高考物理电磁感应综合题2
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1 高考物理大题专题-电磁感应
重要考点精讲
考点一:三个定则
(1)安培定则
(2)左手定则
(3)右手定则
考点二:三种电动势
(1)感生电动势
例题1 如图甲所示的螺线管,匝数1500n匝,横截面积220Scm,电阻1.5r,与螺线管串联的外电阻13.5R,225R;方向向右穿过螺线管的匀强磁场,磁感应强度按照图乙所示规律变化;试计算电阻2R的电功率和,ab两点的电势(设c点电势为零)。
【答案】1.0W,0.7V,5V;
变式1 如图所示,面积为20.2m的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。
2 磁感应强度随时间变化规律是(60.2)BtT,已知电路中的124,6RR,电容30CF,线圈A的电阻不计。求:(1)闭合S后,通过2R的电流大小和方向;(2)闭合S一段时间后,再断开S,S断开后通过2R的电荷量是多少?
【答案】(1)0.4A,由上而下;(2)57.210C;
(2)动生电动势
例题2 如图所示,,MNPQ为两条水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间的夹角为060,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒的电流为( )
A.BLvIR B.32BLvIR C.2BLvIR D.33BLvIR
【答案】B
变式2 如图所示,金属框架MON平面与匀强磁场B垂直 ,导体ab能紧贴金属框架运动,且始终与导轨ON垂直;当导体ab从O点开始匀速向右运动时,速度为0v,试求bOc回路中某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式;
【答案】2033Bvt;
(3)交变电流
3
例题3(09年福建卷)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0,则外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则
\
第1页 共17页
1.(20分)(2014山东省青岛二模)如图所示,两条平行的金属导轨相距L = lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN =1Ω和RPQ = 2Ω .MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态.t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动.求:
【参照答案】.(1)B = 2T
代入数据可得: q = 3C…………………. (1分) \
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2.(18分)(2014北京市顺义区模拟)如图所示,间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道,固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直竖直轨道平面。竖直轨道上部套有一金属条bc,bc的电阻为\
第3页 共17页 3.(19分) (2014年3月福建省龙岩市模拟)如图所示,倾角=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向 垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2Kg,电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨 向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取\
第4页 共17页 10m/s2。求:
(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?
2000-2009年高考试题分类汇编:电磁感应、交流电
(09年上海物理)24.(14分)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,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。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,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3,r=0.2,s=1m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-B2l2m(R+r) x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。
解析:(1)金属棒做匀加速运动,R两端电压UIv,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,加速度为恒量;
(2)F-B2l2vR+r =ma,以F=0.5v+0.4
代入得(0.5-B2l2R+r )v+0.4=a
a与v无关,所以a=0.4m/s2,(0.5-B2l2R+r )=0
得B=0.5T
(3)x1=12 at2,v0=B2l2m(R+r) x2=at,x1+x2=s,所以12 at2+m(R+r)B2l2 at=s
得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s,
(4)可能图线如下:
(08全国卷1)20.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是
答案:D
解析:0-1s内B垂直纸面向里均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,排除A、C选项;2s-3s内,B垂直纸面向外均匀增大,同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除B选项,D正确。
1 高二物理电磁感应练习题
一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每小题4分,共52分,漏选得2分,错选和不选得零分)
1.下列说法正确的是 ( )
A.磁通量越大,磁通量的变化也越大
B.磁通量变化越大,磁通量的变化率也越大
C.磁通量变化越快,磁通量的变化率越大
D.磁通量等于零时,磁通量的变化率也为零
2.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是 ( )
A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,
经过位置2时沿adcb方向
B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,
经过位置2时沿abcd方向
C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向
3.如图所示,一个环形线圈放在均匀磁场中,设在第一秒内磁感线垂直于线圈平面向里,如图(a),磁感应强度B随时间t而变化的关系如图(b),
那么在第二秒内线圈中感应电流的大小和方向是( )
A.逐渐增加,逆时针方向 B.逐渐减小,顺时针方向
C.大小恒定,顺时针方向 D.大小恒定,逆时针方向
4.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘.由于它的转动使金属环P中产生了如图所示的所感应电流,则Q盘的转动情况是 ( )
A.顺时针加速转动 B.逆时针加速转动
C.顺时针减速转动仪 D.逆时针减
5.如图24—6甲,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴。Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图乙所示。P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则( )
A.t1时刻,N>G
B.t2时刻,N>G
C.t3时刻,N<G
D.t4时刻,N=G