电磁感应高考试题汇编
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。
电磁感应高考真题
1.[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 答案:B解析: 由法拉第电磁感应定律可知E =n ΔΦΔt ,则E =n ΔB ΔtπR 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. [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( )A .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答案: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.3.[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 答案:AB5.[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).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 MmR 2=mg 匀速圆周运动G Mm (R +h )2=m v 2R +h解得h =g R 2v 2-R ,代入数据得h ≈4×105 m(数量级正确都算对) 6.[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∶1答案:B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 ΔB Δt S ,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.7.[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 ①N 1=2mg cos θ ②对于cd 棒,同理有mg sin θ+μN 2=T ③N 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 =εR ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式得v =(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2⑨ 8.[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 =E R⑤ 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 0m⑧ 10.[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 .解析: (1)由牛顿定律a =F -mg sin θm=12 m/s 2 ① 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 =Blv R④ 安培力F A =IBl ⑤代入得F A =(Bl )2v R=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 ⑧CD 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 ⑩25.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L .导轨上端接有一平行板电容器,电容为C .导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向垂直于导轨平面.在导轨上放置一质量为m 的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知金属棒与导轨之间的动摩擦因素为μ,重力加速度大小为g .忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系.解析:从电磁感应中的动生电动势和电容器的充放电及牛顿第二定律入手.(1)设金属棒下滑的速度大小为v ,则感应电动势为E =BL v ①平行板电容器两极板之间的电势差为U =E ②设此时电容器极板上积累的电荷量为Q ,据定义有C =Q U③ 联立①②③式得Q =CBL v . ④(2)设金属棒的速度大小为v 时经历的时间为t ,通过金属棒的电流为i .金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上,大小为f 1=BLi ⑤设在时间间隔(t ,t +Δt )内流经金属棒的电荷量为ΔQ ,据定义有i =ΔQ Δt⑥ ΔQ 也是平行板电容器极板在时间间隔(t ,t +Δt )内增加的电荷量.由④式得ΔQ =CBL Δv ⑦式中,Δv 为金属棒的速度变化量.据定义有a =Δv Δt⑧ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上,大小为f 2=μN ⑨式中,N 是金属棒对导轨的正压力的大小,有N =mg cos θ ⑩金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下,设其大小为a ,根据牛顿第二定律有mg sin θ-f 1-f 2=ma ⑪联立⑤至⑪式得a =m (sin θ-μcos θ)g m +B 2L 2C⑫ 由⑫式及题设可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动.t 时刻金属棒的速度大小为v =m (sin θ-μcos θ)m +B 2L 2Cgt . ⑬ 17.(2013·高考大纲全国卷) 纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω,t =0时OA 恰好位于两圆的公切线上,如图所示.若选取从O 指向A 的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )解析:选C.从导体杆转动切割磁感线产生感应电动势的角度考虑.当导体杆顺时针转动切割圆形区域中的磁感线时,由右手定则判断电动势由O 指向A ,为正,选项D 错误;切割过程中产生的感应电动势E =BL v =12BL 2ω,其中L =2R sin ωt ,即E =2BωR 2 sin 2 ωt ,可排除选项A 、B ,选项C 正确.17.(2013·高考北京卷)如图所示,在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动, MN 中产生的感应电动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )A .c →a,2∶1B .a →c,2∶1C .a →c,1∶2D .c →a,1∶2解析:选C.金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E =Bl v ,判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则.由右手定则判断可得,电阻R 上的电流方向为a →c ,由E =Bl v 知,E 1=Bl v ,E 2=2Bl v ,则E 1∶E 2=1∶2,故选项C 正确.3.(2013·高考天津卷)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ,ab 边长大于bc 边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面的电荷量为q 1;第二次bc 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2,q 1=q 2B .Q 1>Q 2,q 1>q 2C .Q 1=Q 2,q 1=q 2D .Q 1=Q 2,q 1>q 2解析:选A.根据法拉第电磁感应定律E =Bl v 、欧姆定律I =E R和焦耳定律Q =I 2Rt ,得线圈进入磁场产生的热量Q =B 2l 2v 2R ·l ′v =B 2Sl v R ,因为l ab >l bc ,所以Q 1>Q 2.根据E =ΔΦΔt,I =E R 及q =I Δt 得q =BS R,故q 1=q 2.选项A 正确,选项B 、C 、D 错误. 13.(2013·高考江苏卷)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N =100,边长ab =1.0 m 、bc =0.5 m ,电阻r =2 Ω.磁感应强度B 在0~1 s 内从零均匀变化到0.2 T .在1~5 s 内从0.2 T 均匀变化到-0.2 T ,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向;(2)在1~5 s 内通过线圈的电荷量q ;(3)在0~5 s 内线圈产生的焦耳热Q .解析:(1)感应电动势E 1=N ΔΦ1Δt 1,磁通量的变化量ΔΦ1=ΔB 1S ,解得E 1=N ΔB 1S Δt 1,代入数据得E 1=10 V ,感应电流的方向为a →d →c →b →a .(2)同理可得E 2=N ΔB 2S Δt 2,感应电流I 2=E 2r电荷量q =I 2Δt 2,解得q =N ΔB 2S r,代入数据得q =10 C. (3)0~1 s 内的焦耳热Q 1=I 21r Δt 1,且I 1=E 1r,1~5 s 内的焦耳热Q 2=I 22r Δt 2 由Q =Q 1+Q 2,代入数据得Q =100 J.答案:(1)10 V ,感应电流的方向为a →d →c →b →a(2)10 C (3)100 J 16.(2013·高考安徽卷)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m ,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直于导轨放置,质量为0.2 kg ,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8 T .将导体棒MN 由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6)( )A .2.5 m/s 1 WB .5 m/s 1 WC .7.5 m/s 9 WD .15 m/s 9 W解析:选 B.把立体图转为平面图,由平衡条件列出方程是解决此类问题的关键.对导体棒进行受力分析作出截面图,如图所示,导体棒共受四个力作用,即重力、支持力、摩擦力和安培力.由平衡条件得mg sin 37°=F 安+F f ①F f =μF N ②F N =mg cos 37° ③而F 安=BIL ④I =E R +r⑤ E =BL v ⑥联立①~⑥式,解得v =mg (sin 37°-μcos 37°)(R +r )B 2L 2 代入数据得v =5 m/s.小灯泡消耗的电功率为P =I 2R ⑦由⑤⑥⑦式得P =⎝⎛⎭⎫BL v R +r 2R =1 W .故选项B 正确. 15.(2013·高考浙江卷)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v 0刷卡时,在线圈中产生感应电动势.其E -t 关系如图所示.如果只将刷卡速度改为v 02,线圈中的E -t 关系图可能是( )解析:选D.由公式E =Bl v 可知,当刷卡速度减半时,线圈中的感应电动势最大值减半,且刷卡所用时间加倍,故本题正确选项为 D. 18.(2013·高考福建卷)如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t 1、t 2分别表示线框ab 边和cd 边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变,ab 边始终保持与磁场水平边界线OO ′平行,线框平面与磁场方向垂直.设OO ′下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图像不.可能反映线框下落过程中速度v 随时间t 变化的规律( )解析:选A.根据导体线框进入磁场的速度的不同分析线框的受力情况、运动情况,从而判断可能的v -t 图像.线框先做自由落体运动,因线框下落高度不同,故线框ab 边刚进磁场时,其所受安培力F 安与重力mg 的大小关系可分以下三种情况:①当F 安=mg 时,线框匀速进入磁场,其速度v =mgR B 2L 2,选项D 有可能; ②当F 安<mg 时,线框加速进入磁场,又因F 安=B 2L 2v R ,因此a =mg -B 2L 2v R m,即a =g-B 2L 2v mR,速度v 增大,a 减小,线框做加速度逐渐减小的加速运动,选项C 有可能;③当F 安>mg 时,线框减速进入磁场,a =B 2L 2v mR-g ,v 减小,a 减小,线框做加速度逐渐减小的减速运动,当线框未完全进入磁场而a 减为零时,即此时F 安=mg ,线框开始做匀速运动,当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动,选项B 有可能.故不可能的只有选项A.。
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
2024高考物理电磁感应深度练习题及答案
2024高考物理电磁感应深度练习题及答案一、选择题1. 电磁感应定律是由哪位科学家提出的?A. 麦克斯韦B. 法拉第C. 爱迪生D. 牛顿2. 动磁场按右手螺旋法则判断电流方向,该法则是由哪位科学家提出的?A. 费曼B. 立体几何C. 伽利略D. 楼梯3. 磁场中感应电动势方程的数学表示是?A. V = BlB. V = BvC. V = I/RD. V = Q/t4. 以下哪个选项是正确的?A. 磁场线从南极指向北极B. 磁场线从北极指向南极C. 磁场线从南到北D. 磁场线从北到南5. 一个比直径为h的圆线圈,线圈的总电流为I,则通过线圈的自感系数为多少?A. μ0B. LC. ε0D. n二、填空题1. 法拉第电磁感应定律的数学表达式是Φ = ?2. 电磁感应定律揭示了 ______。
3. 电磁铁底部不吸引铁块的现象是因为______ 。
4. 在电动势的表达式中,感应电动势的正负取决于导线绕姓轴旋转的 _______。
5. 磁通量与股磁场强度的关系可以用_______表示。
三、简答题1. 请简述电磁感应定律的基本内容及公式。
2. 什么是感生电动势?它有什么特点?3. 描述一下电磁感应现象,包括其具体过程以及物理背后的原理。
4. 解释电感及其在电磁感应定律中的作用。
5. 简要说明电磁感应在日常生活和工业中的应用。
四、计算题1. 一个磁感强度为2T的磁场垂直地穿过一个平面,其面积为1.5平方米,磁场方向与法线方向成30°角。
求磁通量的大小。
2. 一个磁感强度为0.5T的磁场垂直地穿过一个平面,其面积为2平方米,磁场方向与法线方向成90°角。
由于磁场产生的磁通量突然减小1 Wb,导线两端产生的感应电动势为多少?五、解答题1. 一根长直导线内电流为3A,位于距离导线10cm处的点P处放置一平方线圈,边长为2cm。
若导线电流改变为6A,求此时P点的感应电动势的大小。
2. 在一匀强磁场中,一直径为0.1m的圆形线圈以角速度50rad/s绕一个与强磁场方向成30°的轴旋转。
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。
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。
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:
【电磁感应】高考必考题(详解版)
A. 磁感应强度地大小为
B. 导线框运动速度地大小为
C. 磁感应强度地方向垂直于纸面向外
D. 在
至
这段时间内,导线框所受地安培力大小为
解析 BC
解析 由于匀速运动,所以
面向外.
所以D错.
故选BC.
考点
电磁感应 电磁感应规律地应用 线框模型
由于电流方向顺时针,所以磁场垂直于纸
5 某同学自制地简易电动机示意图如下图所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线地两端分别 从线圈地一组对边地中间位置引出,并作为线圈地转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平 面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来, 该同学应将( )
开关 接 后, 开始向右加速运动,速度达到最大值 时,设 上地感应
电动势为 ,有
⑥
依题意有
⑦
设在此过程中 地平均电流为 , 上受到地平均安培力为 ,有
⑧
由动量定理,有
⑨
又
⑩
联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 ⑪
考点
电磁感应 交变电流地产生原理
三、计算题
4 两条平行线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为 、总电阻为
地正
方形导线框 位于纸面内, 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
直线运动, 边于 时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化地图线如图(b)所示(感
应电流地方向为顺时针时,感应电动势取正),下列说法正确地是( )
器.电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为 ,电容器地电容为 .两根固定于水平面内地
光滑平行金属导轨间距为 ,电阻不计.炮弹可视为一质量为 、电阻为 地金属棒 ,垂直放
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。
电磁感应-经典高考题
电磁感应经典高考题〔全国卷1〕17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5x 10-5T 。
一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m ,该河段涨潮和落潮时有海水〔视为导体〕流过。
设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s 。
以下说法正确的选项是A. 河北岸的电势较高B .河南岸的电势较高C .电压表记录的电压为9mVD .电压表记录的电压为5mV【答案】BD【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。
根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D 对C 错。
根据法拉第电磁感应定律 E 二BLv 二4.5x 10-5x 100x 2二9x 10-3V ,B 对A 错。
【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。
〔全国卷2〕18•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统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。
线圈从水平面a 开始下落。
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。
假设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 、F 和F ,则bedA.F >F >Fdcb C.F >F >Fcbd 【答案】D【解析】线圈从a 到b 做自由落体运动,在b 点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力F ,由于线b圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流,在c 处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d 处切割磁感线所受安培力必然大于b 处,答案D o【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。
B.F <F <F cdbD.F <F <F cbd〔新课标卷〕21.如下图,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直•让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为L 下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2,忽略涡流损耗和边缘效应.关于「E 2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,以下判断正确的选项是 B 、E i >E 2,b 端为正答案:D 又根据右手定则判断电流方向从a 到b ,在电源内部,电流是从负极流向正极的,所以选项D 正确。
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。
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。
高考物理试题分类汇编十、电磁感应
电磁感应一、选择题1.(全国新课标III 卷,21)如图,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,以相同的周日T 逆时针匀速转动,则A.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【答案】BC【解析】当线圈进入磁场时,依据楞次定律得,两线圈中的感应电流方向为逆时针,2()E BRv BR R BR ωω===可得过程中产生的感应电动势恒定,即电流恒定,不是正弦交流电A 错误;当线圈进入磁场时,根据楞次定律知,两线框中的感应电流为逆时针,当线框穿出磁场时,根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针,所以感应电流的周期和其运动周期相等,为T 、B 正确;根据2E BR ω=可得线框在运动过程中的感应电动势等,C 正确;线圈N 在完全进入磁场后T/4时间内线圈的磁通量不变化,过程中没有感应电动势产生,即线圈N 在0—T/4和3T/4—T 内有感应电动势,其余时间内没有,而线圈M 在整个过程中都有感应电动势,即便电阻相等,两者的电流有效值不会相等,D 错误。
2.(上海卷,19).如图(a ),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd 相连,导线框内有一小金属圆环L ,圆环与导线框在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B 随时间按图(b )所示规律变化时(A )在t 1~t 2时间内,L 有收缩趋势(B )在t 2~t 3时间内,L 有扩张趋势(C)在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流(D)在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流【答案】AD【解析】在t1-t2时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生顺时针方向大小增加的电流,该电流激发增加的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以断定圆环有收缩趋势,A正确;在t2—t3时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生恒定电流,该电流激发出稳当磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,选项BC错误;在t3—t4时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生顺时针减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,所以圆环内产生顺时针方向电流,D正确。
高三必修3物理第三章电磁感应试题汇编及解析
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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巨细均为B,磁极宽度均为L,忽略边缘效应,一正方形线骗局于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路相连,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(骨架与磁极不打仗),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稳定,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,重力加快度为g.问题8图(1)线圈向下运动历程中,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干系.(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几多?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察力的均衡,同时借助力的均衡来考察受力均衡的临界状态.[剖析] (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,不计电阻的腻滑U形金属框水平部署,腻滑、竖直玻璃挡板H、P稳定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰恰无挤压地放在两挡板之间,与金属框打仗优良并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 .此时在整个空间加偏向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化纪律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场偏向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则()A.t=1 s时,金属杆中感应电流偏向从C到DB.t=3 s时,金属杆中感应电流偏向从D到CC.t=1 s时,金属杆对挡板P的压力巨细为0.1 ND.t=3 s时,金属杆对挡板H的压力巨细为0.2 N6.AC [剖析] 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鉴别,金属杆中感应电流偏向从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鉴别,金属杆中感应电流偏向仍然是从C到D,B错误.由法拉第电磁感应定律得E=t=BtSsin 30=0.1 V,由闭合电路的欧姆定律得电路电流I=ER=1 A,在t=1 s时,B=0.2 T,偏向斜向下,电流偏向从C到D,金属杆对挡板P的压力水平向右,巨细为FP=BILsin 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,巨细为FH=BILsin 30=0.1 N,D错误.15. [2019广东卷] 如图8所示,上下开口、内壁腻滑的铜管P和塑料管Q竖直部署,小磁块先后在两管中从相同高度处由稳定释放,并落至底部,则小磁块()A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落历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 [剖析] 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,因此磁块下落的加快度小于重力加快度,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,根据直线运动纪律和效用干系,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天下卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直偏向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直部署,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从稳定开始下落.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 [剖析] 本题考察楞次定律、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,磁铁加快运动,随着速度的增大,产生的感应电流增大,安培力也增大,直到安培力即是重力的时候,磁铁匀速运动.所以C正确.L2 法拉第电磁感应定律、自感L3 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稳定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道稳定,导体棒与轨道垂直且打仗优良,在向右匀速议决M、N两区的历程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是()A.FM向右B.FN向左C.FM逐渐增大D.FN逐渐减小16.BCD [剖析] 根据安培定则可鉴别出,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.当导体棒匀速议决M区时,由楞次定律可知导体棒受到的安培力向左.当导体棒匀速议决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=BIL=BBLvR+rL=B2L2vR+r,在导体棒从左到右匀速议决M 区时,磁场由弱到强,所以FM逐渐增大;在导体棒从左到右匀速议决N区时,磁场由强到弱,所以FN逐渐减小.选项C、D正确.L4 电磁感应与力和能量的综合L5 电磁感应综合24. [2019浙江卷] 某同砚设计一个发电测速装置,劳动原理如图所示.一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨稳定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨打仗优良,O端稳定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=R3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.在金属导轨地区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点议决电刷与O审察连.丈量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由稳定释放,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,重力加快度g取10 m/s2)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)求此时铝块的速度巨细;(3)求此下落历程中铝块机械能的损失.。
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《电磁感应》高考试题汇编选项符合题意。
)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题只有一个....1.【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2.【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()3.【2017·新课标Ⅲ卷】如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向4.【2017·天津卷】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a B.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5.【2017·北京卷】图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。
实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。
下列说法正确的是()A.图1中,A1与L1的电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等6.【2016·浙江卷】如图所示,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均强磁场,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( )A .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3:17.【2015·重庆·4】题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S .若在1t 到2t 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差a b ϕϕ-( )A .恒为2121()nSB B t t -- B . 从0均匀变化到2121()nS B B t t -- C .恒为2121()nS B B t t --- D .从0均匀变化到2121()nS B B t t --- 8.【2015·福建·18】如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中。
一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ,在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动,滑动过程PQ 始终与ab 垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。
在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )A .PQ 中电流先增大后减小B .PQ 两端电压先减小后增大C .PQ 上拉力的功率先减小后增大D .线框消耗的电功率先减小后增大二、多项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分,每小题有多个选项符合题意。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分。
)9.【2017·新课标Ⅱ卷】两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。
边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 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直线运动,cd 边于t =0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(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。
下列说法正确的是A .磁感应强度的大小为0.5 TB .导线框运动速度的大小为0.5 m/sC .磁感应强度的方向垂直于纸面向外D .在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N10.【2016·全国新课标Ⅱ卷】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。
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,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是A .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11.【2016·江苏卷】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,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A.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.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化12.【2016·上海卷】如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流13.【2015·山东·17】如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。
现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。
在圆盘减速过程中,以下说法正确的是A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高OB.所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动24.【2016·四川卷】如图所示,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=F0+kv(F0、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三.综合分析与计算题(本题共3小题,第13题10分,第14题12分,第15题11分,第16题17分,共50分。
要求写出必要的文字说明、方程式或演算步骤)26.【2016·江苏卷】(15分)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=1.0×10-5 T,将太阳帆板视为导体.(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=6.4×103km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,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).27.【2016·全国新课标Ⅰ卷】(14分)如图,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。
28.【2017·江苏卷】(15分)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,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.求:(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小l;(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.。