05年全国各地高考物理 电磁感应

电磁感应
1．(16分)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直．磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．（05江苏）
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E p，则这一过程中安
培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电
阻R上产生的焦耳热Q为多少?
2．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。

abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。

t=0时刻，bc边与磁场区
域边界重合（如图）。

现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿
过磁场区域。

取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的
过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（05全国Ⅰ）（）
3．如图，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），（05全国Ⅲ）
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同，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反，磁铁与线圈相互排斥
4．（16分）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0．40m，电阻不计。

导轨所在平面与磁感应强度B为0．50T的匀强磁场垂直。

质量m为6．0×10-3kg．电阻为1．0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3．0Ω的电阻R1。

当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0．27W，重力加速度取10m/s2
变阻器接入电路部分的阻值R2。

（05天津）
5．如图所示，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线OX从D 点自左向右匀速穿过螺线管A．能正确反映通过电流表中电流，随时间变化规律的
是（05上海）
6．(14分)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长．电阻不计的平行金属导轨相距lm，
导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为尺的电阻．匀强磁场方向与导轨平面
垂直．质量为0．2kg．电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接
触，它们之间的动摩擦因数为0．25．求：
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
S
N
R2
l
a
M
N
B
v
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻尺消耗的功率为8W ，求该速度的大小；
(3)在上问中，若R ＝2Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小与方向． (g =10rn ／s 2，sin37°＝0．6， cos37°＝0．8) （05上海）
7．如图3所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，
导轨上横放着两根相同的导体棒ab ．cd 与导轨构成矩形回路。

导体
棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计。

在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。

开始时，导体棒处于静止状态。

剪断细线后，导体棒在运动过程中（05广东） Ａ．回路中有感应电动势
Ｂ．两根导体棒所受安培力的方向相同
Ｃ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒
Ｄ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒
8．（22分）近期《科学》中文版的文章介绍了一种新技术——航天飞缆，航天飞缆是用柔
性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。

飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖曳力，它还能清理“太空垃圾”等。

从1967年至1999年17次试验中，飞缆系统试验已获得部分成功。

该系统的工作原理可用物理学的基本定律来解释。

下图为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P ，Q 的质量分别为m P ．m Q ，
柔性金属缆索长为l ，外有绝缘层，系统在近地轨道作圆周运动，运动过程中Q 距地面高为h 。

设缆索总保持指向地心，P 的速度为v P 。

已知地球半径为R ，地面的重力加速度为g 。

（1）飞缆系统在地磁场中运动，地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为B ，方
向垂直于纸面向外。

设缆索中无电流，问缆索P ．Q 哪端电势高？此问中可认为缆索各处的速度均近似等于v P ，求P ．Q 两端的电势差；
（2）设缆索的电阻为R 1，如果缆索两端物体P ．Q 通过周围的电离层放电形成电
流，相应的电阻为R 2，求缆索所受的安培力多大；
（3）求缆索对Q 的拉力F Q 。

9．如图4所示，两根相距为l 的平行直导轨a b ．cd ．b ．d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻
可忽略不计。

MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R 。

整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。

现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v （如图）做匀速运动。

令U 表示MN 两端电压的大小，则（05辽宁） （ ） a c
b d 图3
A ．,21vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由b 到d
B ．,21vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由d 到b
C ．,vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由b 到d
D ．,vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由d 到b
10．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，不．
正确的说法是（05广东）（A ） A ．库伦发现了电流的磁效应 B ．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
C ．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律
D ．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
11．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。

下列电器设备中，哪个没有．．
利用电磁感应原理（05广东）（B ） A ．动圈式话筒 B ．白炽灯泡 C ．磁带录音机 D ．日光灯镇流器。