2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十章 电磁感应 专题10.9 转动切割磁感线问题
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2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.2 自感现象编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.2 自感现象)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题10.2 自感现象一.选择题1。
【湖北省沙市中学2016届高三下学期第四次半月考理科综合试题】如图所示的电路中,三个灯泡L1,L2,L3的电阻关系为R1〈R2<R3,电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。
电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是:A. L1逐渐变暗,L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗B。
ﻩL1逐渐变暗, L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗C.L2立即熄灭,L1、L3均逐渐变暗D.ﻩL1,L2,L3均先变亮,然后逐渐变暗【参考答案】B【名师点睛】做好本题要弄清楚电流的大小变化,方向变化,还要知道二极管的正向导通性;当K 突然断开时,电感L由于自感,电流继续原方向流动,但二极管反向不导通,所以L2不亮,又因为原来L中电流比L3的电流大,所以L3将更亮,之后再变暗。
2.如图所示的电路,开关原先闭合,电路处于稳定状态,在某一时刻突然断开开关S,则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是下图中的( )【参考答案】D3。
(山西省阳泉市2016届高三全国高校招生模拟考试理科综合物理试题)如图所示,三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计的线圈L与内阻不计的电源连接,下列判断正确的是( )A.K闭合的瞬间,b、c两灯亮度不同B.K闭合足够长时间以后,b、c两灯亮度相同C.K断开的瞬间,a、c两灯立即熄灭D.K断开之后,b灯突然闪亮以后再逐渐变暗【参考答案】D【名师解析】K闭合的瞬间,由于线圈的自感作用,可以看做bc灯串联后与a并联,a灯最亮,b、c两灯亮度相同,选项A错误。
专题10.12 电磁感应中的综合问题一.选择题1.(2016·山东淄博诊断)如图甲所示,左侧接有定值电阻R=2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,导轨间距L=1 m。
一质量m=2 kg,阻值r=2 Ω的金属棒在水平拉力F 作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v-x图象如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,则从起点发生x=1 m位移的过程中(g=10 m/s2)( )A.金属棒克服安培力做的功W1=0.5 JB.金属棒克服摩擦力做的功W2=4 JC.整个系统产生的总热量Q=4.25 JD.拉力做的功W=9.25 J【参考答案】D2.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是( )A.导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B.导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0C .导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能E p =12mv 2D .导体棒最终会停在初始位置,在导体棒整个运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q =14mv 2【参考答案】AD二.计算题1.(2017年11月浙江选考)所图所示,匝数N =100、截面积s =1.0×10-2m 2、电阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B 1,其变化率k =0.80T/s 。
线圈通过开关S 连接两根相互平行、间距d=0.20m 的竖直导轨,下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。
2018高考物理二轮电磁感应复习题(含2018高考题)精品题库试题物理1(02t)T可知t=1 s时,正方向的磁场在减弱,由楞次定律可判定电流方向为由C到D,A项正确。
同理可判定B项错误。
t=1 s时感应电动势E= = S sin 30°=01 V,I=E/R=1 A,安培力F安=BIL=02 N,对杆受力分析如图对挡板P的压力大小为FN=F’N=F安cos 60°=01 N,C项正确。
同理可得t=3 s时对挡板H的压力大小为01 N,D项错误。
5(t图象为抛物线,故D正确。
13(x)= (a-x),感应电动势为 E=BLv,感应电流为I= ,随着x的增大,I均匀减小,当x=a时,I= =I0;当x=a 时,I=0;x在a-2a内,线框的AB边和其他两边都切割磁感线,由楞次定律可知,电流方向为顺时针,为负方向;有效切割的长度为 L= (2a-x),感应电动势为 E=BLv,感应电流大小为 I= ,随着x的增大,I均匀减小,当x=a时,I==2I0;当x=2a时,I=0;x在2a -3a内,由楞次定律可知,电流方向为逆时针,为正方向;有效切割的长度为 L= (3a-x),感应电动势为 E=BLv,感应电流为 I= ,随着x的增大,I均匀减小,当x=2a时,I= =I0;当x=3a时,I=0;故根据数学知识可知B正确。
F2)=mg=2T③当绳子中的张力为零时,此时导线中的电流为I1,则有(F′1-F′2)=mg=2T④联立①②③④解得I′=,故C正确,D错误。
24(河北省石家庄市t图中正确的是[答案] 3610.D[解析] 36由图可知,0-1s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0-1s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为负方向;同理可知,1-2s内电路中的电流为顺时针,。
专题10.5 电磁感应中的动力学问题一.选择题1.(2017广西五市考前联考).如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ ,间距为L ,电阻不计,两导轨构成的平面与水平面成θ角。
金属棒ab 、cd 用绝缘轻绳连接,其电阻均为R ,质量分别为2m 和m 。
沿斜面向上的力作用在cd 上使两棒静止,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,重力加速度大小为g ,将轻绳烧断后,保持F 不变,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,则A .轻绳烧断瞬间,cd 的加速度大小a =12g sin θ B .轻绳烧断后,cd 做匀加速运动C .轻绳烧断后,任意时刻两棒运动的速度大小之比v ab ∶v cd =1∶2D .棒ab 的最大速度v abm =222sin 3mgR B L【参考答案】C2.(2018南宁高三摸底考试)如图所示,固定的竖直光滑U 型金属导轨,间距为L ,上端接有阻值为R 的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面,磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计。
初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量x 1=mg/k ,此时导体棒具有竖直向上的初速度v 0..。
在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,则下列说法正确的是2A .初始时刻导体棒两端电压为BLv 0B .初始时刻导体棒的加速度大小为2gC .导体棒最终静止,此时弹簧的压缩量为mg/kD .导体棒从开始运动直到最终静止的过程中,回路产生的焦耳热为12mv 02+222m g k【参考答案】CD3.如图甲所示,在列车首节车厢下面安装一电磁铁,电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场,首节车厢经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈中产生的电脉冲信号传到控制中心.图乙为某时控制中心显示屏上的电脉冲信号,则此时列车的运动情况是()3A .匀速运动B .匀加速运动C .匀减速运动D .变加速运动【参考答案】C4.(2016·河南郑州高三质量预测)(多选)用一段横截面半径为r 、电阻率为ρ、密度为d 的均匀导体材料做成一个半径为R (r ≪R )的圆环。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.4 电磁感应中的图象信息题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练第十章电磁感应专题10.4电磁感应中的图象信息题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题10.4 电磁感应中的图象信息题一.选择题1(2018届江西赣中南五校第一次联考)如图甲所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN 和M’N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直。
现金属线框由距M N 的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v—t 图像。
已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图像中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量(下落过程中线框a bcd 始终在竖直平面内,且bc 边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是A。
可以求出金属线框的边长B。
线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等【参考答案】AC【名师解析】由线框运动的v-t 图像,可知0~t1 时间线框自由下落,t1~t2 时间线框进入磁场,t2~t3时间线框在磁场中只受重力作用加速下降,t3~t4 时间线框匀速离开磁场。
专题10.11 电磁感应中的科技信息问题一、选择题1.如图所示是一种延时开关,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,D将延迟一段时间才被释放。
则(A)由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用(B)由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用(C)如果断开B线圈的电键S2,无延时作用(D)如果断开B线圈的电键S2,延时将变长【参考答案】BC2.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。
为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c,流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中虚线)。
图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料,现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为A. B.C. D.【参考答案】A【名师解析】设管中流体的流速为v,则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt,这样如下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面,设此横截面积为S,则画线的流体体积ΔV=SvΔt,除以时间Δt,则得到流体在该管中的流量为Q=ΔV/Δt=Sv.对于题干所给的流量计,横截面积S=bc,故流过流量计的流量Q=vbc,对于给定的流量计,b与c是常量,可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计,流体将切割磁感线,这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc,其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度, c 是流过流量计流体的厚度,v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,如下图所示,则将有电流流过闭合电路,这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势,如下图所示,电阻包括外接的电阻R和可导电流体的电阻r=ρc/ab,这样根据欧姆定律,得到闭合电路中的电流等于I=Q= vbc =,选项A正确。
2018届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点10 电磁感应规律及其应用【命题意图】考查法拉第电磁感应定律的应用,涉及图象问题,意在考查考生分析问题,通过图象获取有用信息的能力和应用数学知识解决问题的能力。
电磁感应中的电路、法拉第电磁感应定律、能量转换及电量的计算等知识点,意在考查考生对电磁感应电路的分析以及对电磁感应中功能关系的正确理解和应用。
【专题定位】高考对本部分内容的要求较高,常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、变压器和交流电的描述问题,在计算题中作为压轴题,以导体棒运动为背景,综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题.本专题考查的重点有以下几个方面:①楞次定律的理解和应用;②感应电流的图象问题;③电磁感应过程中的动态分析问题;④综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题【考试方向】电磁感应中常涉及B—t图象、Φ—t图象、E—t图象、I—t图象、F—t图象和v—t图象,还涉及E—x图象、I—x图象等,这类问题既要用到电磁感应的知识,又要结合数学知识求解,对考生运用数学知识解决物理问题的能力要求较高。
主要以选择题的形式单独命题,有时也会以信息给予的方式命制计算题。
电磁感应与能量的综合,涉及到的考点有:法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路欧姆定律、功和功率、焦耳定律、能量守恒定律、功能关系、动能定理等,主要以选择题和计算题的形式考查。
【应考策略】对本专题的复习应注意“抓住两个定律,运用两种观点,分析三种电路”.两个定律是指楞次定律和法拉第电磁感应定律;两种观点是指动力学观点和能量观点;三种电路是指直流电路、交流电路和感应电路.【得分要点】1、电磁感应中涉及的图线大体上可分为两大类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
对图象问题,首先要看两坐标轴代表的物理量,然后再从图线的形状、点、斜率、截距、图线与横轴所围的面积的意义等方面挖掘解题所需的信息。
专题10.9 转动切割磁感线问题一.选择题1. (2018洛阳联考)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动,电阻R 中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,下列说法中正确的是( )A. 铜片D 的电势高于铜片C 的电势B. 电阻R 中有正弦式交变电流流过C. 铜盘转动的角速度增大1倍,流过电阻R 的电流也随之增大1倍D. 保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生 【参考答案】C【名师解析】根据右手定则,铜片中电流方向为D 指向C ,由于铜片是电源,所以铜片D 的电势低于铜片C 的电势,选项A 错误;电阻R 中有恒定的电流流过,选项B 错误;铜盘转动的角速度增大1倍,,根据转动过程中产生的感应电动势公式E =12BL 2ω,产生是感应电动势增大1倍,根据闭合电路欧姆定律,流过电阻R 的电流也随之增大1倍,选项C 正确;保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中没有电流产生,选项D 错误。
2.如图所示为一圆环发电装置,用电阻R =4 Ω的导体棒弯成半径L =0.2 m 的闭合圆环,圆心为O ,COD 是一条直径,在O 、D 间接有负载电阻R 1=1 Ω。
整个圆环中均有B =0.5 T 的匀强磁场垂直环面穿过。
电阻r =1 Ω的导体棒OA 贴着圆环做匀速运动,角速度ω=300 rad/s ,则( )2A.当OA 到达OC 处时,圆环的电功率为1 WB.当OA 到达OC 处时,圆环的电功率为2 WC.全电路最大功率为3 WD.全电路最大功率为4.5 W 【参考答案】AD3.如图所示,半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A.由c 到d ,I =Br 2ωRB.由d 到c ,I =Br 2ωRC.由c 到d ,I =Br 2ω2RD.由d 到c ,I =Br 2ω2R【参考答案】D34(2018河南八市重点高中联考)如图所示,导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下,绕O 轴沿半径为r 的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度为B ,AO 间接有电阻R ,杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为P ,则A .外力的大小为2B .外力的大小为2CD .导体杆旋转的角速度为22Br 【参考答案】C【名师解析】设导体杆转动的角速度为ω,则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势E =12Br 2ω,I=E/R ,根据题述回路中的电功率为P ,则P=EI ;设维持导体杆匀速转动的外力为F ,则有:P=Fv /2,v=r ω,联立解得F,ω,选项C 正确ABD 错误。
5. 如图所示,长为L 的轻金属软导线下悬挂一质量为m 的小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的偏角为θ,,磁感应强度为B ,则4A .摆球转动的角速度为ωB .摆球转动的角速度为ωC .金属导线中产生的感应电动势的大小E=12BLsin 2θD .金属导线中产生的感应电动势的大小E=122θ【参考答案】AC6.(2018湖南长郡中学实验班选拔考试)如图所示,x 轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度大小相同,现有四分之一圆形线框OMN 绕O 点逆时针匀速转动,若规定线框中感应电流I 顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时,则感应电流I 及ON 边所受的安培力大小F 随时间t 的变化示意图正确的是【参考答案】AD7.(2016·河北正定模拟)如图所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置【参考答案】B568.如图所示为一圆环发电装置,用电阻R =4 Ω的导体棒弯成半径L =0.2 m 的闭合圆环,圆心为O ,COD 是一条直径,在O 、D 间接有负载电阻R 1=1 Ω。
整个圆环中均有B =0.5 T 的匀强磁场垂直环面穿过。
电阻r =1 Ω的导体棒OA 贴着圆环做匀速运动,角速度ω=300 rad/s ,则()A.当OA 到达OC 处时,圆环的电功率为1 WB.当OA 到达OC 处时,圆环的电功率为2 WC.全电路最大功率为3 WD.全电路最大功率为4.5 W 【参考答案】AD【名师解析】当OA 到达OC 处时,圆环的电阻为1 Ω,与R 1串联接入电源,外电阻为2 Ω,棒转动过程中产生的感应电动势E =12BL 2ω=3 V ,圆环上分压为1 V ,所以圆环上的电功率为1 W ,A 正确,B 错误;当OA 到达OD 处时,圆环中的电阻为零,此时电路中总电阻最小,而电动势不变,所以电功率最大为P =E 2R 1+r=4.5 W ,C 错误,D 正确。
9.如图所示,半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A.由c 到d ,I =Br 2ωRB.由d 到c ,I =Br 2ωRC.由c 到d ,I =Br 2ω2RD.由d 到c ,I =Br 2ω2R【参考答案】D710(2016河南八市重点高中联考)如图所示,导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下,绕O 轴沿半径为r 的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度为B ,AO 间接有电阻R ,杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为P ,则A .外力的大小为2B .外力的大小为2CD .导体杆旋转的角速度为22Br 【参考答案】C【命题意图】本题考查了电磁感应、闭合电路欧姆定律、电功率,圆周运动等知识点。
二.计算题1. (2016·淮安5月模拟)很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动.已知磁感应强度B=0.5 T,圆盘半径l=0.3 m,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连,导线两端a 、b 间接一阻值R=10 Ω的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得a 、b8间电压U=0.6 V .(1) 与a 连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱? (2) 圆盘匀速转动600 s,则此过程中产生了多少电能? (3) 自行车车轮边缘线速度是多少?2.(12分)(2016上海闸北期末)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r 、质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上,BA 的延长线过圆导轨中心O ,装置的俯视图如图所示。
整个装置位于一磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,方向竖直向下。
在内、外圆导轨间对称地接有三个阻值均为R 的电阻。
直导体棒在垂直作用于导体棒AB 中点的水平外力F 作用下,以角速度ω绕O 点顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导体棒和导轨电阻均可忽略。
求:(1)导体棒产生的感应电动势; (2)流过导体棒的感应电流; (3)外力大小。
【参考答案】(1)E 感=32B ωr 29(2)I 总=9B ωr22R(3)F =9B 2ωr32R解法二:E 感=22r rBLv B r ωω+⋅=⋅⋅=32B ωr 2;(公式3分,结论2分) (2)三个电阻为并联关系:3R R =总,(2分) I 总=2323B r E R R ω=感总=9B ωr 22R ;(2分) (3)解法一:外力2239922B r B r F BI L B r R R ωω==⋅⋅=总,(公式2分,结论1分) 解法二:F =E I P v v=总感=9B 2ωr 32R 。
(公式2分,结论1分)3.如图所示,长为L 的金属导线下悬挂一质量为m 的小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的偏角为θ,,磁感应强度为B ,求:(1)摆球转动的角速度为ω;(2)金属导线中产生的感应电动势的大小。
1(2)导体在磁场中转动,旋转切割磁感线,但导体本身与磁场不垂直,应该考虑切割的有效长度. 导体L 切割磁感线的有效长度为L ′=L sin θ, 根据旋转切割产生的电动势公式:E=12BL 2ω 得:E=12BL 2ωsin 2θ=12BL2θ4.在磁感应强度为B=0.4T 的匀强磁场中放一个半径r 0=50cm 的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103rad/s 逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R 0=0.8Ω,外接电阻R=3.9Ω,如图所示,求: (1)每半根导体棒产生的感应电动势.(2)当电键S 接通和断开时两电表示数(假定R V →∞,R A →0).【名师解析】(1)每半根导体棒产生的感应电动势为: E 1=Blv=12 Bl 2ω=12×0.4×103×(0.5)2V=50V .11当电键S ′接通时,全电路总电阻为:R ′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为: I='E R = =12.5 A . 此时电压表示数即路端电压为:U=IR=12.5×3.9 V=48.75V .5.(宁夏银川一中2016届高三第三次模拟考试理科综合试题)(18分) 如图所示,宽L =2m 、足够长的金属导轨MN 和M ′N ′放在倾角为θ=30°的斜面上,在N 和N ′之间连接一个R =2.0Ω的定值电阻,在AA ′处放置一根与导轨垂直、质量m =0.8kg 、电阻r =2.0Ω的金属杆,杆和导轨间的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B =1.0T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。
用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连,滑轮与杆之间的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P 处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H =4.0m 。