高考物理大题突破--电磁感应(附答案)

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1、(2011上海(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m ,两导轨间距L =0.75 m ,导轨倾角为30°,导轨上端ab 接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1r Q J =。(取

210/g m s =)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安;(2)金属棒下滑速度2/v m s =时的加速度a .3)为求金属

棒下滑的最大速度m v ,有同学解答如下由动能定理21

-=2

m W W mv 重安,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。

2、(2011重庆第).(16分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R ,绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U ,求: (1)橡胶带匀速运动的速率;(2)电阻R 消耗的电功率;(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

3、(2010年江苏).(15分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,

且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:

(1)磁感应强度的大小B;

(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;

(3)流以电流表电流的最大值I m.

4、(2010福建)(19)如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为 的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向选滑动,此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计。求

(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度I,与定值电阻R中的电流强度I R之比;

(2)a棒质量m a;

(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。

5、(2011四川).如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=︒

37的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b1、b2点,K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取g=10 m/s2,sin︒

37=0.6,cos︒

37=0.8。求1)小环所受摩擦力的大小;2)Q杆所受拉力的瞬时功率。

6、(北京理综)(16分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处。如图所示,线框由静止起自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd 边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时,

(1)求线框中产生的感应电动势大小;

(2)求cd两点间电势差的大小;

(3)若此时线框的加速度刚好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。

a b

c d

h

⨯⨯⨯⨯

⨯⨯⨯⨯B

7、(2007江苏物理)(16分)如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1 T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5 m,现有一边长l=0.2 m、质量m =0.1 kg、电阻R=0.1 Ω的正方形线框MNOP以v0=7 m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:

⑴线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;

⑵线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;

⑶线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

8、如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线a和b质量均为0.20kg,电阻均为0.15Ω,a、b相距足够远,b放在水平导轨上.a从斜轨上高0.050m处无初速释放.求:

(1)回路的最大感应电流是多少?(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数μ=0.10,当导线b的速率达到最大值时,导线a的加速度是多少?

9、(2011海南第16题).如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和''

M N是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,

并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀

强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻

将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好。求(1)细线少断后,任意时刻两

杆运动的速度之比;(2)两杆分别达到的最大速度。

B

b

P

M

a

Q

N

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