高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2)
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ,导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨上端电阻R=0.8Ω,其他电阻不计.导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T .金属棒ab 从上端由静止开始下滑,金属棒ab 的质量m=0.1kg .(sin37°=0.6,g=10m/s 2)(1)求导体棒下滑的最大速度;(2)求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度;(3)若经过时间t ,导体棒下滑的垂直距离为s ,速度为v .若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I 0的表达式(各物理量全部用字母表示).【答案】(1)18.75m/s (2)a=4.4m/s 2(3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式,结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程,即可求解;根据牛顿第二定律,由受力分析,列出方程,即可求解;根据能量守恒求解;解:(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:sin cos mg F θθ= , 根据安培力公式有: F BIL =, 根据欧姆定律有: cos E BLv I R Rθ==, 解得: 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==; (2)由牛顿第二定律有:sin cos mg F ma θθ-= ,cos 1BLv I A Rθ==, 0.2F BIL N ==, 24.4/a m s =;(3)根据能量守恒有:22012mgs mv I Rt =+ , 解得: 202mgs mv I Rt -=2.如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B =0.5T .在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L =1m ,电阻可忽略不计.质量均为m =lkg ,电阻均为R =2.5Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ 暂时锁定,金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下,由静止开始以加速度a =0.4m /s 2向右做匀加速直线运动,5s 后保持拉力F 的功率不变,直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动.(1)求棒MN 的最大速度v m ;(2)当棒MN 达到最大速度v m 时,解除PQ 锁定,同时撤去拉力F ,两棒最终均匀速运动.求解除PQ 棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.(3)若PQ 始终不解除锁定,当棒MN 达到最大速度v m 时,撤去拉力F ,棒MN 继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)【答案】(1)25m /s m v = (2)Q =5 J (3)405m x = 【解析】 【分析】 【详解】(1)棒MN 做匀加速运动,由牛顿第二定律得:F -BIL =ma 棒MN 做切割磁感线运动,产生的感应电动势为:E =BLv 棒MN 做匀加速直线运动,5s 时的速度为:v =at 1=2m/s 在两棒组成的回路中,由闭合电路欧姆定律得:2E I R=联立上述式子,有:222B L atF ma R=+代入数据解得:F =0.5N 5s 时拉力F 的功率为:P =Fv 代入数据解得:P =1W棒MN 最终做匀速运动,设棒最大速度为v m ,棒受力平衡,则有:0m mPBI L v -= 2mm BLv I R=代入数据解得:25m/s m v =(2)解除棒PQ 后,两棒运动过程中动量守恒,最终两棒以相同的速度做匀速运动,设速度大小为v ′,则有:2m mv mv '=设从PQ 棒解除锁定,到两棒达到相同速度,这个过程中,两棒共产生的焦耳热为Q ,由能量守恒定律可得:2211222m Q mv mv '=-⨯ 代入数据解得:Q =5J ;(3)棒以MN 为研究对象,设某时刻棒中电流为i ,在极短时间△t 内,由动量定理得:-BiL △t =m △v对式子两边求和有:()()m BiL t m v ∑-∆=∑∆ 而△q =i △t对式子两边求和,有:()q i t ∑∆=∑∆ 联立各式解得:BLq =mv m , 又对于电路有:2E q It t R==由法拉第电磁感应定律得:BLxE t= 又2BLxq R=代入数据解得:405m x =3.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1000匝,横截面积S=20cm 2.螺线管导线电阻r=1.0Ω,R 1=3.0Ω,R 2=4.0Ω,C=30μF .在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化.求:(1)求螺线管中产生的感应电动势; (2)S 断开后,求流经R 2的电量. 【答案】(1)0.8V ;(2)41.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)感应电动势:10.210000.00200.82B E n n S V t t ∆Φ∆-===⨯⨯=∆∆; (2)电路电流120.80.1134E I A r R R ===++++,电阻2R 两端电压220.140.4U IR V ==⨯=,电容器所带电荷量65230104 1.210Q CU C --==⨯⨯=⨯,S 断开后,流经2R 的电量为41.210C -⨯;【点睛】本题是电磁感应与电路的综合,知道产生感应电动势的那部分相当于电源,运用闭合电路欧姆定律进行求解.4.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L =0.4 m .导轨右端接有阻值R =1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场,bd 连线与导轨垂直,长度也为L .从0时刻开始,磁感应强度B 的大小随时间t 变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s 后刚好进入磁场.若使棒在导轨上始终以速度v =1 m/s 做直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E 大小;(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F ,以及棒通过三角形abd 区域时电流I 与时间t 的关系式.【答案】(1)0.04 V ; (2)0.04 N , I =22Bv tR;【解析】 【分析】 【详解】⑴在棒进入磁场前,由于正方形区域abcd 内磁场磁感应强度B 的变化,使回路中产生感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律可知,在棒进入磁场前回路中的电动势为E ==0.04V⑵当棒进入磁场时,磁场磁感应强度B =0.5T 恒定不变,此时由于导体棒做切割磁感线运动,使回路中产生感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中的电动势为:e =Blv ,当棒与bd 重合时,切割有效长度l =L ,达到最大,即感应电动势也达到最大e m =BLv =0.2V >E =0.04V根据闭合电路欧姆定律可知,回路中的感应电流最大为:i m ==0.2A根据安培力大小计算公式可知,棒在运动过程中受到的最大安培力为:F m =i m LB =0.04N 在棒通过三角形abd 区域时,切割有效长度l =2v (t -1)(其中,1s≤t≤+1s ) 综合上述分析可知,回路中的感应电流为:i ==(其中,1s≤t≤+1s )即:i =t -1(其中,1s≤t≤1.2s ) 【点睛】注意区分感生电动势与动生电动势的不同计算方法,充分理解B-t 图象的含义.5.如图所示,竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN 、PQ ,间距L =0.2m ,其电阻不计.完全相同的两根金属棒ab 、cd 垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终良好接触.已知两棒质量均为m =0.01kg ,电阻均为R =0.2Ω,棒cd 放置在水平绝缘平台上,整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中,磁感应强度B =1.0T.棒ab 在竖直向上的恒力F 作用下由静止开始向上运动,当ab 棒运动位移x =0.1m 时达到最大速度,此时cd 棒对绝缘平台的压力恰好为零,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)恒力F 的大小;(2)ab 棒由静止到最大速度通过ab 棒的电荷量q ; (3)ab 棒由静止到达到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q .【答案】(1)0.2N(2)0.05C(3)5×10-3J 【解析】 【详解】(1)当棒ab 达到最大速度时,对ab 和cd 的整体:20.2N F mg ==(2) ab 棒由静止到最大速度通过ab 棒的电荷量q It = 22BLx E tI R R== 解得10.20.1C 0.05C 220.2BLx q R ⨯⨯===⨯ (3)棒ab 达到最大速度v m 时,对棒cd 有 BIL=mg由闭合电路欧姆定律知2EI R=棒ab 切割磁感线产生的感应电动势E=BLv m代入数据解得v m =1m/sab 棒由静止到最大速度过程中,由能量守恒定律得()212m F mg x mv Q -+=代入数据解得Q =5×10-3J6.如图所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd ,线框质量为m,电阻为R,边长为L ,有yi 方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L ,左边界与ab 边平行,线框水平向右拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区.(1)若线框以速度v 匀速穿过磁场区,求线框在离开磁场时七两点间的电势差; (2)若线框从静止开始以恒定的加速度a 运动,经过h 时间七边开始进入磁场,求cd 边将要进入磁场时刻回路的电功率;(3)若线框速度v 0进入磁场,且拉力的功率恒为P 0,经过时间T ,cd 边进入磁场,此过程中回路产生的电热为Q ,后来ab 边刚穿出磁场时,线框速度也为v 0,求线框穿过磁场所用的时间t. 【答案】(1)(2)(3)【解析】 【分析】 【详解】(1)线框在离开磁场时,cd 边产生的感应电动势 E=BLv 回路中的电流则ab 两点间的电势差 U=IR ab =BLv (2)t 1时刻线框速度 v 1=at 1设cd 边将要进入磁场时刻速度为v 2,则v 22-v 12=2aL 此时回路中电动势 E 2=BLv 2回路的电功率解得(3)设cd 边进入磁场时的速度为v ,线框从cd 边进入到ab 边离开磁场的时间为△t ,则 P 0T=(mv 2−m v 02)+Q P 0△t=m v 02-mv 2 解得线框离开磁场时间还是T ,所以线框穿过磁场总时间t=2T+△t=+T【点睛】本题电磁感应中电路问题,要熟练运用法拉第电磁感应定律切割式E=Blv ,欧姆定律求出电压.要抓住线框运动过程的对称性,分析穿出磁场时线框的速度,运用能量守恒列式求时间.7.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ,其右端接有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中.一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g .求:此过程中,(1)导体棒刚开始运动时的加速度a (2)导体棒速度的最大值v m (3)导体棒中产生的焦耳热Q (4)流过电阻R 的电量q 【答案】(1)F mg a m μ-= (2)22()()m F mg r R v B d μ-+= (3){2221()()[]2r F mg r R Q FL mgL m r R B d μμ-+⎫=--⎬+⎭(4)BLdq R r =+ 【解析】(1)导体棒刚开始运动时,水平方向只受拉力F 和摩擦力作用,则F-μmg=ma,解得F mga mμ-=(2)杆受到的安培力:F B =BId=22 mB d v R r+,杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:F=F B +f ,即:F=22 mB d v R r++μmg , 解得:()()22m F mg r R v B d μ-+=;(3)开始到达到最大速度的过程中,由能量守恒定律得:FL-μmgL=Q+12mv m 2, 导体棒上产生的热流量:Q R =rR r+Q , 解得:Q R = r R r + [(F-μmg )L-2244()()2m F mg R r B dμ-+]; (4)电荷量:()E BdL BdLq I t t t R r R r tR r ===⨯=+++; 【点睛】当杆做匀速运动时速度最大,应用平衡条件、安培力公式、能量守恒定律即可正确解题.分析清楚杆的运动过程,杆做匀速运动时速度最大;杆克服安培力做功转化为焦耳热,可以从能量角度求焦耳热.8.如图所示,间距为L 、电阻不计的足够长双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为 B1、B2 的匀强磁场,两处的磁场互不影响.质量为 m 、电阻均为 r 的导体棒 ab 、cd 与两平行导轨垂直放置且接触良 好.ab 棒由静止释放,cd 棒始终静止不动.求: (1)ab 棒速度大小为 v 时通过 cd 棒的电流大小和 cd 棒受到的摩擦力大小. (2)ab 棒匀速运动时速度大小及此时 cd 棒消耗的电功率.【答案】(1)12B Lv r ;2122B B L vr -mgsin β(2)222221sin m g r B L α 【解析】 【分析】(1)当导体棒ab 的速度为v 时,其切割磁感线产生的感应电动势大小为:E =B 1Lv① 导体棒ab 、cd 串联,由全电路欧姆定律有:2E I r=② 联立①②式解得流过导体棒cd 的电流大小为:12B LvI r=③ 导体棒cd 所受安培力为:F 2=B 2IL④ 若mgsin β >F 2,则摩擦力大小为:21212sin ?sin 2B B L vf mg F mg rββ=-=-⑤ 若mgsin β ≤F 2,则摩擦力大小为: 21222sin sin 2B B L vf F mg mg rββ=-=-⑥(2)设导体棒ab 匀速运动时速度为v 0,此时导体棒ab 产生的感应电动势为:E 0=B 1Lv 0⑦流过导体棒ab 的电流大小为:002E I r=⑧ 导体棒ab 所受安培力为:F 1=B 1I 0L⑨ 导体棒ab 匀速运动,满足:mgsin α-F 1=0⑩ 联立⑦⑧⑨⑩式解得:02212sin mgr v B L α=此时cd 棒消耗的电功率为:22220221sin m g r P I R B Lα== 【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用,在分析中要注意物体运动状态(加速、匀速或平衡),认真分析物体的受力情况,灵活选取物理规律,由平衡条件分析和求解cd 杆的受力情况.9.如图,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距为L ,左侧接一阻值为R 的电阻,导轨其余部分电阻不计。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编含答案解析
高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编含答案解析一、选择题1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势始终为2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势每秒减少2V2.如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.4m,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。
质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω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R2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。
则()A.ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB.ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω3.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( )A.B.C.D.4.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,一根长为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。
下列说法正确的是()A.金属棒MN两端的电压大小为2B rωB.金属棒MN中的电流大小为2 2B r R ωC.图示位置金属棒中电流方向为从N到MD.金属棒MN转动一周的过程中,其电流方向不变5.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.6.在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端,接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上。
高考物理电磁学知识点之电磁感应全集汇编及答案解析
高考物理电磁学知识点之电磁感应全集汇编及答案解析一、选择题1.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t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F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F的正方向,则在0~t1时间内,选项图中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()A.B.C.D.2.如图所示,把金属圆环在纸面内拉出磁场,下列叙述正确的是()A.将金属圆环向左拉出磁场时,感应电流方向为逆时针B.不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时,感应电流方向都是顺时针C.将金属圆环向右匀速拉出磁场时,磁通量变化率不变D.将金属圆环向右加速拉出磁场时,受到向右的安培力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.在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端,接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上。
质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h,如图所示,则在此过程中()A.恒力F在数值上等于mgsinθB.恒力F对金属棒ab所做的功等于mghC.恒力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于电阻R上释放的焦耳热D.恒力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于零5.如图所示,abcd是边长为L,每边电阻均相同的正方形导体框,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图甲所示,相距d 的两根足够长的金属制成的导轨,水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻,并用电压传感器实际监测两端电压,倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ,通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上,滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ=18(其余部分摩擦不计).MN 、PQ 、GH 相距为L ,MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B 1的匀强磁场,PQ 、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B 2,其他区域无磁场,除金属棒及定值电阻,其余电阻均不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,当ab 棒从MN 上方一定距离由静止释放通过MN 、PQ 区域(运动过程中ab 棒始终保持水平),电压传感器监测到U -t 关系如图乙所示.(1)求ab 棒刚进入磁场B 1时的速度大小. (2)求定值电阻上产生的热量Q 1.(3)多次操作发现,当ab 棒从MN 以某一特定速度进入MNQP 区域的同时,另一质量为2m ,电阻为2R 的金属棒cd 只要以等大的速度从PQ 进入PQHG 区域,两棒均可同时匀速通过各自场区,试求B 2的大小和方向.【答案】(1)11.5U B d (2)2221934-mU mgL B d;(3)32B 1 方向沿导轨平面向上 【解析】 【详解】(1)根据ab 棒刚进入磁场B 1时电压传感器的示数为U ,再由闭合电路欧姆定律可得此时的感应电动势:1 1.52UE U R U R=+⋅= 根据导体切割磁感线产生的感应电动势计算公式可得:111E B dv =计算得出:111.5Uv B d=. (2)设金属棒ab 离开PQ 时的速度为v 2,根据图乙可以知道定值电阻两端电压为2U ,根据闭合电路的欧姆定律可得:12222B dv R U R R⋅=+计算得出:213Uv B d=;棒ab 从MN 到PQ ,根据动能定理可得: 222111sin 37cos3722mg L mg L W mv mv μ︒︒⨯-⨯-=-安 根据功能关系可得产生的总的焦耳热 :=Q W 总安根据焦耳定律可得定值电阻产生的焦耳热为:122RQ Q R R=+总 联立以上各式得出:212211934mU Q mgL B d=-(3)两棒以相同的初速度进入场区匀速经过相同的位移,对ab 棒根据共点力的平衡可得:221sin 37cos3702B d vmg mg Rμ︒︒--=计算得出:221mgRv B d =对cd 棒分析因为:2sin372cos370mg mg μ︒︒-⋅>故cd 棒安培力必须垂直导轨平面向下,根据左手定则可以知道磁感应强度B 2沿导轨平面向上,cd 棒也匀速运动则有:1212sin 372cos37022B dv mg mg B d R μ︒︒⎛⎫-+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭将221mgRv B d =代入计算得出:2132B B =. 答:(1)ab 棒刚进入磁场1B 时的速度大小为11.5UB d; (2)定值电阻上产生的热量为22211934mU mgL B d-; (3)2B 的大小为132B ,方向沿导轨平面向上.2.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少? (2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大? 【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流EI R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2mgRsin B L vθ(2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力. 设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 U E BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q则电路中电流Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又va t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.3.如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad 和bc ,相距为L=10cm ;另外两根水平金属杆MN 和EF 可沿导轨无摩擦地滑动,MN 棒的质量均为m=0.2kg ,EF 棒的质量M =0.5kg ,在两导轨之间两棒的总电阻为R=0.2Ω(竖直金属导轨的电阻不计);空间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B=5T ,磁场区域足够大;开始时MN 与EF叠放在一起放置在水平绝缘平台上,现用一竖直向上的牵引力使MN 杆由静止开始匀加速上升,加速度大小为a =1m/s 2,试求:(1)前2s 时间内流过MN 杆的电量(设EF 杆还未离开水平绝缘平台); (2)至少共经多长时间EF 杆能离开平台。
高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案(2)
高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案(2)一、选择题1.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间,存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场.一束带电粒子(不计重力)沿着直线通过两板间而不发生偏转,则这些粒子一定具有相同的()A.质量m B.初速度v C.电荷量q D.比荷q m2.如图所示,有abcd四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a=m b<m c=m d,以不等的速度v a<v b=v c<v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可判定( )A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子3.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()A.M带正电,N带负电B.M的速率大于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间4.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。
一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶15.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。
其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。
则下列说法正确的是()A.带电粒子从磁场中获得能量B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大6.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。
高考物理晋中电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案
高考物理晋中电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案一、选择题1.如图所示,两足够长的平行金属导轨间的距离为L ,导轨光滑且电阻不计,在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。
有一阻值为R的电阻接在M 、P 间,将一根有效阻值为2R 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动,则( )A .回路中的感应电流方向为M →R →PB .导体棒ab 两点间的电压为BLvC .导体棒a 端电势比b 端低D .水平外力F 做的功等于电阻R 产生的焦耳热2.如图所示,P 、Q 是两个完全相同的灯泡,L 是自感系数很大、电阻可不计的线圈。
闭合开关K ,一段时间后电路中的电流稳定,下列说法正确的是( )A .P 灯不亮,Q 灯亮B .P 灯与Q 灯亮度相同C .断开开关K 时,P 立即熄灭,Q 慢慢熄灭D .断开开关K 时,P 突然变亮且保持亮度不变,Q 立即熄灭3.如图所示,MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.4m ,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B 为0.5T 的匀强磁场垂直。
质量m 为6.0×10-3kg 电阻为1Ω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R 2和阻值为3.0Ω的电阻R 1。
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 。
则( )A .ab 稳定状态时的速率v =0.4m/sB.ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω4.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( )A.B.C.D.5.如图所示,abcd是边长为L,每边电阻均相同的正方形导体框,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时,把它的驱动系统简化为如下模型;固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框,如图甲所示,MN 边长为L ,平行于y 轴,MP 边宽度为b ,边平行于x 轴,金属框位于xoy 平面内,其电阻为1R ;列车轨道沿Ox 方向,轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型(如图乙)通电后使其产生图甲所示的磁场,磁感应强度大小均为B ,相邻区域磁场方向相反(使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中).已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =(k 为已知常数).驱动列车时,使固定的“”字型线圈依次通电,等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动,这样就能驱动列车前进.(1)当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动,列车同方向运动的速度为v (0v <)时,金属框MNQP 产生的磁感应电流多大?(提示:当线框与磁场存在相对速度v 相时,动生电动势E BLv =相)(2)求列车能达到的最大速度m v ;(3)列车以最大速度运行一段时间后,断开接在“” 字型线圈上的电源,使线圈与连有整流器(其作用是确保电流总能从整流器同一端流出,从而不断地给电容器充电)的电容器相接,并接通列车上的电磁铁电源,使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场,使列车制动,求列车通过任意一个“”字型线圈时,电容器中贮存的电量Q .【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】 【详解】解:(1)金属框相对于磁场的速度为:0v v - 每边产生的电动势:0()E BL v v =-由欧姆定律得:12E I R = 解得:01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时,列车的速度最大,此时列车的两条长边各自受到的安培力:B F BIL =由平衡条件得:20B f F F -= ,已知:2f F kv =解得:222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时,电路情况如图1所示:感应电动势:n E tφ∆=∆,而B Lb φ∆=' 电流:12E I R =电荷量:11Q I t =∆ 解得:12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时,电路情况如图2所示:B Lb φ∆=',2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得:222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时,电路情况如图3所示:n E tφ∆=∆, B Lb φ∆=',32E I R =33Q I t =∆解得:32nB LbQ R '=, 总的电荷量:123Q Q Q Q =++ 解得:24nB LbQ R '=2.如图()a ,平行长直导轨MN 、PQ 水平放置,两导轨间距0.5L m =,导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻,导体棒ab 质量0.1m kg =,与导轨间的动摩擦因数0.1μ=,导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处,导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,0t =时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示,不计感应电流磁场的影响.当3t s =时,突然使ab 棒获得向右的速度08/v m s =,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F ,保持ab 棒具有大小为恒为24/a m s =、方向向左的加速度,取210/g m s =.()1求0t =时棒所受到的安培力0F ;()2分析前3s 时间内导体棒的运动情况并求前3s 内棒所受的摩擦力f 随时间t 变化的关系式;()3从0t =时刻开始,当通过电阻R 的电量 2.25q C =时,ab 棒正在向右运动,此时撤去外力F ,此后ab 棒又运动了2 6.05s m =后静止.求撤去外力F 后电阻R 上产生的热量Q .【答案】(1)00.025F N =,方向水平向右(2) ()0.01252?f t N =-(3) 0.195J 【解析】 【详解】 解:()1由图b 知:0.20.1T /s 2B t == 0t =时棒的速度为零,故回路中只有感生感应势为: 0.05V BE Ld t tΦ=== 感应电流为:0.25A EI R== 可得0t =时棒所受到的安培力:000.025N F B IL ==,方向水平向右;()2ab 棒与轨道间的最大摩擦力为:00.10.025N m f mg N F μ==>=故前3s 内导体棒静止不动,由平衡条件得: f BIL = 由图知在03s -内,磁感应强度为:00.20.1B B kt t =-=- 联立解得: ()0.01252(3s)f t N t =-<;()3前3s 内通过电阻R 的电量为:10.253C 0.75C q I t =⨯=⨯=设3s 后到撤去外力F 时又运动了1s ,则有:11BLs q q I t R RΦ-=== 解得:16m s =此时ab 棒的速度设为1v ,则有:221012v v as -= 解得:14m /s v =此后到停止,由能量守恒定律得: 可得:21210.195J 2Q mv mgs μ=-=3.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R =4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编附答案
高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编附答案一、选择题1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势始终为2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势每秒减少2V2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。
下列四个图中能产生感应电流的是A.B.C.D.3.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r不可忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数较大的线圈.关于这个电路的说法中正确的是A.闭合开关,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B.闭合开关,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C.开关由闭合至断开,在断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D.开关由闭合至断开,在断开瞬间,电流自左向右通过A灯4.如图所示,把金属圆环在纸面内拉出磁场,下列叙述正确的是()A.将金属圆环向左拉出磁场时,感应电流方向为逆时针B.不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时,感应电流方向都是顺时针C.将金属圆环向右匀速拉出磁场时,磁通量变化率不变D.将金属圆环向右加速拉出磁场时,受到向右的安培力5.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6.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,一根长为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编及答案
D. EA : EB 1: 1; IA : IB 1: 2 6.如图所示, abcd 是边长为 L ,每边电阻均相同的正方形导体框,今维持线框以恒定的 速度 v 沿 x 轴运动,并穿过倾角为 45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为 B , 方向垂直纸面向里。线框 b 点在 O 位置时开始计时,则在 t 2L 时间内, a 、 b 两点的电
态,先将开关拨向 1,电容器充电,再将开关由 1 拨向 2 瞬间,硬币将向上飞出。则下列
说法正确的是( )
A.当开关拨向 1 时,电容器上板带负电 B.当开关由 1 拨向 2 时,线圈内磁感线方向向上 C.当开关由 1 拨向 2 瞬间,铁芯中的磁通量减小 D.当开关由 1 拨向 2 瞬间,硬币中会产生向上的感应磁场 10.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 t1、t2 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,不计空气阻力 影响,则下列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( )
一、选择题
1.C 解析:C 【解析】 【分析】 【详解】 下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。
在第一阶段,只有 bc 切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为负,大小为 Blv .在第二 阶段,bc 切割向里的磁感线,电动势为逆时针方向,同时 de 切割向外的磁感线,电动势为 顺时针方向,等效电动势为零。在第三阶段,de 切割向里的磁感线同时 af 切割向外的磁感
A.
B.
C.
D.
22.如图所示,正方形线框 abcd 的边长为 l,向右通过宽为 L 的匀强磁场,且 l<L,则在 线框通过磁场的过程中,线框中的感应电流 ( )
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析
高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少? (2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大? 【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流EI R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2mgRsin B L vθ(2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力. 设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 U E BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q则电路中电流Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又va t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.2.如图1所示,在光滑的水平面上,有一质量m =1kg 、足够长的U 型金属导轨abcd ,间距L =1m 。
高考物理最新电磁学知识点之传感器易错题汇编附答案解析
高考物理最新电磁学知识点之传感器易错题汇编附答案解析一、选择题1.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻值越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如右图所示的电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则()A.电灯L亮度不变B.电灯L亮度变亮C.电流表的示数增大D.电源的内耗功率增大2.电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。
下列属于这类传感器的是A.走廊中的声控开关 B.红外防盗装置C.热水器中的温度传感器 D.电子秤中的压力传感器3.近年来,酒驾几乎成为一种“社会公害”, 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪,并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示,其中是半导体型酒精气体传感器,该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,为定值电阻。
以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像,正确的是()A. B.C. D.4.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了( )A.温度传感器 B.生物传感器 C.红外线传感器 D.压力传感器5.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是一种测量液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电体之间形成一个电容器,从电容大小的变化就能反映液面的升降情况,当测得电容值减小,可以确定h将()A.减小B.增大C.不变D.无法判断6.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的,内有两个“聪明”开关,一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”,当食品加热达到设定温度时,“热控开关”断开使电阻的发热功率减小;另一个是“定时开关”,当加热到一定时间时,“定时开关”断开,使电阻停止发热,这种“聪明电路”是()A.B.C.D.7.火警报警系统原理如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源,电压随时间变化规律如图乙所示,在变压器右侧部分,R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻.下列说法中正确的是A.此交变电源的每秒钟电流变化50次B.电压表示数为22 VC.当传感器R2所在处出现火警时,电流表的示数减小D.当传感器R2所在处出现火警时,电压表的示数减小8.如图所示是测定位移x的电容式传感器,其工作原理是某个量的变化,造成其电容的变化,这个量为()A.电介质进入极板的长度B.两极板的间距C.两极板的正对面积D.电介质的种类9.通常当人走向银行门口时,门就会自动打开,是因为门上安装了下列那种传感器( ) A .温度传感器B .压力传感器C .红外线传感器D .声音传感器10.某种角速度计,其结构如图所示.当整个装置绕轴OO ′ 转动时,元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号.已知A 的质量为m ,弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ,电源的电动势为E 、内阻不计.滑动变阻器总长也为l ,电阻分布均匀,装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端,当系统以角速度ω转动时,则( )A .电路中电流随角速度的增大而增大B .弹簧的伸长量为2ml x k m ωω=-C .输出电压U 与ω的函数式为2Em U k m ωω=- D .此装置能测量的角速度最大不超过2k m11.如图所示是一个基本逻辑电路。
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识点及练习题及答案解析
高考物理法拉第电磁感应定律易错题知识点及练习题及答案解析一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.如图所示,面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。
已知磁感应强度随时间变化的规律为B =(2+0.2t )T ,定值电阻R 1=6 Ω,线圈电阻R 2=4Ω求:(1)磁通量变化率,回路的感应电动势。
(2)a 、b 两点间电压U ab 。
【答案】(1)0.04Wb/s 4V (2)2.4V 【解析】 【详解】(1)由B =(2+0.2t )T 得磁场的变化率为0.2T/s Bt∆=∆ 则磁通量的变化率为:0.04Wb/s BS t t∆Φ∆==∆∆ 根据E nt∆Φ=∆可知回路中的感应电动势为: 4V BE nnS t t∆Φ∆===∆∆ (2)线圈相当于电源,U ab 是外电压,根据电路分压原理可知:1122.4V ab ER R R U =+=答:(1)磁通量变化率为0.04Wb/s ,回路的感应电动势为4V 。
(2)a 、b 两点间电压U ab 为2.4V 。
2.如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L 1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R =1.5Ω的电阻,质量为m =0.2Kg 、阻值r=0.5Ω的金属棒放在两导轨上,距离导轨最上端为L 2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示.为保持ab 棒静止,在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F ,g =10m/s 2求:(1)当t =1s 时,棒受到安培力F 安的大小和方向; (2)当t =1s 时,棒受到外力F 的大小和方向;(3)4s 后,撤去外力F ,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R 两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2m,求棒下滑该距离过程中通过金属棒横截面的电荷量q. 【答案】(1)0.5N ;方向沿斜面向上(2)0.5N ,方向沿斜面向上(3)1.5C 【解析】 【分析】 【详解】(1)0-3s 内,由法拉第电磁感应定律得:122V BE L L t t∆Φ∆===∆∆ T =1s 时,F 安=BIL 1=0.5N 方向沿斜面向上(2)对ab 棒受力分析,设F 沿斜面向下,由平衡条件: F +mg sin30° -F 安=0 F =-0.5N外力F 大小为0.5N .方向沿斜面向上 (3)q =It ,EI R r =+;E t∆Φ=∆; 1∆Φ=BL S 联立解得1 1.512C 1.5C 1.50.5BL S q R r ⨯⨯===++3.如图1所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ ,两导轨间距为l ,电阻均可忽略不计。
高考物理晋中电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案
高考物理晋中电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案一、选择题1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势始终为2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势每秒减少2V2.两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0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示。
已知导线框向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。
导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(规定感应电流的方向abcda为正方向)。
下列说法正确的是()A.磁感应强度的方向垂直纸面向内B.磁感应强度的大小为0.5TC.导线框运动速度的大小为0.05m/sD.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.04N3.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4.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( )A.B.C.D.5.如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。
一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则A.E=B2vb,且A点电势高于B点电势B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势D.E=B1vb,且A点电势低于B点电势6.在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端,接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2)
高考物理新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2)一、选择题1.如图所示,一个圆形线圈的匝数为N,半径为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.2NBatπ∆B.22NBatπ∆C.2Batπ∆D.22Batπ∆2.如图所示,用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a、b,垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,a的边长为L,b的边长为2L。
当磁感应强度均匀增加时,不考虑线圈a、b之间的影响,下列说法正确的是()A.线圈a、b中感应电动势之比为E1∶E2=1∶2B.线圈a、b中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C.相同时间内,线圈a、b中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4D.相同时间内,通过线圈a、b某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶43.如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.4m,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。
质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω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R2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。
则()A.ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB.ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω4.如图所示,把金属圆环在纸面内拉出磁场,下列叙述正确的是()A.将金属圆环向左拉出磁场时,感应电流方向为逆时针B.不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时,感应电流方向都是顺时针C.将金属圆环向右匀速拉出磁场时,磁通量变化率不变D.将金属圆环向右加速拉出磁场时,受到向右的安培力5.如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案(2)
高考物理新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案(2)一、选择题1.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域继续下落,如图所示,则 ( )A .若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程也是匀速运动B .若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程也是加速运动C .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程是加速运动D .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程也是减速运动2.两块水平放置的金属板间的距离为d ,用导线与一个n 匝线圈相连,线圈电阻为r ,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R 与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m 、电荷量+q 的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A .磁感应强度B 竖直向上且正增强,t φ∆=dmg nq B .磁感应强度B 竖直向下且正增强,t φ∆=dmg nq C .磁感应强度B 竖直向上且正减弱,tφ∆=()dmg R r nqR + D .磁感应强度B 竖直向下且正减弱,tφ∆=()dmgr R r nqR + 3.如图所示,L 是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A 和B 是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是( )A .接通开关S 瞬间,A 灯先亮,B 灯不亮B .接通开关S 后,B 灯慢慢变亮C .开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下D .开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A 灯、B 灯都闪亮一下4.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd 内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( )A .B .C .D .5.如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。
一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a ,翼展为b ;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1,竖直分量为B 2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E 表示飞机产生的感应电动势,则A .E =B 2vb ,且A 点电势高于B 点电势B .E =B 1vb ,且A 点电势高于B 点电势C .E =B 2vb ,且A 点电势低于B 点电势D .E =B 1vb ,且A 点电势低于B 点电势6.如图所示,A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。
高考物理宜昌电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案解析
高考物理宜昌电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案解析一、选择题1.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一定值电阻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()A.U=12Blv,流过定值电阻R的感应电流由b到dB.U=12Blv,流过定值电阻R的感应电流由d到bC.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由b到dD.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由d到b2.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其电阻忽略不计。
下列说法正确的是A.S闭合瞬间,A先亮B.S闭合瞬间,A、B同时亮C.S断开瞬间,A闪亮一下,然后逐渐熄灭D.S断开瞬间,B逐渐熄灭3.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是A .磁感应强度B 竖直向上且正增强,t φ∆=dmg nq B .磁感应强度B 竖直向下且正增强,t φ∆=dmg nq C .磁感应强度B 竖直向上且正减弱,t φ∆=()dmg R r nqR + D .磁感应强度B 竖直向下且正减弱,tφ∆=()dmgr R r nqR + 4.如图所示,MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.4m ,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B 为0.5T 的匀强磁场垂直。
质量m 为6.0×10-3kg 电阻为1Ω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R 2和阻值为3.0Ω的电阻R 1。
电磁感应现象易错题知识点及练习题及答案
电磁感应现象易错题知识点及练习题及答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,无限长平行金属导轨EF、PQ固定在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1m,底部接入一阻值R=0.06Ω的定值电阻,上端开口,垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T。
一质量m=2kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,ab连入导轨间的电阻r=0.04Ω,电路中其余电阻不计。
现用一质量M=6kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放物体,当物体下落高度h=2.0m时,ab开始匀速运动,运动中ab始终垂直导轨并与导轨接触良好。
不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
(1)求ab棒沿斜面向上运动的最大速度;(2)在ab棒从开始运动到开始匀速运动的这段时间内,求通过杆的电量q;(3)在ab棒从开始运动到开始匀速运动的这段时间内,求电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1) (2)q=40C (3)【解析】【分析】(1)由静止释放物体,ab棒先向上做加速运动,随着速度增大,产生的感应电流增大,棒所受的安培力增大,加速度减小,棒做加速度减小的加速运动;当加速度为零时,棒开始匀速,速度达到最大。
据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、安培力公式、平衡条件等知识可求出棒的最大速度。
(2)本小问是感应电量的问题,据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、电流的定义式、磁通量的概念等知识可进行求解。
(3)从ab棒开始运动到匀速运动,系统的重力势能减小,转化为系统增加的动能、摩擦热和焦耳热,据能量守恒定律可求出系统的焦耳热,再由焦耳定律求出电阻R上产生的焦耳热。
【详解】(1)金属棒ab和物体匀速运动时,速度达到最大值,由平衡条件知对物体,有;对ab棒,有又、联立解得:(2) 感应电荷量据闭合电路的欧姆定律 据法拉第电磁感应定律在ab 棒开始运动到匀速运动的这段时间内,回路中的磁通量变化联立解得:(3)对物体和ab 棒组成的系统,根据能量守恒定律有:又解得:电阻R 上产生的焦耳热2.如图所示,足够长的U 型金属框架放置在绝缘斜面上,斜面倾角30θ=︒,框架的宽度0.8m L =,质量0.2kg M =,框架电阻不计。
高考物理新电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案解析
高考物理新电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案解析一、选择题1.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻值越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如右图所示的电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则()A.电灯L亮度不变B.电灯L亮度变亮C.电流表的示数增大D.电源的内耗功率增大2.近年来,酒驾几乎成为一种“社会公害”, 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪,并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示,其中是半导体型酒精气体传感器,该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,为定值电阻。
以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像,正确的是()A. B.C. D.3.与一般吉他以箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声。
如图所示,拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。
磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性,即琴弦也产生自己的磁场。
当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号。
下列说法中正确的是A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生变化D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号4.某同学设计的散热排风控制电路如图所示,M为排风扇,R0是半导体热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,R是可变电阻.下列说法中正确的是A.环境温度升高时,A点电势升高B.可变电阻R阻值调大时,A点电势降低C.可变电阻R阻值调大时,排风扇开始工作的临界温度升高D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻,电路仍能正常工作5.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是一种测量液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电体之间形成一个电容器,从电容大小的变化就能反映液面的升降情况,当测得电容值减小,可以确定h将()A.减小B.增大C.不变D.无法判断6.传感器担负着信息采集的任务,通常是把被测的非电信息,按照一定的规律转化成与之对应的电信息的器件或装置。
高考物理襄阳电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案
高考物理襄阳电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案一、选择题R为光敏电阻(光照强度增加时,其阻值减1.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,G小).现增加光照强度,则下列判断正确的是()A.B灯变暗,A灯变亮B.0R两端的电压变大C.B灯变亮,A灯变暗D.电源的总功率变小2.某兴趣小组做一实验,用力传感器来测量小滑块在半圆形容器内来回滑动时对容器内壁的压力大小,且来回滑动发生在同一竖直平面内.实验时,他们把传感器与计算机相连,由计算机拟合出力的大小随时间变化的曲线,从曲线提供的信息,可以判断滑块约每隔t 时间经过容器底一次;若滑块质量为0.2kg,半圆形容器的直径为50cm,则由图象可以推断滑块运动过程中的最大速度为v m.若取g=lO m/s2,则t和v m的数值为()A.1.0s 1.22m/s B.1.0s 2.0m/s C.2.0s 1.22m/s D.2.0s2.0m/s3.如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小.电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接.则( )A.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸下B.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸下C.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在C、D端D.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、C端4.自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后,“醉驾入刑”深入人心.交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪.酒精测试仪的工作原理如图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比,R0为定值电阻,下列关于电压表的示数(U)与酒精气体的浓度(C)之间关系的图像,其中正确的是()A.B.C.D.5.近年来,酒驾几乎成为一种“社会公害”, 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪,并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示,其中是半导体型酒精气体传感器,该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,为定值电阻。
高考物理电磁学知识点之电磁感应基础测试题及答案(2)
高考物理电磁学知识点之电磁感应基础测试题及答案(2)一、选择题1.如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。
导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )A.10 m/s2,0.5 kgB.10 m/s2,0.1 kgC.20 m/s2,0.5 kgD.D. 20 m/s2,0.1 kg2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。
下列四个图中能产生感应电流的是A.B.C.D.3.如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.4m,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。
质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω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R2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。
则()A.ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB.ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω4.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A和B是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.接通开关S瞬间,A灯先亮,B灯不亮B.接通开关S后,B灯慢慢变亮C.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯、B灯都闪亮一下5.两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。
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高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2)一、选择题1.目前,我国正在大力推行ETC系统,ETC(ElectronicTallCollection)是全自动电子收费系统,车辆通过收费站时无须停车,这种收费系统每车收费耗时不到两秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍,如图甲所示,在收费站自动栏杆前,后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈A、B,两线圈各自接入相同的电路,如图乙所示,电路a、b端与电压有效值恒定的交变电源连接,回路中流过交变电流,当汽车接近或远离线圈时,线圈的自感系数发生变化,线圈对交变电流的阻碍作用发生变化,使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化,这一变化的电压输入控制系统,控制系统就能做出抬杆或落杆的动作,下列说法正确的是()A.汽车接近线圈A时,c、d两端电压升高B.汽车离开线圈A时,c、d两端电压升高C.汽车接近线圈B时,c、d两端电压升高D.汽车离开线圈B时,c、d两端电压降低2.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则( )A.W1<W2,q1<q2B.W1<W2,q1=q2C.W1>W2,q1=q2D.W1>W2,q1>q2 3.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r不可忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数较大的线圈.关于这个电路的说法中正确的是A.闭合开关,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B.闭合开关,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C.开关由闭合至断开,在断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D.开关由闭合至断开,在断开瞬间,电流自左向右通过A灯4.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,一根长为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。
下列说法正确的是()A.金属棒MN两端的电压大小为2B rωB.金属棒MN中的电流大小为2 2B r R ωC.图示位置金属棒中电流方向为从N到MD.金属棒MN转动一周的过程中,其电流方向不变5.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.6.如图所示,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
下面说法正确的是()A .闭合开关S 瞬间,A 、B 灯同时亮,且达到正常B .闭合开关S 瞬间,A 灯比B 灯先亮,最后一样亮C .断开开关S 瞬间,P 点电势比Q 点电势低D .断开开关S 瞬间,通过A 灯的电流方向向左7.如图甲所示,竖直长直导线与其右侧固定的矩形线框位于同一平面内,通过长直导线中的电流i 随时间t 变化的规律如图乙所示(取向下为电流正方向),关于线框中的感应电流及线框受到的安培力,下列说法正确的是( )A .0~4T 时间内感应电流沿逆时针方向B .在2T t 时线框中的电流改变方向C .3~44T T 时间内线框中的感应电流大小不变D .3~44T T 时间内线框受到的安培力方向保持不变8.有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N ,S 是一对固定的磁极,磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮.如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.关于此装置,下列说法正确的是( )A .自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B .小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C .知道摩擦轮与后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D .线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大9.如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。
导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )A.10 m/s2,0.5 kgB.10 m/s2,0.1 kgC.20 m/s2,0.5 kgD.D. 20 m/s2,0.1 kg10.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11.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a,下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是()A.将电键突然断开的瞬间B.线圈中通以恒定的电流C.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速移动D.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速移动12.如图所示,A和B是电阻为R的电灯,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中,正确的是()A.B灯逐渐熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯,方向为c→dD.有电流通过A灯,方向为b→a13.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为A.22BLRωB.22BLωC.22BLωD.24BLRω14.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,在0~0.01s内穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示,则0~D过程中()A.在O时刻,线圈平面通过中性面B.在O时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为零C.在D时刻,线圈中产生的感应电动势最大D.O至D时间内线圈中的平均感应电动势为0.4V15.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球( )A .整个过程都做匀速运动B .进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程中球做加速运动C .整个过程都做匀减速运动D .穿出时的速度一定小于初速度16.如图所示的电路中,1A 和2A 是完全相同的两只灯泡,线圈L 的电阻可以忽略,下面说法中正确的是A .合上开关S 接通电路时,1A 和2A 同时亮B .合上开关S 接通电路时,2A 先亮,1A 后亮C .断开开关S 切断电路时,2A 先灭,1A 后灭D .断开开关S 切断电路时,1A 先灭,2A 后灭17.如图所示,两足够长的平行金属导轨间的距离为L ,导轨光滑且电阻不计,在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。
有一阻值为R 的电阻接在M 、P 间,将一根有效阻值为2R 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动,则( )A .回路中的感应电流方向为M →R →PB .导体棒ab 两点间的电压为BLvC .导体棒a 端电势比b 端低D .水平外力F 做的功等于电阻R 产生的焦耳热18.有两个匀强磁场区域,宽度都为L ,磁感应强度大小都是B ,方向如图所示,单匝正方形闭合线框由均匀导线制成,边长为L 导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区.规定线框中感应电流逆时针方向为正方向.则线框从位置I 运动到位置II 的过程中,图所示的感应电流i 随时间t 变化的图线中正确的是( )A.B.C.D.19.如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流.下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是()A.B.C.D.20.如图所示,空间中存在一水平方向的半无界匀强磁场,其上边界水平。
磁场上方有一个长方形导线框,线框一边水平,所在平面与磁场方向垂直。
若线框自由下落,则刚进入磁场时线框的加速度不可能...A.逐渐减小,方向向下B.为零C.逐渐增大,方向向上D.逐渐减小,方向向上21.如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(I-x)关系的是A.B.C.D.22.如图所示,区域Ⅰ、Ⅲ均为匀强磁场,磁感强度大小都为B=5T,方向如图。
两磁场中间有宽为S=0.1m的无磁场区Ⅱ。
有一边长为L=0.3m、电阻为R=10Ω的正方形金属框abcd 置于区域Ⅰ,ab边与磁场边界平行。
现拉着金属框以v=2m/s的速度向右匀速移动,从区域Ⅰ完全进入区域Ⅲ,则此过程中下列说法正确的是()A.金属框中的最大电流为0.3AB.金属框受到的最大拉力为0.9NC.拉力的最大功率为3.6WD.拉力做的总功为0.18J23.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是()A.B.C.D.24.如选项图所示,A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是()A.B.C.D.25.如图所示,在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε-t关系示意图中正确的是( )A .B .C .D .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【详解】AC.汽车上有很多钢铁,当汽车接近线圈时,相当于给线圈增加了铁芯,所以线圈的自感系数增大,感抗也增大,在电压不变的情况下,交流回路的电流将减小,所以R 两端的电压减小,即 c 、d 两端的电压将减小,故AC 错误;BD.同理,汽车远离线圈时,相当于线圈的感抗减小,交流回路的电流增大,c 、d 两端得电压将增大。