电磁感应与电路问题-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
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高考物理电磁感应现象压轴题知识归纳总结含答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,质量为4m 的物块与边长为L 、质量为m 、阻值为R 的正方形金属线圈abcd 由绕过轻质光滑定滑轮的绝缘细线相连,已知细线与斜面平行,物块放在光滑且足够长的固定斜面上,斜面倾角为300。
垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ,磁场上下边缘的高度为L ,上边界距离滑轮足够远,线圈ab 边距离磁场下边界的距离也为L 。
现将物块由静止释放,已知线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动,不计空气阻力,重力加速度为g ,求:(1)线圈刚进入磁场时ab 两点的电势差大小 (2)线圈通过磁场的过程中产生的热量【答案】(1)3245ab U BL gL =;(2)32244532m g R Q mgL B L =-【解析】 【详解】(1)从开始运动到ab 边刚进入磁场,根据机械能守恒定律可得214sin 30(4)2mgL mgL m m v =++,25v gL =应电动势E BLv =,此时ab 边相当于是电源,感应电流的方向为badcb ,a 为正极,b 为负极,所以ab 的电势差等于电路的路端电压,可得332445ab U E BL gL == (2)线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动,所以线圈和物块均合外力为0,可得绳子的拉力为2mg ,线圈受的安培力为mg ,所以线圈匀速的速度满足22mB L v mg R=,从ab 边刚进入磁场到cd 边刚离开磁场,根据能量守恒定律可知2143sin 3(4)2m mg L mgL m m v Q θ=+++,32244532m g R Q mgL B L=-2.如图,垂直于纸面的磁感应强度为B ,边长为 L 、电阻为 R 的单匝方形线圈 ABCD 在外力 F 的作用下向右匀速进入匀强磁场,在线圈进入磁场过程中,求:(1)线圈进入磁场时的速度 v 。
高中物理电磁感应现象习题知识归纳总结附答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型,原理如图所示,PQ 和MN 是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场1B 和2B ,二者方向相反.矩形金属框固定在实验车底部(车厢与金属框绝缘).其中ad 边宽度与磁场间隔相等,当磁场1B 和2B 同时以速度0m 10s v =沿导轨向右匀速运动时,金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动.已知金属框垂直导轨的ab 边长0.1m L =m 、总电阻0.8R =Ω,列车与线框的总质量0.4kg m =,12 2.0T B B ==T ,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力1h N .(1)求实验车所能达到的最大速率;(2)实验车达到的最大速率后,某时刻让磁场立即停止运动,实验车运动20s 之后也停止运动,求实验车在这20s 内的通过的距离;(3)假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为24s t =时,发现实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为m 2s v =,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间.【答案】(1)m 8s ;(2)120m ;(3)2s【解析】【分析】【详解】(1)实验车最大速率为m v 时相对磁场的切割速率为0m v v -,则此时线框所受的磁场力大小为2204-B L v v F R =() 此时线框所受的磁场力与阻力平衡,得:F f =2m 028m/s 4fR v v B L =-= (2)磁场停止运动后,线圈中的电动势:2E BLv =线圈中的电流:E I R= 实验车所受的安培力:2F BIL =根据动量定理,实验车停止运动的过程:m F t ft mv ∑∆+=整理得:224m B L v t ft mv R∑∆+= 而v t x ∑∆=解得:120m x =(3)根据题意分析可得,为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动,其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同,设加速度为a ,则t 时刻金属线圈中的电动势 2)E BLat v =-( 金属框中感应电流 2)BL at v I R-=( 又因为安培力224)2B L at v F BIL R(-== 所以对试验车,由牛顿第二定律得 224)B L at v f ma R(--= 得 21.0m/s a =设从磁场运动到实验车起动需要时间为0t ,则0t 时刻金属线圈中的电动势002E BLat = 金属框中感应电流002BLat I R= 又因为安培力2200042B L at F BI L R== 对实验车,由牛顿第二定律得:0F f = 即2204B L at f R= 得:02s t =2.如图所示,一阻值为R 、边长为l 的匀质正方形导体线框abcd 位于竖直平面内,下方存在一系列高度均为l 的匀强磁场区,与线框平面垂直,各磁场区的上下边界及线框cd 边均磁场方向均与线框平面垂水平。
【例 1】 ( 2004,上海综合)发电的基来源理是电磁感觉。
发现电磁感觉现象的科学家是( )A .安培B .赫兹C .法拉第D .麦克斯韦分析:该题考察相关物理学史的知识,应知道法拉第发现了电磁感觉现象。
答案: C【例 2】发现电流磁效应现象的科学家是 ___________,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是 __________ ,发现电磁感觉现象的科学家是 ___________,发现电荷间相互作使劲规律的的科学家是 ___________。
分析:该题考察相关物理学史的知识。
答案:奥斯特 安培 法拉第 库仑 ☆☆对观点的理解和对物理现象的认识【例 3】以下现象中属于电磁感觉现象的是( )A .磁场对电流产生力的作用B .变化的磁场使闭合电路中产生电流C .插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D .电流四周产生磁场分析:电磁感觉现象指的是在磁场产生电流的现象,选项B 是正确的。
答案: B★ 稳固练习1.对于磁通量、磁通密度、磁感觉强度,以下说法正确的选项是 ( )A .磁感觉强度越大的地方,磁通量越大B .穿过某线圈的磁通量为零时,由B=Φ可知磁通密度为零SC .磁通密度越大,磁感觉强度越大D .磁感觉强度在数值上等于 1 m 2的面积上穿过的最大磁通量分析: B 答案中“磁通量为零”的原由可能是磁感觉强度(磁通密度)为零,也可能是线圈平面与磁感觉强度平行。
答案:CD2.以下单位中与磁感觉强度的单位“特斯拉”相当的是 ()A .Wb/m 2B . N/A · mC . kg/A · s 2D . kg/C · m.答案: ABC 分析:物理量间的公式关系,不单代表数值关系,同时也代表单位3.对于感觉电流,以下说法中正确的选项是 ( )A .只需穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就必定有感觉电流B .只需闭合导线做切割磁感线运动,导线中就必定有感觉电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中必定没有感觉电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中必定有感觉 电流答案: D 4.在一长直导线中通以如下图的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线经过环的中心) ,当发生以下变化时,必定能产生感觉电流的是 ( )A .保持电流不变,使导线环上下挪动B .保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小1分析:画出电流四周的磁感线散布状况。
高中物理电磁感应测试题及参考答案一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有:()A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:()A、阻碍引起感应电流的磁通量;B、与引起感应电流的磁场反向;C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、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.线圈中感应电动势每秒减少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.线圈中感应电动势始终为2V4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B. C. D.5、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,导体圆环将受到向上的磁场作用力()6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()二、多项选择题:(每题4分,共计16分)7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:()A、向右加速运动;B、向右减速运动;C、向右匀速运动;D、向左减速运动。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分电磁感应专题4.电磁感应-2020高考真题一.选择题1.(2020高考全国理综I)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。
ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。
经过一段时间后A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值【参考答案】BC【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点,考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。
【解题思路】用水平恒力F向右拉动金属框,bc边切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流i,bc 边受到水平向左的安培力作用,设金属框的质量为M,加速度为a1,由牛顿第二定律,F-BiL=Ma1;导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动,设导体棒的质量为m,加速度为a2,由牛顿第二定律,BiL=ma2,二者运动的速度图像如图所示。
设金属框bc边的速度为v时,导体棒的速度为v’,则回路中产生的感应电动势为E=BL(v-v’),由闭合电路欧姆定律I=E/R=()'BL v vR-,F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F安=B 2L 2(v-v’)/R ,即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。
对金属框,由牛顿运动定律,F - F 安=Ma 1,对导体棒MN ,由牛顿运动定律, F 安=ma 2,二者加速度之差△a= a 1- a 2=(F - F 安)/M- F 安/m=F/M- F安(1/M+1/m ),随着所受安培力的增大,二者加速度之差△a 减小,当△a 减小到零时,即F/M=()22'B L v v R-(1/M+1/m ),所以金属框和导体棒的速度之差△v=(v-v’)=()22FRmB L m M +保持不变。
一、选择题1.(0分)[ID :128579]如图,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是自感线圈,自感系数很大,电阻可以忽略,则以下说法正确的是( )A .当K 闭合时,A 灯先亮,B 灯后亮B .当K 闭合时,B 灯先亮C .当K 闭合时,A 、B 灯同时亮,随后B 灯更亮,A 灯熄灭D .当K 闭合时,A 、B 灯同时亮,随后A 灯更亮,B 灯亮度不变2.(0分)[ID :128575]科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M (),只要略微加热该材料下面的铜片,这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。
将两个相同的条状新型合金材料竖直放置,在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈,如图甲、乙所示。
现对两条状新型合金材料下面的铜片加热,则( )A .甲图线圈有收缩的趋势B .乙图线圈有收缩的趋势C .甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D .乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流3.(0分)[ID :128569]如图所示,MPQN 是边长为L 和2L 的矩形,由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合,1t t =时右边框刚好到G 点,则右边框由MN 运动到PQ 的过程中,下列i t -图像正确的是( )A.B.C.D.4.(0分)[ID:128567]如图所示灯A L,B L完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略。
则()A.S闭合瞬间,A L,B L都不立即亮B.S闭合瞬间,A L不亮,B L立即亮C.S闭合的瞬间,A L,B L同时发光,接着A L变暗,B L更亮,最后A L熄灭D.稳定后再断开S的瞬间,B L熄灭,A L比B L(原先亮度)更亮5.(0分)[ID:128557]关于物理学史,正确的是()A.安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设,揭示磁现象的本质B.奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电磁感应C.法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律D.楞次通过实验研究总结出楞次定律,可以判定通电直导线产生的磁场方向6.(0分)[ID:128534]在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场,将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中,规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正.当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时,图丙中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是()A.B.C.D.7.(0分)[ID:128530]如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。
高中物理法拉第电磁感应定律压轴题知识点及练习题及答案一、高中物理解题方法:法拉第电磁感应定律1.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 B E Ld t tΦ=== 感应电流为:0.25A E I 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=-=2.如图为电磁驱动与阻尼模型,在水平面上有两根足够长的平行轨道PQ 和MN ,左端接有阻值为R 的定值电阻,其间有垂直轨道平面的磁感应强度为B 的匀强磁场,两轨道间距及磁场宽度均为L .质量为m 的金属棒ab 静置于导轨上,当磁场沿轨道向右运动的速度为v 时,棒ab 恰好滑动.棒运动过程始终在磁场范围内,并与轨道垂直且接触良好,轨道和棒电阻均不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)判断棒ab 刚要滑动时棒中的感应电流方向,并求此时棒所受的摩擦力f 大小; (2)若磁场不动,将棒ab 以水平初速度2v 运动,经过时间22mR t B L =停止运动,求棒ab 运动位移x 及回路中产生的焦耳热Q ;(3)若t =0时棒ab 静止,而磁场从静止开始以加速度a 做匀加速运动,下列关于棒ab 运动的速度时间图像哪个可能是正确的?请分析说明棒各阶段的运动情况.【答案】(1)22B L v f R=;(2)22 mvR x B L = 2Q mv =;(3)丙图正确 【解析】【详解】(1)根据右手定则,感应电流方向a 至b依题意得,棒刚要运动时,受摩擦力等于安培力:f=F A又有F A =BI 1L ,1BLv I R = 联立解得:22B L v f R= (2)设棒的平均速度为v ,根据动量定理可得:02Ft ft mv --=-又有F BIL =,BLv I R =,x vt = 联立得:22mvR x B L= 根据动能定理有:()21022A fx W m v --=-根据功能关系有:Q =W A得:Q =mv 2(3)丙图正确当磁场速度小于v 时,棒ab 静止不动;当磁场速度大于v 时,E=BLΔv ,棒ab 的加速度从零开始增加,a 棒<a 时,Δv 逐渐增大,电流逐渐增大,F A 逐渐增大,棒做加速度逐渐增大的加速运动; 当a 棒=a 时,Δv 保持不变,电流不变,F A 不变,棒ab 的加速度保持不变,开始做匀加速运动.3.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。
电磁波-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.在LC电路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是()A.电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B.当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C.提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D.要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积2.下列说法正确的是()A.电磁波是一种横波B.空间有变化的电场(或磁场)存在,一定能形成电磁波C.微波的频率高于可见光D.当物体以接近光速的速度运动时,物体的质量变化才明显,因此牛顿运动定律不仅适用于低速运动,而且适用于高速运动3.下列有关电磁波的说法正确的是()A.伽利略预言了电磁波的存在B.雷达利用电磁波只能测距不能定位C.移动电话利用电磁波传送信号D.电磁波不能在介质中传播4.关于电磁场和电磁波,下列说法不正确的是()A.变化的电场能够产生磁场,变化的磁场能够产生电场B.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在C.无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线都是电磁波D.紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波,能够灭菌消毒5.关于电视信号的发射,下列说法中正确的是()A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B.摄像管输出的电信号必须加在高频等幅振荡电流上,才能向外发射C.伴音信号和图象信号不是同步向外发射的D.电视台发射的是带有信号的长波6.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法正确的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C.若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小7.如图1甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间变化的规律如图1乙所示,则电路中振荡电流随时间变化的图象是图2中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)()A. B. C. D.二、多选题8.要接收到载有信号的电磁波,并通过耳机发出声音,在接收电路中必须经过下列过程中的()A.调幅B.调频C.调谐D.解调9.在LC振荡电路中,和时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示,若,则下列说法中正确的是A.在时刻电容器正在充电B.在时刻电容器正在充电C.在时刻电路中的电流处在增大状态D.在时刻电路中的电流处在增大状态10.如果表中给出的是LC电路中电容器里电场强度E或振荡电流i与各时刻的对应关系,TTA.若甲表示电场强度E,则丙表示相应的振荡电流iB.若乙表示电场强度E,则甲表示相应的振荡电流iC.若丙表示电场强度E,则甲表示相应的振荡电流iD.若丁表示电场强度E,则丙表示相应的振荡电流i11.下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A.最容易发生衍射现象的是无线电波B.紫外线有明显的热效应C.X射线穿透能力较强,所以可用来检查工件D.明朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果12.如图所示,一个闭合导线圈静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感生电动势.下列说法正确的是()A.磁场变化时,会在空间激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力D.从上向下看,当磁场增强时,线圈中有逆时针电场13.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是()A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长不变D.经过调制后的电磁波在空间传播波长改变14.用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用的做法是()A.增大电容器两极板间的距离B.减小电容器两极板间的距离C.减小电容器两极板的正对面积D.在电容器两极板间加入电介质三、综合题15.由自感系数为L的线圈和可变电容器C构成收音机的调谐电路.该收音机能接收到f1=550kHz至f2=1650kHz范围内的所有电台.求:(1)该收音机能接收到的电磁波的波长范围;(2)可变电容器与f1对应的电容C1和与f2对应的电容C2的比值.16.如果中央广播电台向外发射500kHz的电磁波,若距该台6000km处有一台收音机,求:(1)此电磁波的波长是多大?(2)从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机?17.车载Mp3可以把Mp3中储存的音乐,以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中,车主只需将汽车收音机的频率设定为车载Mp3的频率,或让收音机搜索到该频率即可进行播放.如图为某种型号的车载Mp3 ,若其设置频率为87.5MHz,试求:(1)所发射的无线电波的波速是多少?(2)所发射的无线电波的波长是多少?18.质量为m、长度为L的通电技术杆ab水平搁置在两压力传感器上(杆与传感器绝缘).处于磁感应强度为B ,垂直纸面向里的匀强磁场中,金属与磁场垂直.如图所示.金属杆中的电流大小和方向均可以改变,但金属杆一直处于静止状态,两压力传感器度数时刻保持一致,重力加速度为g ,则:(1)若电流大小为I、方向由b到a ,试求此时压力传感器的读数;(2)若压力传感器的度数均为F ,求通入的电流的大小和方向.答案一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C,达到增大振荡频率的目的,D正确.【分析】理解LC振荡电路充放电的过程,根据相关内容解答。
第二章电磁感应习题课:电磁感应中的电路和图像问题课后篇素养形成必备知识基础练1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是()A.U ab=0.1 VB.U ab=-0.1 VC.U ab=0.2 VD.U ab=-0.2 V,从而有感应电流产生。
把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内阻为r2,画出等效电路图如图所示,则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知ΔBΔt =10 T/s。
由E=ΔΦΔt得E=ΔBSΔt=ΔBΔt·l22=10×0.222V=0.2 V,所以U=IR=E r2+r2·r2=0.1 V,由于a点电势低于b点电势,故U ab=-0.1 V,即B选项正确。
2.如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,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.54B.32C.74D.2q=ΔΦR 得,q1=B·14πr2R=πBr24R,q2=(B'-B)πr 22R,因为q1=q2,故B'=32B,故B正确。
3.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图像正确的是(),注意U AB是路端电压,大小应该是电动势的四分之三,此时E=Bav,所以U AB=3Bav4;完全进入磁场后,没有感应电流,但有感应电动势,大小为Bav,穿出磁场时,电压大小应该是感应电动势的四分之一,U AB=Bav4,方向始终相同,即φA>φB。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步典型例题单选题1、下列说法正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案:CAC.在定义电场强度和磁感应强度时,都是在场中放一个小物体,使场对它有力的作用。
在电场中放入的是试探电荷,电场强度E用E=Fq 来定义,但E与F、q无关,由E=Fq可得F=qE,故E=0时,F=0,故A错误,C正确;BD.在磁场中放入一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线放置的方向有关,平行于磁场方向放置时,磁场力F=0,垂直于磁场方向放置时,磁场力F最大。
在定义式B=FIl中,通电导线必须垂直磁场方向放置,故BD错误。
故选C。
2、为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象,老师做了这样的演示实验:如图所示,铝制水平横梁两端各固定一个铝环,其中A环是闭合的,B环是断开的,横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。
当装置静止不动时,用一磁铁的N极去接近A环,发现横梁绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。
若不考虑空气流动对实验结果的影响,关于该实验,下列说法中正确的是()A.若其他条件相同,磁铁接近A环越快,A环中产生的感应电动势就越大B.若其他条件相同,而将磁铁的N极接近B环,则横梁将绕支点沿逆时针(俯视)方向转动C.无论磁铁靠近A环或B环,相应环中都有焦耳热产生D.若磁铁N极靠近A环,沿磁铁运动方向观察,A环会有沿环顺时针方向的感应电流答案:AA.A环闭合,磁铁接近A环越快,A环中磁通量的变化率越大,根据法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势越大,故A正确;B.B环不闭合,磁铁接近B环时,环内不产生感应电流,因此B环不受磁场的作用力,横杆不转动,故B错误;C.磁铁靠近A环时,在A环内会产生感应电流,从而产生焦耳热,当磁铁靠近B环时,会产生感应电动势,但不会形成感应电流,不会产生焦耳热,故C错误;D.磁铁N极靠近A环时,A环垂直于纸面向里的磁通量增大,所以A环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,A环中会产生逆时针方向的感应电流,故D错误。
高中物理电磁感应现象压轴难题知识点及练习题含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图,在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场,磁场的理想边界ef 、gh 、pq 水平,磁感应强度大小均为B ,区域I 的磁场方向垂直纸面向里,区域Ⅱ的磁场方向向外,两个磁场的高度均为L ;将一个质量为m ,电阻为R ,对角线长为2L 的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d 点与磁场上边界f 等高,线圈平面与磁场垂直),下落过程中对角线ac 始终保持水平,当对角线ac 刚到达cf 时,线圈恰好受力平衡;当对角线ac 到达h 时,线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g ).求:(1)当线圈的对角线ac 刚到达gf 时的速度大小;(2)从线圈释放开始到对角线ac 到达gh 边界时,感应电流在线圈中产生的热量为多少?【答案】(1)1224mgR v B L = (2)322442512m g R Q mgL B L=- 【解析】 【详解】(1)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为1v ,则此时感应电动势为:112E B Lv =⨯感应电流:11E I R=由力的平衡得:12BI L mg ⨯= 解以上各式得:1224mgRv B L =(2)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为2v ,则此时感应电动势2222E B Lv =⨯感应电流:22E I R=由力的平衡得:222BI L mg ⨯=解以上各式得:22216mgRv B L =设感应电流在线圈中产生的热量为Q ,由能量守恒定律得:22122mg L Q mv ⨯-=解以上各式得:322442512m g R Q mgL B L=-2.如图甲所示,一对足够长的平行光滑轨道固定在水平面上,两轨道间距 l= 0.5m ,左侧接一阻值 为R 的电阻。
有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的磁感应强度为1T 的匀强磁场中。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步典型例题单选题1、以下物理量为矢量,且单位正确的是()A.电流:AB.功(或能):eVC.磁通量:WbD.磁感应强度:T答案:DA.电流为标量,单位为A,A错误;B.功为标量,单位为J或eV,B错误;C.磁通量为标量,单位为Wb,C错误;D.磁感应强度为矢量,单位为T,D正确。
故选D。
2、如图所示,O处有一通电直导线,其中的电流方向垂直于纸面向里,图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形,则以下说法中正确的是()A.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越强B.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示,且离O点越远,磁场越弱C.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越强D.该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示,且离O点越远,磁场越弱答案:D由安培定则可知,通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆,方向是图中a或c箭头所示,且离通电直导线越远,磁场越弱。
故选D。
3、下列说法中不正确的是()A.通过某面的磁感线条数为零,则此面处磁感应强度不一定为零B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C.平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D.某处磁感应强度为零,则通过该处的某面的磁感线条数一定为零答案:CA.通过某面的磁感线条数为零,可能磁场方向与该面平行,则此面处磁感应强度不一定为零,故A正确,不符合题意;B.磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故B正确,不符合题意;C.两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场,近距离两异名磁极间的磁场可看成是匀强磁场,故C错误,符合题意;D.磁感应强度为零,放在该处的某面就无磁感线穿过,故D正确,不符合题意。
故选C。
4、如图,电池给螺线管供电,不计地磁场影响,则()A.通电前,螺线管就有磁性B.断电后,螺线管周围依然有磁场C.通电后,螺线管上端为N极D.通电后,螺线管下端为N极答案:CA.通电前,螺线管导线中无电流,没有磁性,故A错误;B.断电后,螺线管部分导线不构成闭合回路,无电流,没有磁性,故B错误;CD.由安培定则可知,通电后,螺线管上端为N极,故C正确,D错误。
高二物理《电磁感应》典型题(每日一练)楞次定律、法拉第电磁感应定律一、单选题1.如图所示,导体棒PQ放在垂直纸面向外的匀强磁场中,PQ与螺线管和金属导轨组成闭合回路,将条形磁铁的N极迅速插入螺线管内时,关于导体棒PQ 中的感应电流方向和PQ受到的安培力方向判断正确的是()A.电流从P到Q,安培力向左B.电流从P到Q,安培力向右C.电流从Q到P,安培力向右D.电流从Q到P,安培力向左二、多选题2.如图所示,在匀强磁场中放一平行金属导轨,导轨跟小线圈N相接,大线圈M与小线圈N以及导轨之间不接触,磁感线垂直于导轨所在平面。
导轨与金属棒ab接触良好,当金属棒ab向右加速运动时,大线圈M中产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是()A.线圈M中有顺时针方向的电流B.线圈M中有逆时针方向的电流C.线圈M有收缩的趋势D.线圈M有扩张的趋势A.0~4s内a点电势低于b点电势B.4~6s内a、b间的电压为4VC.0~4s内通过电阻R的电荷量为6C D.4~6s内电阻R上产生的焦耳热为18JA.MN杆做加速度减小的变减速运动B.PQ杆受到的安培力逐渐增大C.MN杆最终会做匀速直线运动D.若该过程产生的总热量为高二物理《电磁感应》典型题(每日一练)右手定则、导体棒问题5.如图所示,以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,且122v v =,则在先后两种情况下()A .线圈中的感应电动势之比1212E E =::B .线圈中的感应电流之比1241I I =::C .线圈中产生的焦耳热之比1221Q Q =::D .通过线圈某截面的电荷量之比1211q q =::6.如图所示,两根电阻不计、相互平行、足够长的光滑金属导轨固定于绝缘水平桌面,导轨所在区域存在垂直桌面竖直向下的匀强磁场。
两质量分别为m 、2m ,电阻相同的导体棒a 、b 分别置于导轨的左、右两侧。
已知导体棒的长度均略大于导轨间的距离,且始终与导轨接触良好并垂直于导轨。
黄平—电磁感觉复习题高中物理总复习—电磁感觉本卷共 150分,一卷 40分,二卷 110分,限时 120分钟。
请各位同学仔细答题,本卷后附答案及分析。
一、不定项选择题:此题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.所有选对的得 4 分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分.1.图 12-2 ,甲、乙两图为与匀强磁场垂直搁置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外,其余部分与甲图都相同,导体AB以相同的加快度向右做匀加快直线运动。
若位移相同,则()A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同C.乙图中外力做功多D.没法判断2.图 12-1 ,平行导轨间距为d,一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角搁置,金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时,经过电阻R的电流强度是()aBdv A.R B. Bdv sinR v d RθC. Bdv cos D .BdvbR Rsin图 12-1 3.图 12-3 ,在圆滑水平面上的直线MN左边有垂直于纸面向里的匀强磁场,右边是无磁场空间。
将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示地点以相同的速度v 向右完好拉出匀强磁场。
已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中以下说法中正确的选项是()A.所用拉力大小之比为2:1MB.经过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C.拉力做功之比是1:4D.线框中产生的电热之比为1:24.图 12-5 ,条形磁铁用细线悬挂在O点。
O点正下方固定一个水平搁置的铝线圈。
让磁铁在竖直面内摇动,以下说法中正确的选项是A.在磁铁摇动一个周期内,线圈内感觉电流的方向改变 2 次B.磁铁一直遇到感觉电流磁铁的斥力作用C.磁铁所遇到的感觉电流对它的作使劲一直是阻力D.磁铁所遇到的感觉电流对它的作使劲有时是阻力有时是动力O()SN图12-55.两相同的白炽灯L1和 L2,接到如图12-4 的电路中,灯L1与电容器串连,灯L2与电感线圈串连,当a、 b 处接电压最大值为U m、频次为 f 的正弦沟通电源时,两灯都发光,且亮度相同。
高考物理电磁学知识点之传感器技巧及练习题含答案(5) 一、选择题 1.如图所示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。该电路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线框N中使用的是门电路.则下面说法正确的是( )
A.R2为光敏电阻,N 为或门电路 B.R2为光敏电阻,N为与门电路 C.R2为热敏电阻,N为或门电路 D.R2为热敏电阻,N为非门电路 2.如图电路中,电源电动势为E,内阻为r,RG为光敏电阻,R为定值电阻。闭合开关后,小灯泡L正常发光,当光照增强时,
A.小灯泡变暗
B.小灯泡变亮
C.通过光敏电阻的电流变小
D.通过光敏电阻的电流不变
3.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.
4.下列说法中正确的是( ) A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻
B.测温仪中的测温元件可以是热敏电阻
C.机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲
D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现高电阻状态
5.下列说法正确的是 A.传感器都是利用电磁感应原理工作的
B.电磁炉是根据电磁感应原理工作的
C.法拉第圆盘发电机是利用静电感应的原理制成的
D.探测金属物品的探测器都是利用静电感应的原理工作的
6.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( )
磁场综合--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等,一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场Ⅰ,从右边界射出时速度方向偏转了θ角,该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ,射出磁场时速度方向偏转了2θ角.己知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2,则B1与B2的比值为()A.2cosθB.sinθC.cosθD.tanθ2.如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AB段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为()A.FB.1.5FC.2FD.3F3.如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。
一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)()A.可使电场强度增强B.可使磁感应强度增强C.可使粒子带电性质改变(如正变负)D.可使粒子射入时的动能增大4.两个大小不同的绝缘金属圆环如图叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,下列叙述正确的是()A.小圆环中产生顺时针方向的感应电流B.小圆环中产生逆时针方向的感应电流C.小圆环中不产生感应电流D.小圆环有向左运动的趋势5.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。
接通电路后发现两根导线均发生形变,此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2,已知I1> I2,方向均向上。
若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力,则下列说法正确的是()A.两根导线相互排斥B.为判断F1的方向,需要知道I l和I2的合磁场方向C.两个力的大小关系为F1> F2D.仅增大电流I2,F1、F2会同时都增大6.如图所示,虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
一、选择题1.如图所示,两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B = 3 T 的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距 L =0.1m ,导轨左端连接一个电阻 R =0.5Ω,其余电阻不计,导轨右端连一个电容器C = 2.5 ⨯1010 pF ,有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab ,a 端与导轨下端接 触良好,从图中实线位置开始,绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速 转动 75°,此过程通过电阻 R 的电荷量为( )A .3 ⨯10-2 CB .23⨯10-3C C .(30 + 23) ⨯10-3 CD .(30 - 23) ⨯10-3 C C解析:C 在导体棒ab 绕a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动75°的过程中,由电磁感应所产生的电荷量Q 1=232BL R RΦ==-2310⨯C 同时还会给电容器C 充电,充电后C 对R 放电的电荷量Q 2=2BL 2Cω=-32310⨯C最终通过电阻R 的电荷量为Q =Q 1+Q 2=3(3023)10-+⨯ C故选C 。
2.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B 。
一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD 从图示位置沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域,下列图中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离x 的关系图象正确的是( )A .B .C .D . D解析:D由楞次定律判断可知,在线框穿过磁场的过程中,A 点的电势始终高于B 的电势,则U AB 始终为正值。
AB 、DC 两边切割磁感线时产生的感应电动势为E Bav =在0−a 内,AB 切割磁感线,AB 两端的电压是路端电压,则AB 3344U E Bav == 在a −2a 内,线框完全在磁场中运动,穿过线框的磁通量没有变化,不产生感应电流,则AB U E Bav ==在2a −3a 内,A 、B 两端的电压等于路端电压的13,则 AB 1144U E Bav == 故D 正确。
电磁感应与电路问题-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.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2.如图表示,矩形线圈绕垂直于匀强磁场磁感线的固定轴O以角速度w逆时针匀速转动时,下列叙述中正确的是()A.若从图示位置计时,则线圈中的感应电动势e=E m sinwtB.线圈每转1周交流电的方向改变1次C.线圈的磁通量最大时感应电动势为零D.线圈的磁通量最小时感应电动势为零3.如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。
一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则()A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端电势高D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热4.闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则()A.环中产生的感应电动势均匀变化B.环中产生的感应电流均匀变化C.环中产生的感应电动势保持不变D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变5.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。
在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c 和U d。
下列判断正确的是()A.U a<U b<U c<U dB.U a<U b<U d<U cC.U a=U b<U c=U dD.U b<U a<U d<U c6.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经画出.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中,下列说法正确的是()A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点为等电势点C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D.当金属棒向左加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点7.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示。
下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()A.v1=v2,方向都向右B.v1=v2,方向都向左C.v1>v2,v1向右,v2向左D.v1>v2,v1向左,v2向右8.如图所示,正方形线框的边长为L,电容器的电容为C。
正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,在磁场以变化率k 均匀减弱的过程中,下列说法正确的是()A.电压表的读数为B.线框产生的感应电动势大小为C.电容器所带的电荷量为零D.回路中电流为零9.如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,当棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为P,除灯泡外,其他电阻不计.要使稳定状态下灯泡的功率变为2P,下列措施正确的是().A.一个电阻为原来一半的灯泡B.把磁感应强度增为原来的2倍C.换一根质量为原来2倍的金属棒D.把导轨间距减为原来的二、多选题10.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2。
环绕螺线管的导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,滑动变阻器全电阻R2=5.0Ω,电压表可看作理想表,螺线管内磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
则下列说法中正确的是()A.S断开时,电压表示数为1.2VB.闭合S稳定后,电压表示数为1.2VC.闭合S稳定后,电阻R1的消耗的最大功率为0.36WD.闭合S稳定后,电阻R1的消耗的最大功率为0.2304W11.如图所示,由某种粗细均匀的金属条制成的矩形线框abcd固定在纸面内,匀强磁场垂直纸面向里。
一导体棒PQ放在线框上,在水平拉力F作用下沿平行ab的方向匀速滑动,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.通过PQ的电流先增大后减小B.PQ两端电压先增大后减小C.拉力F的功率先减小后增大D.通过ad的电流先增大后减小12.如图所示为交流发电的简易图,n匝矩形线圈的面积为S,整个装置处在磁感应强度为B 的竖直向下匀强磁场中,已知线圈的电阻值为r,通过电刷与定值电阻R相连接,与定值电阻并联一理想的交流电压表,现矩形线圈绕中心轴线OO’以恒定的角速度ω匀速转动。
t=0时刻线圈处在中性面。
下列说法正确的是()A.t=0时刻流过定值电阻的电流方向向左B.线圈中产生感应电动势的瞬时表达式为e=nBSωsinωt(V)C.线圈转过的过程中,电压表的读数为D.从t=0时刻起,线圈转过60º时流过定值电阻的瞬时电流为13.如图所示,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中.当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则()A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小保持不变C.金属杆所受安培力逐渐增大D.金属杆受三个力作用而保持平衡14.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成0角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
一质量为m的金属棒以初速度υ0由导轨底端上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点后,又返回底端。
棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。
下列说法正确的是()A.棒下滑过程的平均速度等于B.棒下滑过程通过R的电荷量为C.棒上滑时间等于D.棒上滑过程中回路产生的焦耳热等于15.如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨间距为L,导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻,空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场。
在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧,弹簧劲度系数为k,弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连,杆与导轨垂直且接触良好。
导体杆中点系一轻细线,细线平行斜面,绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块。
初始时用手托着物块,导体杆保持静止,细线伸直,但无拉力。
释放物块后,下列说法正确的是()A.释放物块瞬间导体杆的加速度为gB.导体杆最终将保持静止,在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C.导体杆最终将保持静止,在此过程中细线对导体杆做功为D.导体杆最终将保持静止,在此过程中流过电阻R的电荷量为16.在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。
一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图位置向右运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则下列说法正确的是( )A.此时圆环中的电流为逆时针方向B.此时圆环的加速度为C.此时圆环中的电功率为D.此过程中通过圆环截面的电量为17.电饭锅工作原理电路如图所示.下列关于电饭锅工作原理的说法中,正确的有()A.必须手动按下开关按键后,电饭锅才能开始正常工作B.插上电源插头后,电饭锅即正常工作,直至饭煮熟C.感温铁氧体的作用是在锅内温度达到103℃时失去磁性,再在弹簧的作用下使电路断开D.通过图示电路即可实现加热和自动保温功能三、综合题18.如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为L,电阻R1、R2并联后接在导轨左端。
整个区域内存在垂直轨道平面向下的匀强磁场。
一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。
自t=0时刻起,在一水平向右的外力F作用下金属棒由静止开始做加速度a=0.4m/s2的匀加速运动。
(已知L=1m,m=1kg,R1=0.3W,R2=0.6W,r=0.3W,B=0.5T)。
求:(1)t=0.5s时,通过金属棒MN的电流I r和金属棒的热功率P r;(2)0~0.5s内,通过电阻R1的电量q;(3)通过分析、计算,在图B.中画出0~1s内F随时间t变化的图像。
19.(1)如图所示,两根足够长的平行导轨,间距L=0.3 m,在导轨间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=0.5 T.一根直金属杆MN以v=2 m/s的速度向右匀速运动,杆MN 始终与导轨垂直且接触良好.杆MN的电阻r1=1 Ω,导轨的电阻可忽略.求杆MN中产生的感应电动势E1.(2)如图乙所示,一个匝数n=100的圆形线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r2=1 Ω.在线圈中存在面积S2=0.3 m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示.求圆形线圈中产生的感应电动势E2.(3)有一个R=2 Ω的电阻,将其两端分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接,b 端接地.试判断以上两种情况中,哪种情况a端的电势较高?求这种情况中a端的电势φa.20.如图所示,匝数N=20、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁场B1,B1均匀变化;两相互平行、间距为L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°的斜面上;导轨通过开关S与线圈相连。
一光滑金属杆放置在靠近导轨上端的M、N位置,M、N等高,金属杆质量m=0.02 kg,阻值R1=0.2 Ω;导轨底端连接一阻值为R2=0.8 Ω的电阻;导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5 T。
闭合S,金属杆恰能静止于斜面的M、N位置;断开S,金属杆由M、N位置从静止开始向下运动,经过t=0.5 s,下滑通过的距离x=0.6 m。
金属导轨光滑且足够长,线圈与导轨的电阻忽略不计。
g取10 m/s2。
(1)求B1变化率的大小,并确定B1的变化趋势;(2)金属杆下滑x=0.6 m的过程中,金属杆上产生的焦耳热。
21.间距l=0.20m 的两平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成。
垂直于水平导轨放置一质量m=0.01kg、阻值R=0.10Ω 的导体棒ab,位于坐标x0=0.30m 处,如图所示。
水平导轨处于B=0.50T、方向垂直导轨平面的匀强磁场中,磁场左边界位于坐标x=0 处,右边界位于x= x1 处,x1足够大,导体棒出磁场右边界前已达到稳定速度。