电磁感应2019年高考题和高考模拟题物理分项版汇编含解析
2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题11磁场含解析
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 .14kBl 5B .14kBl ,54kBlC .12kBl 5D .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。
(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。
2019年高考物理题库【考点11】电磁感应(含答案)
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考点11 电磁感应一、选择题1.(2018·北京高考·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未闪亮的原因是( )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【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:⑴首先将实物连线图转化为电路图。
⑵理解断电自感现象的实质.⑶明确小灯泡出现闪亮的原因。
【精讲精析】选C. 根据实物连线图画出正确的电路图,当闭合电键S ,电路稳定之后,小灯泡中有稳定的电流A I ,电感线圈中有稳定的电流L I ,当电键S 突然断开时,电流A I 立即消失,但是,由于自感电动势的作用,流过线圈的电流L I 不能突变,而是要继续流动,于是,电感线圈和小灯泡构成了回路,如果A L I I >,则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭,线圈的自感系数越大,小灯泡延时闪亮的时间就越长.如果不满足A L I I >的条件,小灯泡只是延时熄灭,不会观察到闪亮一下再熄灭.可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足A L I I >的条件,这是线圈电阻偏大造成的L I 偏小。
所以本题正确选项是C.2.(2018·山东高考·T16)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是( ) A.焦耳发现了电流热效应的规律 B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动【思路点拨】本题考查物理学史,考查对物理学发展过程中物理学家在物理发展过程中所做贡献的了解。
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。
2019年高考物理真题同步分类汇编专题07 电磁感应与交流电(原卷版)
2019年高考物理试题分类解析专题07电磁感应1. (2019全国1卷20)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. (全国2卷21)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进入磁场开始计时,加速度恰好为零。
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. (全国3卷14)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. (全国3卷19)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v0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v1、v2表示,回路中的电流用I表示。
下列图像中可能正确的是()5. (北京卷22)(16分)如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。
纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。
从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求:(1)感应电动势的大小E;(2)拉力做功的功率P;(3)ab边产生的焦耳热Q。
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。
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。
专题10 电磁感应-备战2019年高考物理优质原创试卷分项版(解析版)
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做功244()22F mg mRW F hB h⎛⎫-=+⎪⎝⎭【答案】ABD磁场内产生的电功率2122()F mg RP F v B 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 R BL -==,故C 错误;恒力F 做的功244()22F mg mR W F h B h ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,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r 1、r 2,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”)。
2019年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编:L单元 电磁感应
L单元电磁感应电磁感应现象、楞次定律14.[2019·新课标全国卷Ⅰ] 在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化14.D[解析] 本题考查了感应电流产生的条件.产生感应电流的条件是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流.本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,不满足产生感应电流的条件,故不正确.C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化,但是当人到相邻房间时,电路已达到稳定状态,电路中的磁通量不再发生变化,故观察不到感应电流.在给线圈通电、断电瞬间,会引起闭合电路磁通量的变化,产生感应电流,因此D选项正确.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2nBIL g(3)2nBL g P R 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F A ,外加电流从D 端流入.由F A =mg 和F A =2nBIL得m =2nBL gI (3)设称量最大质量为 m 0.由m =2nBL gI 和P =I 2R 得m 0=2nBL g P R15.、[2019·广东卷] 如图8所示,上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A .在P 和Q 中都做自由落体运动B .在两个下落过程中的机械能都守恒C .在P 中的下落时间比在Q 中的长D .落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大15.C [解析] 磁块在铜管中运动时,铜管中产生感应电流,根据楞次定律,磁块会受到向上的磁场力,因此磁块下落的加速度小于重力加速度,且机械能不守恒,选项A 、B 错误;磁块在塑料管中运动时,只受重力的作用,做自由落体运动,机械能守恒,磁块落至底部时,根据直线运动规律和功能关系,磁块在P中的下落时间比在Q中的长,落至底部时在P中的速度比在Q中的小,选项C正确,选项D错误.20.[2019·全国卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率()A.均匀增大B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变20.C[解析] 本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律.竖直圆筒相当于闭合电路,磁铁穿过闭合电路,产生感应电流,根据楞次定律,磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力,开始时磁铁的速度小,产生的感应电流也小,安培力也小,磁铁加速运动,随着速度的增大,产生的感应电流增大,安培力也增大,直到安培力等于重力的时候,磁铁匀速运动.所以C正确.3.(2019·浙江效实中学摸底)如图X21-2所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,下列说法正确的是()图X21-2A.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变3.AD[解析] 由法拉第电磁感应定律可知,感应电流的大小取决于磁通量的变化率,与磁感应强度的增与减无关,选项A、D正确.4.(2019·石家庄二检)法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机.如图X21-3所示,用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动,电流表的指针发生偏转.下列说法正确的是( )图X21-3A .回路中电流的大小变化,方向不变B .回路中电流的大小不变,方向变化C .回路中电流的大小和方向都周期性变化D .回路中电流的方向不变,从b 导线流进电流表4.D [解析] 圆盘辐向垂直切割磁感线,由E =12Br 2ω可得,电动势的大小一定,则电流的大小一定;由右手定则可知,电流方向从圆盘边缘流向圆心,电流从b 导线流进电流表,选项D 正确.5.(2019·浙江六校联考)如图X21-4所示,A 为多匝线圈,与开关、滑动变阻器相连后接入M 、N 间的交流电源,B 为一个接有小灯珠的闭合多匝线圈,下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是( )图X21-4A .闭合开关后小灯珠可能发光B .若闭合开关后小灯珠发光,则再将B 线圈靠近A ,则小灯珠更亮C .闭合开关瞬间,小灯珠才能发光D .若闭合开关后小灯珠不发光,将滑动变阻器的滑片左移后,小灯珠可能会发光5.AB [解析] 闭合开关后,A 产生交变磁场,穿过B 的磁通量发生变化,小灯珠通电后可能发光,选项A 正确,选项C 错误;闭合开关后再将B 靠近A ,穿过B 的磁通量的变化率增大,产生的感应电动势增大,小灯珠更亮,选项B 正确;闭合开关后小灯珠不发光,将滑动变阻器的滑片左移后,A 中的电流减小,穿过B 的磁通量的变化率减小,小灯珠不会发光,选项D 错误.法拉第电磁感应定律、自感6. [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 Ω.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 N6.AC [解析] 由于B =(0.4-0.2 t ) T ,在t =1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向从C 到D ,A 正确.在t =3 s 时穿过平面的磁通量向上并增加,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向仍然是从C 到D ,B 错误.由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =ΔB Δt S sin 30°=0.1 V ,由闭合电路的欧姆定律得电路电流I =E R=1 A ,在t =1 s 时,B =0.2 T ,方向斜向下,电流方向从C 到D ,金属杆对挡板P 的压力水平向右,大小为F P =BIL sin 30°=0.1 N ,C 正确.同理,在t =3 s 时,金属杆对挡板H 的压力水平向左,大小为F H =BIL sin 30°=0.1 N ,D 错误.2.[2019·江苏卷] 如图X21-1所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )图X21-1A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt2.B [解析] 根据法拉第电磁感应定律知E =n ΔΦΔt =n ΔB ·S Δt,这里的S 指的是线圈在磁场中的有效面积,即S =a 22,故E =n (2B -B )S Δt =nBa 22Δt,因此B 项正确. 7.(2019·吉林九校联考)如图X21-7所示,磁场垂直于纸面向外,磁场的磁感应强度随x 按B =B 0+kx (x >0,B 0、k 为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动.若规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向,则从t =0到t =t 1的时间间隔内,图X21-8中关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图像正确的是( )图X21-77.A [解析] 线框abcd 向右匀速运动,穿过线框的磁通量均匀增加,由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流,由楞次定律知产生顺时针方向的电流,选项A 正确.电磁感应与电路的综合16.[2019·山东卷] 如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好,在向右匀速通过M 、N 两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小16.BCD [解析] 根据安培定则可判断出,通电导线在M 区产生竖直向上的磁场,在N 区产生竖直向下的磁场.当导体棒匀速通过M 区时,由楞次定律可知导体棒受到的安培力向左.当导体棒匀速通过N 区时,由楞次定律可知导体棒受到的安培力也向左.选项B 正确.设导体棒的电阻为r ,轨道的宽度为L ,导体棒产生的感应电流为I ′,则导体棒受到的安培力F 安=BI ′L =B BLv R +r L =B 2L 2v R +r,在导体棒从左到右匀速通过M 区时,磁场由弱到强,所以F M 逐渐增大;在导体棒从左到右匀速通过N 区时,磁场由强到弱,所以F N 逐渐减小.选项C 、D 正确.电磁感应与力和能量的综合3. (2019·深圳一模) 图X22-3甲为列车运行的俯视图,列车首节车厢下面安装一块电磁铁,电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场,列车经过放在铁轨间的线圈时,线圈产生的电脉冲信号传到控制中心,如图乙所示.则列车的运动情况可能是( )图X22-3A .匀速运动B .匀加速运动C .匀减速运动D .变加速运动3.C [解析] 当列车通过线圈时,线圈的左边或右边切割磁感线,由E =BLv 可得电动势的大小由速度v 决定,由图像可得线圈产生的感应电动势均匀减小,则列车做匀减速运动,选项C 正确.8.(2019·广州一模)如图X22-9所示,匀强磁场垂直于铜环所在的平面,导体棒a 的一端固定在铜环的圆心O 处,另一端紧贴圆环,可绕O 匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两块竖直平行金属板P 、Q 连接成如图所示的电路,R 1、R 2是定值电阻.带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间的M 点,被拉起到水平位置;合上开关S ,无初速度释放小球,小球沿圆弧经过M 点正下方的N 点到另一侧.已知磁感应强度为B ,a 的角速度为ω,长度为l ,电阻为r ,R 1=R 2=2r ,铜环的电阻不计,P 、Q 两板的间距为d ,小球的质量为m 、带电荷量为q ,重力加速度为g .求:(1)a 匀速转动的方向;(2)P 、Q 间电场强度E 的大小;(3)小球通过N 点时对细线拉力F 的大小.图X22-98. (1)导体棒a 沿顺时针方向转动 (2)Bωl 25d(3)3mg -2Bqωl 25d[解析] (1)依题意可知,P 板带正电,Q 板带负电.由右手定则可知,导体棒a 沿顺时针方向转动.(2)导体棒a 转动切割磁感线,由法拉第电磁感应定律得电动势的大小ε=ΔΦΔt =12Bl 2ωΔt Δt =12Bl 2ω 由闭合电路的欧姆定律有I =εR 1+R 2+r由欧姆定律可知,PQ 间的电压U PQ =IR 2故PQ 间匀强电场的电场强度E =U PQ d由以上各式解得E =Bωl 25d. (3)设细绳的长度为L ,小球到达N 点时速度为v ,由动能定理可得mgL -EqL =12mv 2 又F -mg =mv 2L由以上各式解得F =3mg -2Bqωl 25d. 2.(2019·广州四校联考)如图X23-2所示,金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场的方向竖直向下.则ab 棒在恒力F 作用下向右运动的过程中,有( )图X23-2A .安培力对ab 棒做正功B .安培力对cd 棒做正功C .abdca 回路的磁通量先增加后减少D .F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和2.BD [解析] ab 棒向右运动产生感应电流,电流通过cd 棒,cd 棒受向右的安培力作用随之向右运动.设ab 、cd 棒的速度分别为v 1、v 2,运动刚开始时,v 1>v 2,回路的电动势E =BL (v 1-v 2)R,电流为逆时针方向,ab 、cd 棒所受的安培力方向分别向左、向右,安培力分别对ab 、cd 棒做负功、正功,选项A 错误,选项B 正确;导体棒最后做加速度相同、速度不同的匀加速运动,且v 1>v 2,abdca 回路的磁通量一直增加,选项C 错误;对系统,由动能定理可知, F 做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量,而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量,选项D 正确.3. (2019·孝感模拟)如图X23-3所示,两根等高光滑的14圆弧轨道半径为r 、间距为L ,轨道的电阻不计.在轨道的顶端连有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B .现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd 开始,在拉力作用下以速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处,则该过程中( )图X23-3A .通过R 的电流方向为由内向外B .通过R 的电流方向为由外向内C .R 上产生的热量为πrB 2L 2v 04RD .通过R 的电荷量为πBLr 2R3.BC [解析] 由右手定则可知,电流方向为逆时针方向,选项B 正确;通过R 的电荷量q =ΔΦR=BLr R ,选项D 错误;金属棒产生的瞬时感应电动势E =BLv 0cos v 0r t ,有效值E 有=BLv 02,R 上产生的热量Q =E 2有R t =B 2L 2v 202R ·πr 2v 0=πrB 2L 2v 04R,选项C 正确.电磁感应综合24.[2019·浙江卷] 某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R =0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R 的金属棒OA ,A 端与导轨接触良好,O 端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r =R 3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m =0.5 kg 的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B =0.5 T .a 点与导轨相连,b 点通过电刷与O 端相连.测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h =0.3 m 时,测得U =0.15 V .(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g 取10 m/s 2)第24题图(1)测U 时,与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.24.[答案] (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J[解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力.(1)正极(2)由电磁感应定律得U =E =ΔΦΔtΔΦ=12BR 2Δθ U =12BωR 2 v =rω=13ωR 所以v =2U 3BR=2 m/s (3)ΔE =mgh -12mv 2 ΔE =0.5 J25.[2019·新课标Ⅱ卷] 半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面,BA 的延长线通过圆导轨中心O ,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B ,方向竖直向下.在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小g .求(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小:(2)外力的功率.25. [答案] (1)从C 端流向D 端 3ωBr 22R(2)32μmgωr +9ω2B 2r 44R[解析] (1)在Δt 时间内,导体棒扫过的面积为ΔS =12ωΔt [(2r )2-r 2]① 根据法拉第电磁感应定律,导体棒上感应电动势的大小为ε=B ΔS Δt② 根据右手定则,感应电流的方向是从B 端流向A 端.因此,通过电阻R 的感应电流的方向是从C 端流向D 端.由欧姆定律可知,通过电阻R 的感应电流的大小I 满足I =εR③ 联立①②③式得I =3ωBr 22R.④ (2)在竖直方向有mg -2N =0⑤式中,由于质量分布均匀,内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等,其值为N ,两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为f =μN ⑥在Δt 时间内,导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为l 1=rωΔt ⑦和l 2=2rωΔt ⑧克服摩擦力做的总功为W f =f (l 1+l 2)⑨在Δt 时间内,消耗在电阻R 上的功为W R =I 2R Δt ⑩根据能量转化和守恒定律知,外力在Δt 时间内做的功为W =W f +W R ○11 外力的功率为P =W Δt○12 由④至12式得P =32μmgωr +9ω2B 2r 44R○13 33.[答案] (1)BCE(2)(ⅰ)320 K (ⅱ)43p 0 [解析] (1)悬浮在水中的花粉的布朗运动是花粉颗粒的无规律运动,反映了水分子的无规则运动,A 项错误;空中的小雨滴表面有张力,使小雨滴呈球形,B 项正确;液晶具有各向异性,利用这个特性可以制成彩色显示器,C 项正确;高原地区的气压低,因此水的沸点低,D 项错误;干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热,从而温度降低的缘故,E 正确.(2)(i)活塞b 升至顶部的过程中,活塞a 不动,活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程,设气缸容积为V 0,氮气初态体积为V 1,温度为T 1,末态体积为V 2,温度T 2,按题意,气缸B 的容积为V B 4V 1=34V 0+12V 04=78V 0① V 2=34V 0+14V 0=V 0② V 1T 1=V 2T 2③ 由①②③式和题给数据得T 2=320 K .④(ii)活塞b 升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a 开始向上移动,直到活塞上升的距离是气缸高度的116时,活塞a 上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为V ′1,压强为p ′1,末态体积 V ′2,压强p ′2 ,由题给数据和玻意耳定律有V ′1=14V 0,p ′1=p 0,V ′2=316V 0⑤ p ′1V ′1=p ′2V ′2⑥得p ′2=43p 0.⑦ 24.(20分)导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识.如图所示,固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中,金属直导线MN 在与其垂直的水平恒力F 作用下,在导线框上以速度v 做匀速运动,速度v 与恒力F 方向相同;导线MN 始终与导线框形成闭合电路.已知导线MN 电阻为R ,其长度L 恰好等于平行轨道间距,磁场的磁感应强度为B .忽略摩擦阻力和导线框的电阻.(1) 通过公式推导验证:在Δt 时间内,F 对导线MN 所做的功W 等于电路获得的电能W 电,也等于导线MN 中产生的热量Q;(2)若导线MN 的质量m =8.0 g 、长度L =0.10 m ,感应电流I =1.0 A ,假设一个原子贡献一个自由电子,计算导线MN 中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v e (下表中列出一些你可能会用到的数据);(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞.展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型;在此基础上,求出导线MN 中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f 的表达式.5.(2019·襄阳模拟)在如图X23-5所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,区域Ⅰ的磁场方向垂直于斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直于斜面向下,磁场的宽度均为L .一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑,当ab 边刚越过GH 进入磁场区域Ⅰ时,恰好以速度v 1做匀速直线运动;当ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置时,又恰好以速度v 2做匀速直线运动,ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中的,线框动能的变化量为ΔE k ,重力对线框做的功为W 1,安培力对线框做的功为W 2,下列说法中正确的有( )图X23-5A .在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v 2>v 1B .ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中机械能守恒C .ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中,有(W 1-ΔE k )的机械能转化为电能D .ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中,线框动能的变化量ΔE k =W 1-W 25.CD [解析] 根据平衡条件,线框第一次做匀速运动时有mg sin θ=B 2L 2v 1R,第二次做匀速运动时有mg sin θ=4B 2L 2v 2R,则v 2<v 1,选项A 错误;ab 进入磁场后,安培力做负功,机械能减少,选项B 错误;ab 从进入GH 到运动至JP 与MN 的中间位置,由动能定理有W 1-W 2=ΔE k ,选项D 正确;线框克服安培力做的功为W 2,等于产生的电能,且W 2=W 1-ΔE k ,选项C 正确.6.(2019·江西九校联考)如图X23-6所示,空间存在一个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,磁场的宽度为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,线框所在的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v 0,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( )图X23-6A .上升过程中,导线框的加速度逐渐减小B .上升过程中,导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C .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多D .上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等6.AC [解析] 上升过程中,导线框的加速度a 1=mg +B 2l 2v R m随速度v 的减小而减小,选项A 正确;下降过程中,导线框的加速度a 2=mg -B 2l 2v R m随速度v 的增大而减小,平均加速度a 1>a 2,由x =12at 2可知上升的时间短,由P =mgh t知,上升时重力做功的平均功率大,选项B 错误;由于安培力做负功,导线框在下降过程的速度小于同一高度上升时的速度,对全程应用动能定理,上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功,选项D 错误;在下降过程中的安培力小于同一高度上升时的安培力,上升过程克服安培力做的功多,选项C 正确.4.(2019·湖南四校联考)如图G8-5甲所示,在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4,在L 1与L 2、L 3与L 4之间均存在着匀强磁场,磁感应强度的大小为1 T ,方向垂直于竖直平面向里.现有一矩形线圈abcd ,宽度cd =L =0.5 m ,质量为0.1 kg ,电阻为2 Ω,将其从图示位置(cd 边与L 1重合)由静止释放,速度随时间变化的图像如图乙所示,t 1时刻cd 边与L 2重合,t 2时刻ab 边与L 3重合,t 3时刻ab 边与L 4重合,t 2~t 3之间的图线为与t 轴平行的直线,t 1~t 2之间和t 3之后的图线均为倾斜直线,已知t 1~t 2的时间间隔为0.6 s ,整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内.(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )图G8-5A .在0~t 1时间内,通过线圈的电荷量为2.5 CB .线圈匀速运动的速度为8 m/sC .线圈的长度ad =1 mD .0~t 3时间内,线圈产生的热量为4.2 J4.B [解析] t 2~t 3时间内,线圈做匀速直线运动,而E =BLv 2,F =BEL R ,F =mg ,解得v 2=mgR B 2L 2=8 m/s ,选项B 正确;线圈在cd 边与L 2重合到ab 边与L 3重合的过程中一直做匀加速运动,则ab边刚进磁场时,cd 边也刚进磁场,设磁场宽度为d ,则3d =v 2t -12gt 2,解得d =1 m ,则ad 边的长度为2 m ,选项C 错误;在0~t 3时间内,由能量守恒定律,有Q =5mgd -12mv 22=1.8 J ,选项D 错误;在0~t 1时间内,通过线圈的电荷量q =ΔΦR =BLd R=0.25 C ,选项A 错误. 5.(2019·青岛质检)如图G8-6所示,光滑斜面PMNQ 的倾角为θ,斜面上放有矩形导体线框abcd ,其中ab 边的长度为l 1,bc 边的长度为l 2,线框的质量为m ,电阻为R .有界匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于斜面向上,ef 为磁场的边界,且ef ∥MN .线框在恒力F 作用下从静止开始运动,其ab 边始终保持与底边MN 平行,F 沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是( )图G8-6A .线框进入磁场前的加速度为F -mg sin θmB .线框进入磁场时的速度为(F -mg sin θ)R B 2l 21C .线框进入磁场时有a →b →c →d →a 方向的感应电流D .线框进入磁场的过程中产生的热量为(F -mg sin θ)l 15. ABC [解析] 线框进入磁场前做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得加速度a =F -mg sin θm,选项A 正确;线框刚进入磁场时做匀速运动,由平衡条件得mg sin θ+B 2l 21v R=F ,则速度v =(F -mg sin θ)R B 2l 21,选项B 正确;线框进入磁场时,磁通量增大,由楞次定律可知,有a →b →c →d →a 方向的感应电流,选项C 正确;线框进入磁场的过程中产生的热量等于安培力做的功,则Q =(F -mg sin θ)l 2,选项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。
2019年高考物理试题分项解析【专题08】电磁感应
专题08 电磁感应1.【2018·新课标全国卷Ⅰ】在法拉第时代,下列验证 “由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化2.【2018·江苏卷】如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B ,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A .t Ba Δ22B .t nBa Δ22C .tnBa Δ2 D .t nBa Δ223.【2018·安徽卷】英国物体学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场,如图所示,一个半径为r 的绝缘细圆环放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,环上套一带电荷量为q +的小球,已知磁感强度B 随时间均匀增加,其变化率为k ,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功大小是A .0B .212r qk C .22r qk π D .2r qk π4.【2018·江苏卷】如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。
若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )A .增加线圈的匝数B .提高交流电源的频率C .将金属杯换为瓷杯D .取走线圈中的铁芯【答案】 AB【解析】5.【2018·山东卷】如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。
在向右匀速通过N M 、两区的过程中,导体棒所受安培力分别用M F 、N F 表示。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题10 电磁感应 (解析版)
专题10电磁感应一、单选题1(2023·全国·统考高考真题)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2(2023·北京·统考高考真题)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。
线框的边长小于磁场宽度。
下列说法正确的是()A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等3(2023·北京·统考高考真题)如图所示,L 是自感系数很大、电阻很小的线圈,P 、Q 是两个相同的小灯泡,开始时,开关S 处于闭合状态,P 灯微亮,Q 灯正常发光,断开开关()五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题10 电磁感应 (解析版)A.P与Q同时熄灭B.P比Q先熄灭C.Q闪亮后再熄灭D.P闪亮后再熄灭4(2023·海南·统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同5(2023·辽宁·统考高考真题)如图,空间中存在水平向右的匀强磁场,一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动,且始终平行于OP。
2019年高考物理 试题分项解析 专题13 电磁感应综合问题(第02期)
专题13 电磁感应综合问题一.选择题1.【云南2019届月考】(多选)如图所示,相距为d 的边界水平的匀强磁场,磁感应强度水平向里、大小为B 。
质量为m 、电阻为R 、边长为L 的正方形线圈abcd ,将线圈在磁场上方高h 处由静止释放,已知cd 边刚进入磁场时和cd 边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻力,则( )A .在线圈穿过磁场的整个过程中,克服安培力做功为mgdB .若L =d ,则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为C .若L < d ,则线圈的最小速度可能为22mgRB L D .若L < d ,则线圈的最小速度可能为【参考答案】BCD故C 正确;因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为v m ,知全部进入磁场的瞬间速度最小,由动能定理知,从cd 边刚进入磁场到线框完全进入时,则有:,有,综上所述,线圈的最小速度为,故D 正确。
2.(2019河南洛阳一模).在安培时代,关于验证“电流磁效应”设想的实验中,下列不属于...电流磁效应的是A .把闭合线圈放在变化的磁场中,闭合线圈中产生感应电流B.把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方,磁针发生了偏转C.把通有同向电流的两根导线平行放置,发现两根通电导线相吸D.把磁针放在通电螺线管中,磁针发生了偏转【参考答案】A二.计算题1.【嘉兴2019届教学测试】如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环同心放置。
带电圆环的带电量为Q,绕圆心做圆周运动,其角速度ω随时间t的变化关系如图乙所示(图中ω0、t1、t2为已知量)。
线圈通过绝缘导线连接两根竖直的间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场的上下边界间距为h,磁感应强度大小恒为B。
“工”字形构架由绝缘杆固连间距为H(H >h)的水平金属棒AB、CD组成,并与导轨紧密接触。
2017-2019年高考真题物理分项汇编专题12 电磁感应
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:22B r E t t φπ∆∆==∆∆,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。
2017-2019年高考真题物理分项汇编专题12 电磁感应
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:22B r E t t φπ∆∆==∆∆,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。
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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4mgd
D. 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( )。