A )a 、c 线圈中无感应电流(B )a 、c 线圈中的感应电流都沿顺时针方向 (C )a 、c 线圈中的感应电流都沿逆时针方向 (D )a 、c 线圈中感应电流的方向相反2.(虹口11题)如图(a )所示,MN 、PQ 是水平方向的匀强磁场的上下边界,磁场宽度为L 。
一个边长为a 的正方形导线框(L >2a )从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。
线框进入磁场过程中感应电流i 随时间t 变化的图像如图(b )所示,则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i 的大小随时间t 变化的图像可能是abcAB CDi i i ii 图(b )i 图(a )N Q L3. (黄埔12题).如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a 、b 、c ,其中b 最短,c 为直径与b 等长的半圆,导体的电阻与其长度成正比,导轨电阻不计。
现将装置置于向下的匀强磁场中,接通电源后,三根导体棒中均有电流通过,则它们受到安培力的大小关系为 (A )F a >F b =F c(B )F a =F b >F c(C )F a =F b =F c(D )F a >F b >F c4.(浦东3题)下图中标出了磁感应强度B 、电流I 和其所受磁场力F 的方向,正确的是(A ) (B ) (C ) (D )5.(青浦6题)如图,在水平方向固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N 极朝下,S 极朝上)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( )(A) 总是顺时针 (B) 总是逆时针 (C) 先顺时针后逆时针 (D) 先逆时针后顺时针F6.(杨浦11题)如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短.线圈从水平面a开始下落,下落过程中线圈下边始终保持水平.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d,则(A) F d>F c>F b.(B) F c<F d<F b.(C) F c>F b>F d.(D) F c<F b<F d.二、填空题7.(宝山13题).人们知道鸽子有很强的返巢能力,有人猜想鸽子体内可能有________,通过地磁场对它的作用来辨认方向。
专题12 电磁感应-2019-2017年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析
专题12 电磁感应2019年1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rSt ρD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在t 0时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化,则A 错误,B 正确; CD 、由闭合电路欧姆定律得:EI R=,又根据法拉第电磁感应定律得:,又根据电阻定律得:2rR S πρ=,联立得:004B rS I t ρ=,则C 正确,D 错误。
故本题选BC 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零,AB.若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场,则PQ 出磁场后至MN进入磁场的这段时间,由于磁通量φ不变,无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放,故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同,所以电流大小也应该相同,A正确B 错误;CD.若PQ出磁场前MN已经进入磁场,由于磁通量φ不变,PQ、MN均加速运动,PQ 出磁场后,MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大,故C正确D错误。
专题12 电磁感应(第06期)-2019年高考物理二模、三模试题分类(解析版)_修正版
专题12 电磁感应2019年高三二模、三模物理试题分项解析(II)一.选择题1. (2019年3月兰州模拟)如图所示,宽为L的光滑导轨竖直放置,左边有与导轨平面垂直的区域足够大匀强磁场,磁感应强度为B,右边有两块水平放置的金属板,两板间距为d。
金属板和电阻R都与导轨相连。
要使两板间质量为m、带电量为-q的油滴恰好处于静止状态,阻值也为R的金属棒ab在导轨上的运动情况可能为(金属棒与导轨始终接触良好)A.向右匀速运动,速度大小为2dmg/ BLqB.向左匀速运动,速度大小为2dmg/ BLqC.向右匀速运动,速度大小为dmg/2BLqD.向左匀速运动,速度大小为dmg/2BLq【参考答案】A【命题意图】本题以导体棒在光滑导轨上运动为情景,考查电磁感应、带电油滴平衡及其相关知识点。
【解题思路】要使两板间质量为m、带电量为-q的油滴恰好处于静止状态,水平放置的金属板上极板带带正电,由右手定则可判断出金属棒ab在导轨上向右匀速运动。
由mg=qU/d,U=E/2,E=BLv,联立解得v=2dmg/ BLq。
选项A正确。
2.(2019北京延庆模拟)如图所示是演示自感现象的电路图,关于此实验,下列说法正确的是A.通电稳定后,断开开关时灯泡A逐渐熄灭,灯泡B立刻熄灭B.变阻器R的作用是在接通开关时使灯泡B逐渐变亮C.如果灯泡B短路,接通开关时灯泡A立刻变亮D.如果灯泡A短路,接通开关时通过L的电流逐渐增大【参考答案】D【名师解析】通电稳定后断开开关,电感线圈开始放电当电源,两只灯泡构成回路,都逐渐熄灭,A错。
接通开关时,有电阻的支路电流瞬间通过,B灯瞬间变亮,B错。
A灯与电感线圈串联,根据楞次定律可知,无论其他支路是否短路,A灯都是慢慢变亮,C错。
楞次定律可知,通过电感线圈的电流逐渐增大,D对。
3.(2019全国高考猜题卷6)如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.ab 棒以水平初速度v0向右运动,下列说法正确的是()A.ab棒做匀减速运动B.回路中电流均匀减小C.a点电势比b点电势低D.ab棒受到水平向左的安培力【参考答案】D【名师解析】本题考查导体切割磁感线时产生的感应电动势和导体两端电势.棒子具有向右的初速度,根据右手定则,产生b指向a的电流,则a点的电势比b点的电势高.根据左手定则,安培力向左,ab棒做减速运动,因为电动势减小,电流减小,则安培力减小,根据牛顿第二定律,加速度减小,做加速度减小的减速运动,由于速度不是均匀减小,则电流不是均匀减小.故选项A、B、C错误.安培力的方向与运动方向相反,知安培力方向向左.故选项D正确.【关键点拨】使ab棒突然获得一初速度,切割产生感应电动势,产生感应电流,受到向左的安培力,做变减速运动,根据右手定则判断ab棒中的感应电流方向,从而确定a、b两点的电势..4. (2019辽宁沈阳一模)如图所示,竖直放置的足够长的U型金属框架中,定值电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一水平放置的电阻可忽略的导体棒,导体棒质量为m,棒的两端始终与ab、cd保持良好接触,且能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后( )A. 导体棒ef 的加速度一定大于gB. 导体棒ef 的加速度一定小于gC. 导体棒ef 机械能一定守恒D. 导体棒ef 机械能一定减少 【参考答案】D 【名师解析】当ef 从静止下滑一段时间后闭合S ,ef 将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上安培力,分析安培力与重力的大小关系即可判断加速度与重力加速度的大小;由于有感应电流产生,则导致ef 的机械能减小转化为电能;当ef 从静止下滑一段时间后闭合S ,ef 将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上的安培力,若安培力大于2mg ,则由牛顿第二定律得知,ef 的加速度大小可能大于g ;若安培力小于mg ,则ef 的加速度大小可能小于g ,故选项A B 错误;闭合S ,ef 将切割磁感线产生感应电流,则ef 的机械能减小转化为电能,选项C 错误,D 正确。
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2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析1.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是()A.B.C.D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】 D第一过程从①移动②的过程中左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以,则电流为,电流恒定且方向为顺时针,再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零,然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针点睛:根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向,并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。
2.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆。
M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于()A.B.C.D. 2【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 B【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。
过程I回路中磁通量变化△Φ1=BπR2,设OM的电阻为R,流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。
过程II回路中磁通量变化△Φ2=(B’-B)πR2,流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。
Q2= Q1,联立解得:B’/B=3/2,选项B正确。
【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合,经典中创新。
11.(多选)如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆()A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 BC点睛:本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景,考查电磁感应的应用,解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动,所以金属棒进入磁场时必做减速运动。
12.(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。
导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。
导线框R中的感应电动势A. 在时为零B. 在时改变方向C. 在时最大,且沿顺时针方向D. 在时最大,且沿顺时针方向【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 AC点睛此题以交变电流图象给出解题信息,考查电磁感应及其相关知识点。
解答此题常见错误主要有四方面:一是由于题目以交变电流图象给出解题信息,导致一些同学看到题后,不知如何入手;二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断;三是不能正确运用楞次定律分析判断,陷入误区。
13.(多选)如图,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。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 AD【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈,实际上构成一个变压器。
1.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,下列选项正确的是A. 导体棒中电流为B. 轻弹簧的长度增加C. 轻弹簧的长度减少D. 电容器带电量为【来源】【全国百强校】福建省厦门市外国语学校2018届高三下学期5月适应性考试(最后压轴模拟)理综物理试题【答案】 D【点睛】电路稳定后电容器相当于断路,根据欧姆定律求导体棒中的电流,由Q=CU求电容器的带电量.2.超导体的电阻为零,现有一个本来无电流的固定的超导体圆环如图所示,虚线为其轴线,在其右侧有一个条形永磁体,当永磁体从右侧远处沿轴线匀速穿过该圆环直至左侧远处的过程中,下列I-t图所反映的电流情况合理的是哪个?假设磁体中心刚好处于圆环中心为零时刻,从右向左看逆时针电流规定为正方向( )A. AB. BC. CD. D【来源】【全国百强校】湖北省荆州中学2018届高三全真模拟考试(二)理综物理试题【答案】 A3.如图甲所示,在倾角a=370的光滑平行导轨上,有一长度恰等于导轨宽度的均匀导体棒AB,平行于斜面底边CD由静止释放。
导轨宽度L=10cm,在AB以下距离AB为x1的区域内有垂直于导轨的匀强磁场,该区域面积S=0.3m2,匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,导体棒AB在t=1s时进入磁场区域,并恰好做匀速直线运动,已知导体棒AB的电阻r等于电阻R=6Ω,导轨足够长,重力加速度g=10m/s2,则A. 异体棒AB在磁场外运动时没有感应电流产生B. 位移x1为3mC. 导体棒AB进入磁场后感应电动势为0.6VD. 在前2s内电路中产生的内能为0.15J【来源】黑龙江省齐齐哈尔市2018届高三第三次模拟考试理综物理试题【答案】 B【解析】A. 导体棒没有进入磁场区域时穿过回路的磁感应强度不断增大,闭合回路的磁通量发生变化,回路产生感应电流,故A错误;B. 导体棒没有进入磁场前, 由牛顿第二定律得:mg sinα=ma, 解得:a=6m/s2, 导体棒进入磁场前做初速度为零的匀加速直线运动, 则,故B正确;C. 导体棒进入磁场时的速度:v=at=6×1=6m/s,由图 2 所示图象可知,导体棒进入磁场后磁场的磁感应强度B=2T,感应电动势:,故C错误;4.如图所示,间距为L 的足够长的平行金属导轨固定在斜面上,导轨一端接入阻值为R 的定值电阻,t=0时,质量为m 的金属棒由静止开始沿导轨下滑,t=T 时,金属棒的速度恰好达到最大值vm ,整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,金属棒及导轨的电阻不计,下列说法正确的是( )A. 2Tt =时,金属棒的速度大小为2m v B. 0~T 的过程中,金属棒机械能的减少量等于R 上产生的焦耳热 C. 电阻R 在0~2T 内产生的焦耳热小于2T~T 内产生的焦耳热 D. 金属棒0~2T 内机械能的减少量大于2T~T 内机械能的减少量 【来源】普通高等学校2018届高三招生全国统一考试模拟试题(二)理科综合物理试题 【答案】 C【解析】A 项:速度达到最大值m v 前金属棒做加速度减小的加速运动,故相同时间内速度的增加量减小,所以2Tt =时,金属棒的速度大于2m v ,故A 错误; B 项:由能量守恒, 0T ~的过程中,金属棒机械能的减小等于R 上产生的焦耳热和金属棒与导轨间摩擦生热之和,故B 错误; C 项: 02T ~内金属棒的位移小于2T T ~的位移,金属棒做加速运动,其所受安培力增大,所以2TT ~内金属棒克服安培力做功更多,产生的电能更多,电阻R 上产生的焦耳热更多,故C 正确; D 项:2T T ~内的位移比02T ~内的位移大,故2TT ~内滑动摩擦力对金属棒做功多,由功能关系得f W Q E +=∆,2TT ~内金属棒机械能的减小量更多,故D 错误。
点晴:解决本题关键理解导体棒克服安培力做功等整个回路中产生的焦耳热,注意导体棒与导轨间还有摩擦产生热量,综合功能关系即可求解。
5.如图,两同心圆环A 、B 置于同一水平面上,其中B 为均匀带负电绝缘环,A 为导体环.当B 绕环心转动时,导体环A 产生顺时针电流且具有扩展趋势,则B 的转动情况是()A. 顺时针加速转动B. 顺时针减速转动C. 逆时针加速转动D. 逆时针减速转动【来源】【全国百强校】北京市北京大学附中中学高三4月模拟仿真预测理科综合物理试题 【答案】 A6.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R ,导轨所在平面与匀强磁场垂直。
将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g ,如图所示。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A. 金属棒在最低点的加速度小于gB. 回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C. 当弹簧弹力等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大D. 金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度【来源】北京市人大附中2017-2018学年下学期高二第一次月考物理试卷【答案】 AD考点:能量守恒定律;楞次定律【名师点睛】本题运用力学的方法分析金属棒的运动情况和受力情况及功能关系,金属棒的运动情况:先向下做加速运动,后向下做减速运动,当重力、安培力与弹簧的弹力平衡时,速度最大.此题的难点是运用简谐运动的对称性分析金属棒到达最低点时的加速度与g的关系。
7.如图甲所示,一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上,导轨的左端接R=1Ω的电阻,导轨上垂直放置一导体杆,整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。
杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动。
测得力F与时间t的关系如图乙所示。
杆及两导轨的电阻均可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,则杆的加速度大小和质量分别为( )A. 20m/s2 0.5kgB. 20m/s2 0.1kgC. 10m/s2 0.5kgD. 10m/s2 0.1kg【来源】【全国校级联考】百校联盟2018年高考名师猜题保温金卷物理试题(5月26日下午)【答案】 D【解析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动,用v表示瞬时速度,t表示时间,则杆切割磁感线产生的感应电动势为:,闭合回路中的感应电流为,由安培力公式和牛顿第二定律得:,由以上三式得,在乙图线上取两点,,,代入联立方程得:,,选项D正确。