7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
[学习目标] 1.知道涡流的产生原因及涡流的防止和应用.2.知道电磁阻尼和电磁驱动的原理和应用.
一、涡流
1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体中组成闭合回路，很像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.
2.涡流大小的决定因素：磁场变化越快(ΔB Δt 越大)，导体的横截面积S 越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大.
二、电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，导体中产生的感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼.
三、电磁驱动
若磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动.
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热.( × )
(2)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律.( √ )
(3)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化.( √ )
(4)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生.( × )
2.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示).一个质量为m 的小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，重力加速度为g ，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量为________.
图1
答案 mg (b －a )＋12
m v 2
一、涡流
[导学探究] 如图2所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？
图2
答案 有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感应电流，它的形状像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.
[知识深化]
1.产生涡流的两种情况
(1)块状金属放在变化的磁场中.
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动.
2.产生涡流时的能量转化
(1)金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能.
(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能.
3.涡流的应用与防止
(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等.
(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯.
例1 (多选)(2017·苏州市调研)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图3所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是( )
图3
A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决
D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器
答案CD
解析由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，A、B错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温度，C正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，只能是玻璃、塑料等材质，D正确.
例2(多选)如图4所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，则()
图4
A.若是匀强磁场，环上升的高度小于h
B.若是匀强磁场，环上升的高度等于h
C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于h
D.若是非匀强磁场，环上升的高度小于h
答案BD
解析若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错误，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故C错误，D正确.
二、电磁阻尼
[导学探究]弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁.将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来.如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它(如图5所示)，磁铁就会很快停下来，解释这个现象.
图5
答案当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁靠近或离开线圈，也就使磁铁振动时除了受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力，
克服阻力需要做的功较多，机械能损失较快，因而会很快停下来.
[知识深化]
1.闭合回路的部分导体在做切割磁感线运动产生感应电流时，导体在磁场中就要受到磁场力的作用，根据楞次定律，磁场力总是阻碍导体的运动，于是产生电磁阻尼现象.
2.电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象，任何在磁场中运动的导体，只要给感应电流提供回路，就会存在电磁阻尼作用.
例3(2017·南通市第一次调研测试)如图6所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触.忽略空气阻力，则在下落过程中()
图6
A.磁块做自由落体运动
B.磁块的机械能守恒
C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D.磁块动能的增加量大于重力势能的减少量
答案 C
解析磁块下落过程中，铝管中磁通量发生变化，产生涡流，涡流产生的磁场对磁块有向上的作用力，磁块做的不是自由落体运动，机械能减少，A、B错误；涡流产生的磁场对磁块有向上的作用力，则铝管受到向下的作用力，所以铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C正确；磁块的机械能减少，所以磁块动能的增加量小于重力势能的减少量，D错误.
三、电磁驱动
[导学探究]一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，如图7所示，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕轴转动.当蹄形磁铁顺时针转动时线圈也顺时针转动；蹄形磁铁逆时针转动时线圈也逆时针转动.
图7
(1)蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量是否变化？
(2)线圈转动起来的动力是什么力？线圈的转动速度与磁铁的转动速度有什么关系？
答案(1)变化.
(2)线圈内产生感应电流受到安培力的作用，安培力作为动力使线圈转动起来.线圈的转动速度小于磁铁的转动速度.
[知识深化]电磁阻尼与电磁驱动的比较
1.电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动；电磁驱动中导体所受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动.
2.电磁阻尼中克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能；电磁驱动中由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，部分电能转化为导体的机械能而对外做功.
例4如图8所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动.从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则()
图8
A.线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同
B.线圈将逆时针转动，转速比磁铁小
C.线圈将逆时针转动，转速比磁铁大
D.线圈静止不动
答案 B
解析由楞次定律可知，线圈将与磁铁同向转动，但转速一定小于磁铁的转速.如果两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，B正确，A、C、D项错误.
1.由楞次定律的推广含义知，线圈的运动可以阻碍两者间的相对运动，所以其角速度必小于磁铁转动的角速度.
2.电磁驱动和电磁阻尼的联系：电磁驱动和电磁阻尼现象中安培力的作用效果均为阻碍导体间的相对运动.
1.(涡流的应用与防止)(2017·南通中学高二上学期期中)铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热.如图9所示，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热.下列说法正确的是()
图9
A.管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的
B.感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的
C.感应线圈中通以恒定电流时，也能在管道中产生电流
D.感应线圈中通以交流电，在管道中形成涡流
答案 D
解析管道发热是由于线圈中通入交流电产生变化的磁场，变化的磁场在金属管道中形成涡流而产生的，本题D正确.
2.(涡流的应用与防止)(多选)如图10所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是()
图10
A.探测器内的探测线圈会产生交变磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C.探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流
D.探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流
答案AD
3.(对电磁阻尼的理解)(多选)如图11所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()
图11
A.防止涡流而设计的
B.利用涡流而设计的
C.起电磁阻尼的作用
D.起电磁驱动的作用
答案BC
解析线圈通电后在安培力作用下转动，铝框随之转动，在铝框内产生涡流.涡流将阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用，故B、C正确.
4.(对电磁驱动的理解)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图12所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是()
图12
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
答案AB
考点一涡流的理解、利用和防止
1.下列关于涡流的说法中正确的是()
A.涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B.涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流
C.涡流有热效应，但没有磁效应
D.在硅钢中不能产生涡流
答案 A
解析涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误；硅钢中产生的涡流较小，D错误.
2.(多选)对变压器和电动机中涡流的认识，以下说法正确的是()
A.涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命
B.涡流发热，要损耗额外的能量
C.为了不产生涡流，变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
D.涡流产生于线圈中，对原电流起阻碍作用
答案AB
解析变压器和电动机中产生的涡流会使温度升高，损耗额外的能量，同时会减少线圈绝缘材料的寿命，A、B正确；变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯是为了减小涡流，并非不产生涡流，C错误；涡流产生于铁芯中，D错误.
3.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警.以下关于这个安检门的说法正确的是()
A.这个安检门能检查出毒品携带者
B.这个安检门只能检查出金属物品携带者
C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者
D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
答案BD
解析这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对.若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错.安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对.
4.如图1所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物.电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害.关于电磁炉，以下说法中正确的是()
图1
A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的
B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的
C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的
D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的
答案 B
解析电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A、D错误，B正确；而选项C是微波炉的加热原理，C错误.
考点二电磁阻尼的理解
5.弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变.若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图2所示，观察磁铁的振幅将会发现()
图2
A.S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变
B.S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变
C.S闭合或断开，振幅变化相同
D.S闭合或断开，振幅都不发生变化
答案 A
解析S断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，但线圈中无感应电流，振幅不变；S闭合时线圈中有感应电流，有电能产生，磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减小，A正确.
6.如图3所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则()
图3
A.铜盘的转动将变慢
B.铜盘的转动将变快
C.铜盘仍以原来的转速转动
D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定
答案 A
7.(2017·宿迁市高二下学期期末)如图4所示，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁(可视为质点)从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中()
图4
A.铜管中没有感应电流
B.整个系统机械能守恒
C.细线中的拉力F ＝Mg
D.强磁铁穿过铜管的时间t >
2L g
答案 D
解析 磁铁穿过铜管过程中，铜管中产生涡流，形成电磁阻尼，磁铁机械能减少，系统机械能不守恒，细线中的拉力大于Mg ，磁铁穿过铜管过程中由于阻碍作用，运动变慢，时间比自由落体时的时间长，t > 2L g ，D 正确. 8.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5所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；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( )
图5
答案 A
解析 紫铜薄板上下及左右振动，都存在磁通量变化的为选项A 所示方案.
9.一个半径为r 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环，用一根长为L 的绝缘细绳悬挂于O 点，
离O 点下方L 2处有一宽度为L 4
、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图6所示.现使圆环从与悬点O 等高位置A 处由静止释放(细绳伸直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属圆环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中，金属圆环产生的热量是( )
图6
A.mgL
B.mg (L 2＋r )
C.mg (34
L ＋r ) D.mg (L ＋2r )
答案 C
解析 圆环在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，最后圆环在磁场下面摆动，机械能守恒.在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定
摆动的整个过程中，金属圆环减少的机械能为mg (34
L ＋r ). 考点三 电磁驱动
10.如图7所示，闭合导线圆环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO ′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内，若条形磁铁突然绕OO ′轴，N 极向纸里，S 极向纸外转动，在此过程中，圆环将 ( )
图7
A.产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动
B.产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动
C.产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动
D.产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动
答案 A
解析 磁铁开始转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流.磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，圆环与磁铁同向转动，所以选项A 正确.
11.如图8所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以绕OO ′轴自由转动，两磁极靠近铜盘，但不接触.当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )
图8
A.以相同的转速与磁铁同向转动
B.以较小的转速与磁铁同向转动
C.以相同的转速与磁铁反向转动
D.静止不动
答案 B
12.(多选)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过，如图9所示，在此过程中()
图9
A.磁铁做匀速直线运动
B.磁铁做减速运动
C.小车向右做加速运动
D.小车先加速后减速
答案BC
解析磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁铁的运动.同理，磁铁穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，B项对.而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右一直做加速运动，C项对.
高考物理电磁感应现象的两类情况(大题培优)及答案 一、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 （32 22mgs 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 R θ==， 解得： 222 sin 18.75cos mgR v B L θ θ = =； （2）由牛顿第二定律有：sin cos mg F ma θθ-= ， cos 1BLv I A R θ = =， 0.2F BIL N ==， 24.4/a m s =； （3）根据能量守恒有：22012 mgs mv I Rt = + ， 解得： 2 02mgs mv I Rt -=
山东省2019年高考物理模拟试题及答案（一） 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．在节日夜晚燃放焰火，礼花弹从专用炮筒中射出后，经过2s到达离地面25m的最高点，炸开后形成各种美丽的图案．若礼花弹从炮筒中沿竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受阻力大小始终是自身重力的k倍，g＝10m/s2，则v0和k分别为 A．25m/s,0.25 B．25 m/s,1.25 C．50m/s,0.25 D．50 m/s,1.25 2. 旅行者一号探测器1977年9月5日发射升空，探测器进行变轨和姿态调整的能量由钚 -238做燃料的同位素热电机提供，其中钚-238半衰期长达88年。则旅行者一号探测器运行到2021年9月初时，剩余钚-238的质量与1977年9月的质量比约为 A. 0.3 B. 0.5 C. 0.7 D. 0.9 3. 如图所示，利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升 高h，木箱和传送带始终保持相对静止．关于此过程，下列说法正确的是 A．木箱克服摩擦力做功mgh B．摩擦力对木箱做功为零 C．摩擦力对木箱做功为μmgLcosα，其中μ为动摩擦因数 D．摩擦力对木箱做功为mgh 4．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图(a)、(b)所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 A．图(a)中的A1、A2的示数相同 B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同 C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同
2019年高中物理知识点整理大全 要想高考物理考的好，物理知识点的整理是很有必要的，下面是学习啦的小编为你们整理的文章，希望你们能够喜欢 2019年高中物理知识点整理大全 1.若三个力大小相等方向互成120°，则其合力为零。 2.几个互不平行的力作用在物体上，使物体处于平衡状态，则其中一部分力的合力必与其余部分力的合力等大反向。 3.在匀变速直线运动中，任意两个连续相等的时间内的位移之差都相等，即 Δx=aT2(可判断物体是否做匀变速直线运动)，推广：xm-xn=(m-n) aT2。 4.在匀变速直线运动中，任意过程的平均速度等于该过程中点时刻的瞬时速度。即vt/2=v平均。 5.对于初速度为零的匀加速直线运动 (1)T末、2T末、3T末、…的瞬时速度之比为： v1：v2：v3：…：vn=1：2：3：…：n。 (2)T内、2T内、3T内、…的位移之比为： x1：x2：x3：…：xn=12：22：32：…：n2。 (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…的位移之比为： xⅠ：xⅡ：xⅢ：…：xn=1：3：5：…：(2n-1)。 (4)通过连续相等的位移所用的时间之比： t1：t2：t3：…：tn=1：(21/2-1)：(31/2-21/2)：…：[n1/2-(n-1)1/2]。 6.物体做匀减速直线运动，末速度为零时，可以等效为初速度为零的反向的匀加速直线运动。 7.对于加速度恒定的匀减速直线运动对应的正向过程和反向过程的时间相等，对应的速度大小相等(如竖直上抛运动) 8.质量是惯性大小的唯一量度。惯性的大小与物体是否运动和怎样运动无关，与物体是否受力和怎样受力无关，惯性大小表现为改变物理运动状态的难易程度。 9.做平抛或类平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化都相等,方向与加速度方向一致(即Δv=at)。 10.做平抛或类平抛运动的物体，末速度的反向延长线过水平位移的中点。
电磁感应复习资料 C1． 如图所示，一矩形金属线框，以速度v 从无 场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来， 到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图 线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数 关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺 时针方向为正) B2． 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则： (A) 线圈中无感应电流． (B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向． (D) 线圈中感应电流方向不确定． B3． 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应 电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加． (B) 减缓铜板中磁场的增加． (C) 对磁场不起作用． (D) 使铜板中磁场反向． B4． 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行． (B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直． (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移． (D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移． A5． 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R ；当把线圈转动使其法向与B 的夹角 =60°时，线圈中通过的电荷与线圈面积及 转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比，与时间无关． (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比． (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比． (D) 与线圈面积成反比，与时间无关． D6． 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率 相等，则不计自感时 B I O (D)I O (C)O (B) I
θ v 0 y M a B 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24．（20分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某 实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。 如图2所示，通道尺寸a ＝2.0m ，b ＝0.15m 、c ＝0.10m 。工作时，在通道内沿z 轴正方 向加B ＝8.0T 的匀强磁场；沿x 轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压U ＝99.6V ；海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ＝0.22Ω·m 。 （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）船以v s ＝5.0m /s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以5.0m /s 的速率涌入进 水口由于通道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d ＝8.0m /s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。 （3）船行驶时，通道中海水两侧的电压U /＝U －U 感计算，海水受到电磁力的80%可以 转化为对船的推力。当船以v s ＝5.0m /s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。 解析24.(20分) （1）根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ，其中I 1= R U ,R ＝ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) （2）U 感=Bu 感b=9.6 V （3）根据欧姆定律，I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2＝I 2Bb ＝720 N
推力的功率P ＝Fv s ＝80%F 2v s ＝2 880 W 2006年全国物理试题（江苏卷） 19．（17分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨 MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时，导体棒位于顶角O 处，求： （1）t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。 （2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。 （3）导体棒在0～t 时间内产生的焦耳热Q 。 （4）若在t 0时刻将外力F 撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19．（1）0到t 时间内，导体棒的位移 x ＝t t 时刻，导体棒的长度 l ＝x 导体棒的电动势 E ＝Bl v 0 回路总电阻 R ＝(2x ＋2x )r 电流强度 022E I R r ＝＝（＋） 电流方向 b →a （2） F ＝BlI ＝22 02 22E I R r ＝＝（＋） （3）解法一 t 时刻导体的电功率 P ＝I 2R ＝ 23 02 22E I R r ＝＝（＋） ∵P ∝t ∴ Q ＝2P t ＝232 02 2(22E I R r ＝＝＋） 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P ＝I 2R 由于I 恒定 R /＝v 0rt ∝t
2018年高考物理试题分类解析：电磁感应 全国1卷 17．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，O M与轨道接触良好。空间存在与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OM从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 B B ' 等于 A． 5 4 B． 3 2 C． 7 4 D．2 【解析】在过程Ⅰ中 R r B R t R E t I q 2 __4 1 π ? = ?Φ = = =，在过程Ⅱ中 2 2 1 ) ' (r B B R q π ? - = ?Φ =二者相等，解得 B B ' = 3 2 。 【答案】17．B 全国1卷 19．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 【解析】A ．开关闭合后的瞬间，铁芯内磁通量向右并增加，根据楞次定律，左线圈感应电流方向在直导线从南向北，其磁场在其上方向里，所以小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动,A 正确； B 、 C 直导线无电流，小磁针恢复图中方向。 D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，电流方向与A 相反，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动，D 正确。 【答案】19.AD 全国2卷 18．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 3 2 l 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 【解析】如图情况下，电流方向为顺时针，当前边在向里的磁场时，电流方向为逆时针，但因为两导体棒之间距离为磁场宽度的 2 3 倍，所以有一段时间两个导体棒都在同一方向的磁场中，感应电流方向相反，总电流为0，所以选D. 【答案】18．D 全国3卷 20．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
（刷题1+1）2020高考物理讲练试题 组合模拟卷四（含2019模拟题） 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 二、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 14．(2019·重庆南开中学高三4月模拟)氘核和氚核聚变的核反应方程为21H ＋31H→42He ＋1 0n ，已知31H 的比结合能是2.78 MeV ，21H 的比结合能是1.09 MeV ，4 2He 的比结合能是7.03 MeV ，则( ) A ．该核反应释放17.6 MeV 能量 B ．该核反应释放3.16 MeV 能量 C ．该核反应吸收17.6 MeV 能量 D ．该核反应吸收3.16 MeV 能量 答案 A 解析 聚变反应前的总结合能为：E 1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV＝10.52 MeV ，反应后生成物的结合能为：E 2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV ，故该反应放出的核能为：ΔE ＝E 2－E 1＝17.6 MeV ，A 正确。 15．(2019·福建泉州二模)2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器携“玉兔二号”月球车成功着陆在月球背面，进行科学探测。已知“嫦娥四号”在着陆之前绕月球做圆周运动的半径为r 1、周期为T 1；月球绕地球做圆周运动的半径为r 2、周期为T 2，引力常量为G 。根据以上条件能得出( ) A ．地球的密度 B ．地球对月球的引力大小 C ．“嫦娥四号”的质量 D ．关系式r 31T 21＝r 32T 22 答案 B 解析 月球绕地球运动：根据G Mm 月r 22＝m 月4π2T 22r 2可求出地球质量，但由于不知道地球半径，求不出地球体积，所以算不出地球的密度，A 错误；地球对月球的引力提供月球做圆周运动的向心力：F ＝m 月4π 2T 22r 2，“嫦娥四号”绕月球做圆周运动，设“嫦娥四号”探测器的 质量m ，则G m 月m r 21＝m 4π2T 21r 1，求得月球质量m 月＝4π2r 31GT 21 ，所以地球对月球的引力：F ＝m 月4π2T 22r 2＝4π2r 31GT 21·4π2T 22r 2＝16π4r 31r 2GT 21T 22，B 正确； “嫦娥四号”绕月球做圆周运动，G m 月m r 21＝m 4π2T 21r 1，可求出月球质量，不能求出环绕的探测器质量，C 错误；开普勒第三定律适用于围绕同一中心天体做圆周运动的卫星，所以对月球和“嫦娥四号”不适用，D 错误。
A B 2019年高考物理一轮复习知识点总结 Ⅰ。力的种类:（13个性质力） 这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础” 力的种类:（13个性质力） 有18条定律、2条定理 1重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 2弹力：F= Kx 3滑动摩擦力：F 滑= μN 4静摩擦力： O ≤ f 静≤ f m (由运动趋势和平衡方程去判断) 5浮力： F 浮= ρgV 排 6压力: F= PS = ρghs 7万有引力： F 引=G 22 1r m m 8库仑力： F=K 2 2 1r q q (真空中、点电荷) 9电场力： F 电=q E =q d u 10安培力：磁场对电流的作用力 F= BIL (B ⊥I) 方向：左手定则 11洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力 f=BqV (B ⊥V) 方向：左手定则 12分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增 大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快． 。 13核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强 力。 5种基本运动模型 1静止或作匀速直线运动（平衡态问题）； 2匀变速直、曲线运动（以下均为非平衡态问 题）； 3类平抛运动； 4匀速圆周运动； 5振动。 1万有引力定律B 2胡克定律B 3滑动摩擦定律B 4牛顿第一定律B 5牛顿第二定律B 力学 6牛顿第三定律B 7动量守恒定律B 8机械能守恒定律B 9能的转化守恒定律． 10电荷守恒定律 11真空中的库仑定律 12欧姆定律 13电阻定律B 电学 14闭合电路的欧姆定律B 15法拉第电磁感应定律 16楞次定律B 17反射定律 18折射定律B 定理： ①动量定理B ②动能定理B 做功跟动能改变的关系
电磁感应专题复习 知识网络 第一部分电磁感应现象、楞次定律 知识点一——磁通量 ▲知识梳理 1．定义 磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做 穿过这个面积的磁通量，。如果面积S与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即 。 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：（韦伯）。 特别提醒： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别；另外，磁通量与线圈匝数无关。
（2）磁通量的变化，它可由B、S或两者之间的夹角的变化引起。 ▲疑难导析 一、磁通量改变的方式有几种 1．线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B变化。 2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变，而S增大或减小。 4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。 二、对公式的理解 在磁通量的公式中，S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积，要正确理解三者之间的关系。 1．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由变为时，磁通量并没有变化。 2．当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则不变。
3．若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据去求磁通量。 例：如图所示，矩形线圈的面积为S（），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 知识点二——电磁感应现象 ▲知识梳理 1．产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生。 2．引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 （2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。 （3）磁感应强度B变化。 ▲疑难导析
届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过
该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t
2019年高考物理模拟题库 一、本题共12小题，，满分48分。 1．用绿光照射到某金属表面时，金属表面有光电子飞出，则 A．增大绿光的照射强度时，光电子的最大初动能增大 B．当绿光的照射强度减弱到某一数值时，就没有光电子飞出 C．改用波长比绿光波长大的光照射时，一定有光电子飞出 D．改用频率比绿光频率大的光照射时，一定有光电子飞出 2.下列关于物理学发展史的说法正确的是 A．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克通过光电效应实验提出了光子说B．牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪许测出了万有引力常量 C．汤姆孙发现了电子，后来密立根通过油滴实验测定了电子电荷 D．汤姆孙提出原子的核式结构学说，后来卢瑟福用α粒子散射实验给予验证 3.氢原子的核外电子从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道过程中 A．原子吸收光子，电子动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大 B．原子放出光子，电子动能减小，原子的电势能减小，原子的能量减小 C．原子吸收光子，电子动能减小，原子的电势能增大，原子的能量不变 D．原子吸收光子，电子动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大 4．如图所示，两个质量分别为m1=2kg, m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N，F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 A．弹簧秤的示数是10N B．弹簧秤的示数是50N C．在突然撤去F2的瞬间，弹簧秤的示数不变 D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变
5．如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相 同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动，各物块受到摩 擦力的情况是 A．甲物块没有受到摩擦力的作用 B．乙物块受到两个摩擦力的作用 C．丙物块受到两个摩擦力的作用 D．丁物块没有受到摩擦力的作用 6．已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为ω，地球表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星与地心间的距离为r，则 A．地面赤道上物体随地球自转运动的线速度为ωR B．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为ωR C．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为GM/R D．地球同步卫星的运行速度为rg 7．下图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时，下列说法不正确 ．．．的是：Array A．相当于在增加用电器的数目 B．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 C．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率增大 8．如图所示，M、N为一对水平放置的平行金属板，一带电粒子（重力不计）以平行于金属板方向的速度v穿过平行金属板。若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，可使带电粒子的运动不发生偏转，则
2019年高考高三物理 波粒二象性、原子结构、原子核单元总结与测知识网络
学习重点和难点 1、光电效应现象的基本规律。在光电效应中（1）对光的强度的理解，（2）发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比，此处是难点之一； 2、玻尔模型中能级的跃迁及计算。在玻尔原子模型中能级的跃迁问题以及量子化的提出也是难点之一； 3、原子核的衰变问题以及核能的产生与计算是本部分重点。核能的计算与动量和能量的结合既是重点又是难点，要处理好。 知识要点知识梳理 知识点一——光的本性 1、光电效应 （1）产生条件：入射光频率大于被照射金属的极限频率 （2）入射光频率决定每个光子的能量决定光子逸出后最大初动能（3）入射光强度决定每秒逸出的光子数决定光电流的大小 （4）爱因斯坦光电效应方程 2、光的波粒二象性 光既有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，这就是光的本性。 （1）大量光子的传播规律体现波动性；个别光子的行为体现为粒子性。 （2）频率越低，波长越长的光，波动性越显著；频率越高，波长越短的波，粒子性越显著。 （3）可以把光的波动性看作是表明大量光子运动规律的一种概率波。 知识点二——原子核式结构 1、α粒子散射 α粒子散射实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿原方向前进，少数发生较大角度
偏转，极少数偏转角大于90°，有的甚至被弹回。 2、核式结构模型 原子中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核，带负电的电子在核外空间绕核旋转。原子半径大约为10-10m，核半径大约为10-15～10-14 m。 知识点三——氢原子跃迁 对氢原子跃迁的理解： 1、原子跃迁的条件 原子从低能级向高能级或从高能级向低能级跃迁时吸收或放出恰好等于发生跃迁时的两能级间的能级差的光子；当光子的能量大于或等于13.6eV时，也可以被氢原子吸收，使氢原子电离；当氢原子吸收的光子能量大于13.6eV时，氢原子电离后，电子具有一定的动能；原子还可吸收实物粒子的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要实物粒子的能量大于或等于两能级的差值，均可使原子发生能级跃迁。 2、氢原子跃迁时发出不同频率光子的可能数 一群氢原子从第n能级向低能级跃迁时最多发出的光子数为种。 知识点四——原子核反应 1、天然放射现象 元素自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。 （1）法国科学家贝克勒尔首先发现天然放射现象，揭示了人类研究原子核结构的序幕。 （2）原子序数大于或等于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具 有放射性。 2、原子核人工转变 用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，即， 其中为靶核的符号，x为入射粒子，是新核，y是放射出粒子的符号。 发现质子的方程：（卢瑟福） 发现中子的方程：（查德威克） 发现正电子的方程：（约里奥·居里夫妇） 原子核的组成：质子和中子，统称为核子。 核反应方程遵循两个守恒关系，即核电荷数守恒和质量数守恒。 质子数=原子序数=核电荷数 质量数=质子数+中子数
θ v 0 x y O M a b B N 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24．（20分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某 实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。 如图2所示，通道尺寸a ＝，b ＝、c ＝。工作时，在通道内沿z 轴正方向加B ＝的匀强磁 场；沿x 轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压U ＝；海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ＝Ω·m 。 （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）船以v s ＝s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以s 的速率涌入进水口由于通 道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d ＝s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。 （3）船行驶时，通道中海水两侧的电压U / ＝U －U 感计算，海水受到电磁力的80%可以转 化为对船的推力。当船以v s ＝s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。 解析24.(20分) （1）根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ，其中I 1= R U ,R ＝ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) （2）U 感=Bu 感b= V （3）根据欧姆定律，I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2＝I 2Bb ＝720 N
推力的功率P ＝Fv s ＝80%F 2v s ＝2 880 W 2006年全国物理试题（江苏卷） 19．（17分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨 MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时，导体棒位于顶角O 处，求： （1）t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。 （2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。 （3）导体棒在0～t 时间内产生的焦耳热Q 。 （4）若在t 0时刻将外力F 撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19．（1）0到t 时间内，导体棒的位移 x ＝t t 时刻，导体棒的长度 l ＝x 导体棒的电动势 E ＝Bl v 0 回路总电阻 R ＝(2x ＋2x )r 电流强度 022E I R r ＝＝（＋） 电流方向 b →a （2） F ＝BlI ＝22 02 22E I R r ＝＝（＋） （3）解法一 t 时刻导体的电功率 P ＝I 2 R ＝23 02 22E I R r ＝＝（＋） ∵P ∝t ∴ Q ＝2P t ＝232 02 2(22E I R r ＝＝＋） 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P ＝I 2 R 由于I 恒定 R / ＝v 0rt ∝t
2019年高考物理全真模拟试题（一） 满分110分，时间60分钟 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 1．一物体做直线运动的v -t 图象如图所示．下列说法正确的是( ) A ．在第1 s 内和第5 s 内，物体的运动方向相反 B ．在第5 s 内和第6 s 内，物体的加速度相同 C ．在0～4 s 内和0～6 s 内，物体的平均速度相等 D ．在第6 s 内，物体所受的合外力做负功 2．如图所示，铁板AB 与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B 端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是( ) A ．磁铁所受合外力逐渐减小 B ．磁铁始终受到三个力的作用 C ．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D ．铁板对磁铁的弹力逐渐增大 3．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A.π8 B.π6 C.π4 D.π3 4．一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．该粒子可能做直线运动 B ．该粒子在运动过程中速度保持不变 C ．t 1、t 2两个时刻，粒子所处位置电场强度一定相同 D ．粒子运动轨迹上各点的电势一定相等 5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电源电压U ＝2202cos 100πt V ，通过电阻R 0接在变压器原线圈两端，开关闭合后，电压表示数为12 V ，电流表的示数为10 A ．以下说法正确的是( ) A ．R 0的阻值是100 Ω B ．电源的功率是120 W C ．t ＝0.01 s 时刻，电阻R 中电流最大 D ．若将开关断开，电压表的示数仍然是12 V 6．某同学听说了我国的“天宫一号”成功发射的消息后，上网查询了关于“天宫一号”的飞行信息，获知“天宫一号”飞行周期约93分钟，轨道高度约350 km(可视为圆轨道)．另外，该同学还查到地球半径约6 400 km ，地球 表面的重力加速度约9.8 m/s 2，引力常量G ＝6.67×10－ 11 N·m 2/kg 2.根据以上信息，判断下列说法正确的是( ) A ．天宫一号的飞行速度等于第一宇宙速度 B ．可以计算出天宫一号的动能 C ．可以计算出天宫一号的向心加速度 D ．可以计算出地球的质量和密度 7．如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场被边长为L 的等边三角形ABC 分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A 处有一质子源，能沿∠BAC 的角平分线发射速度不同的质子(重力不计)，所有质 子均能通过C 点，已知质子的比荷为q m ＝k ，则质子的发射速度可能为( ) A ．BkL B.BkL 2 C.2BkL 3 D.BkL 8 8．图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r ＝2 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R 的最大阻值为
71 电磁感应及电磁场理论 基本内容小结 一、 电磁感应的普遍规律 1、楞次定律 感应电流的方向总是企图使感应电流本身所产生的通过回路面积的磁通量去补偿或者说反抗引起感应电流的磁通量的改变。 感应电流总是阻止或减缓产生感应电流的各种变化（相对运动，转动……）。 2、电源电动势与非静电场强度 所有电源内部都由连接电源正负极的导体构成回路，它与电源外的导体（外电路）连成闭合回路。断路时整个回路处处无电流，通路时回路各截面电流强度相等——电流的连续性。电流通过导体时产生电势降落消耗电能，电源有维持两极电势差、把不同形式的能量转化为电能的能力，这种能力强弱用电动势ε表示，它的大小等于断路时电源两极的电势差，方向由电源负极经电源内部指向正极。 电源内部存在着不同于静电力的电场力称为“非静电力”k F r ，它能作用在 任何电荷上因而是“电场力”，它不是保守力故不是静电力。可引入非静电力强 度/k k E F q =r r 。断路时，在电源内部导体中处处有0k E E +=r r ，使电荷受力平 衡而非定向运动，因而没有电流，这时两电极之间的电势差即电动势为： l d E k i ρ ρ??= 正极 负极（内） ε [（内）表示经由内电路]
72 通路时k E r 并不改变：l d E l d E l d E l d E k k k k i ρ ρρρρρρρ????=?+ ?= ?= 负极 正极（外） 正极 负极（内） 正极 负极（内） ε 可见等于单位正电荷按电动势方向绕电路一周时电源非静电力所作功。 3、法拉第电磁感应定律 m i d dt εΦ=- 式中i ε 、m Φ分别是回路中的感应电动势、通过回路所围面积磁通量的代数值。使用该式时要规定电路的绕行正方向，由右手螺旋法则确定回路所围面 积的正法线方向。m Φ的正、负表示磁感应强度B r 方向与回路所围面积的法线 方向相同、相反；i ε的正、负表明电动势的方向与规定的电路绕行正方向相同、相反。 若线圈是多匝线圈的串联，m Φ称为磁通链，这时感应电动势是各单匝线圈感应电动势的串联，当通过各单匝线圈的磁通相等记为Φ时则m N Φ=Φ。 i d N dt εΦ =- 4、感应电流 当电路闭合时，通过回路截面的感应电流与磁通量的变化率成正比，即 1I m i d R dt Φ=- 5、感应电量 当通过回路的磁通由1Φ改变为2Φ时通过回路截面的电量（感应电量）q 与磁通变化的快慢无关，只与磁通改变量有关，即 121 ()q R =Φ-Φ。 二、 动生电动势 由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势，称为动生
2018---2019高三物理理综模拟试题 一、单选题 1、2011年11月1日“神舟八号”飞船发射升空后，先后经历了5次变轨，调整到处于“天宫一号”目标飞行器后方约52公里处，并与“天宫一号”处于同一离地面高343公里的圆形轨道上，与“天宫一号”实施首次交会对接，完成浪漫的“太空之吻”．在实施对接前“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器轨道示意图如图所示，忽略它们之间的万有引力，则（） A、“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器受到地球的吸引力大小相等 B、“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器的加速度大小相等 C、“神舟八号”飞船比“天宫一号”飞行器的速度大 D、“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器速度一样大，但比地球同步卫星速度小 2、 聪聪同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照故事情节，明明同学画出了兔子和乌龟的位移图像如图所示。下列说法错误的是( ) A、故事中的兔子和乌龟是在同一地点同时出发的 B、乌龟做的是匀速直线运动 C、兔子和乌龟在比赛途中相遇两次 D、乌龟先通过预定位移到达终点 3、如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q，在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下，则以下说法正确的是（） A、滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B、滑块的电势能一直减小 C、滑块的动能与电势能之和可能保持不变 D、NQ距一定大于PM间距 4、图为氢原子的能级图．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b．则下列说法中正确的是（）
A、光子a的能量大于光子b的能量 B、光子a的波长小于光子b的波长 C、b光比a光更容易发生衍射现象 D、在同种介质中，a光子的传播速度大于b光子的传播速度 某横波在介质中沿x轴传播，a图为t=0.25s时的波形图，b图为P点（x=1.5m处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是（） A、该波向右传播，波速为 B、质点L与质点N的运动方向总相反（速度为零的时刻除外） C、t=1s时，质点M处于正向最大位移处 D、t=1.25s时，质点K向右运动了2m 5．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，已知两物体的质量之比为m1：m2=1：2，现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（） A、在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态 B、从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C、轻弹簧与两物块A、B组成的系统机械能守恒 D、在t2时刻A与B的动能之比为Ek1：Ek2=1：8 3、图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5：1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R=1Ω，其它各处电阻不计，以下说法正确的是（）
重力弹力摩擦力 1.(2019·滨州二模)浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动，在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹，表演者爬上竹梢表演各种惊险动作。如图所示，下列说法正确的是( ) A．在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用 B．在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直 C．表演者静止时，竹竿对其作用力必定竖直向上 D．表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小 2．(2019·嘉兴一中期末)关于摩擦力，下列说法正确的是( ) A．运动的物体不可能受静摩擦力作用 B．物体受摩擦力作用时，一定受到弹力作用 C．手握瓶子，握得越紧越不容易滑落，因为静摩擦力增大 D．同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力 3．在研究弹簧弹力时，通常忽略弹簧本身的质量，把这样理想化的弹簧称为轻质弹簧或轻弹簧。弹簧测力计中的弹簧可以认为是轻质弹簧。下列说法中正确的有( ) A．轻弹簧两端所受的拉力大小一定相等 B．轻弹簧两端所受的拉力大小可能不等 C．弹簧测力计的示数等于弹簧测力计中弹簧某一端所受力的2倍 D．根据胡克定律，在弹性限度内，轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的长度成正比 4.(2019·甘肃诊断)在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( ) A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 5.(2019·北京西城区期末)如图所示，小明用大小为F的力水平向右推木箱，但没能推动。下列说法正确的是( )
A．地面对木箱的摩擦力方向向右 B．地面对木箱的摩擦力大小等于F C．地面对木箱的摩擦力大于F D．地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F 6．(2019·上海虹口一模)物体A质量为1 kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1 N的作用力，能反映A所受摩擦力F f随时间变化的图象是(设向右为正方向)( ) 7.(2019·宁夏大学附属中学月考)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的结论是( ) A．弹簧的原长为6 cm B．弹簧的劲度系数为1 N/m C．可将图象中右侧的图线无限延长 D．该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧的长度为10 cm 8.(2019·宁波模拟)如图所示，A、B两个物块的重力分别是G A＝3 N，G B＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是( )