1995-2005年电磁感应高考试题

1995-2005年电磁感应高考试题 1. (95)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内, 并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2特,导轨上 面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为 r=0.25欧,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于 导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是 v=5.0米/秒,如图 13所示.不计导轨 上的摩擦. (1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小. (2)求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的 热量. 2. (96)一平面线圈用细杆悬于 P 点，开始时细杆处于水平位置，释 放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知 线圈平面始 终与纸面 垂直，当线圈第一次通过位置 和位置时， 顺着磁场的方向看去， 线圈中感应电流的方向分别为( ) 。 位置 位置 (A)逆时针方向 逆时针方向 (B)逆时针方向 顺时针方向 (C)顺时针方向 顺时针方向 (D)顺时针方向 逆时针方向 3. (96)右图中 abcd 为一边长为 l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc 边中串接有 电阻 R，导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的 ab 边平行。磁场 区域的宽度为 2l，磁感应强度为 B，方向竖直向下。 线框在一垂直于 ab 边的水平恒定拉 力作用下，沿光滑水平面运动 ，直到通 过磁场区域。已知 ab 边刚进入磁场时，线框便变为 匀速运动，此时通过电阻 R 的电流的大小为 i0，试在右图的 ix 坐标上定性画出: 从导线 框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流 过电阻 R 的电流 i 的大小随 ab 边的位置坐标 x 变化的曲线。 4(98 上海) 如图 所示，在一固定的圆柱形磁铁的 N 极附近置一水平线圈 abcd，磁铁轴线 与线圈水平中心线 xx轴重合。下列说法正确的是 A当线圈刚沿 xx轴向右平移 时，线圈中有感应电流，方向为 abcda B当线 圈刚绕 xx轴转动时（ad 向外， bc 向里）， 线圈中有感应 电流，方向为 abcda C当线 圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流， 方向为 adcba D当线圈刚绕 yy轴转动时（ ab 向里，cd 向外），线圈中有感应电流，方向为 abcda 5(98 上海) 将一个矩形金属 线 框折成直角框架 abcdefa，置于倾角为 37的斜面上，ab 与斜面的底线 MN 平行，如图 所示。 ab=bc=cd=de=ef=fd=0.2 米，线框总电阻为 R=002 欧，ab 边和 de 边的质量均为 m=001 千克，其余四 边的质 量忽略不计。框架可绕过 c、f a b d c x x 2 点的固定轴转动。现从 t=0 时刻开始沿斜面向上加一随 时间均匀增加的、范围足够大的匀 强磁场，磁感 强度与 时间的关系为 B=05t 特，磁场方向与 cdef 面垂直。 (1)求线框中感应电流的大小，并在 ab 段导线上画 出感应电流的方向。 (2)t 为何值时框架将开始绕其固定轴转动? (cos37 =0.8，sin30=0.6，g=10 米/秒 2) 6(99)一匀强磁场，磁场方向垂直纸面， 规定向里的方 向为正在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图 1 所示。现 令磁感强度 B 随时间 t 变化，先按图 2 中所示的 Oa 图线变化，后来又按 图线 bc 和 cd 变化，令，分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小， l1，l2，l3 分别表示对应的感应电 流， 则 A.1 2，I1 沿逆时针方向，I 2 沿顺时针方向 B.1 2，I1 沿逆时针方向， I2 沿顺时针方向 C.1 2，I2 沿顺时针方向， I3 沿逆时针方向 D.1=2，I2 沿顺时针方向，I 3 沿顺时针方向 7、(00 上海) 如图 （a），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（b）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 NG （B）t2时刻 NG （C）t3时刻 NG （D）t4时刻 N=G 8、(00 上海) 如图 所示，固定于水平桌面上的金属框架 cdef，处在竖直向下的匀强磁场中， 金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦滑动。此 时 adeb 构成一个边长为 l 的正方形。棒的电阻 为 r，其余部分电阻不计。开始时磁感强度为 B0。 （1）若从 t=0 时 刻起，磁感强度均匀增加，每秒增加为 k，同时保持棒静止。求棒中的 感应电流。在图上标出感应电 流的方向。 （2）在上述（1）情况中，始终保持静止，当 t=t1 秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多 大？ M N B a b c d e f 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页3 （3）若从 t=0 时 刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度 v 向右作匀速运动时，可使 棒中不产生感应电流，则磁感 强度应怎样随时间变化（写出 B 与 t 的关系式）？ 9(00 天津) 空间 存在以 、 为边界的匀强磁场区域，磁感abcd 强度大小为 B，方向垂直纸面向外，区域宽为 ，瑞有一矩形线1l 框处在图中纸面内，它的短边 与 重合， 长度为 ，长边的长2 度为 2 ，如图所示，某时刻线框以初速 沿与 垂直的方向1l vab 进入磁场区域，同时某人对线 框施以作用力，使它的速度大小和 方向保持不变，设该线框的电 阻为 ，从 线框开始进入磁 场到R 完全离开磁场的过程中，人对线 框作用力所做的功等于 。 10(00 天津) 一小型 发电机内的矩形 线圈在匀强磁场中以恒定 的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 ，穿过每匝线圈的磁通量 随时间按正弦规律变 化，如 图所示，发电机内阻10n ，外电路电阻 ，已知感 应电动势的最大 值 ，其中 为穿.5r95RnEmm 过每匝线圈磁通量的最大值，求串 联在外电路中的交流电 流表（内阻不计）的读数。 11(00 广东) 空 间存在以 ab、cd 为边界的匀强磁场区域，磁感强度 大小为凡方向垂直纸面向外，区域 宽为 l1、现有一矩形线框处在图 中纸面内，它 的短边与 ab 重合， 长度为 l2长边的长度为 2l1，如图所示。某时刻 线框以初速 v 沿与 ab 垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框 施以作用力，使它的速度大小和方向保持 不变，设该线框的电阻 为 R。从 线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作 用力所做的功等于_. 13(01 上海) 如 图所示，有两根和水平方向成。角的光滑 平行的金属轨道，上端接有可 变电阻 R，下端足够长，空 间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感 强度为及一根质量 为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间 后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则 ( ) （A）如果 B 增大，v m 将变大 （B）如果 变大， vm 将变大 （C）如果 R 变大， vm 将变大 （D）如果 m 变小，v m 将变大 14(01 上海) 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 4 （D）如果断开 B 线圈的电键 S2，延 时将变长 15(01 上海) 半径 为 a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感强 度为 B 0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属 圆环与磁场同心地放置，磁场 与环面垂直，其中 a0.4m，b0.6m ，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的 电 阻均为 R02，一金属棒 MN 与金属环接触良好，棒与 环 的电阻均忽略不计 （1）若棒以 v05m/s 的速率在 环上向右匀速滑动，求 棒滑过圆环直径 OO的瞬时（如图所示）MN 中的电动势和 流过灯 L1 的电流。 （2）撤去中间的金属棒 MN 将右面的半圆环 OL2O以 OO为轴向上翻转 90，若此时 磁场随时间均匀变化，其变化率 为 B/t（4 /）T/s，求 L1 的功率。 16.(01 春季) 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 。l 导轨上面横放着两根导体棒 ，构成矩形回路，如图所示两根.导体棒的质量皆为cdab和 ，电阻皆为 R，回路中其余部分的电阻可不计在整个 导轨平面内都有竖直向上的匀强m 磁场，磁感应强度为 设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行开始时，棒 静止，棒B cd 有指向棒 的初速度 （见图）若两 导体棒在运动中始 终不接触，求：abcd0v （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少 （2）当 棒的速度变为初速度的 时， 棒的加速度是多少？43cd 17(01 理综) 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 ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 A B )(acbRB)(cbaRI C DI 17(02 理综). 图中 EF、GH 为平行的金属导轨，其 电阻可不 计，R 为电 阻器， G 为电容器，AB 为可在 EF 和 GH 上滑 动的导体横杆。有均匀磁场垂直与 导轨平面。若用 I1 和 I2 分别表示图中该处导线中的电流， 则当横杆 AB A. 匀速滑动时，I 1=0，I2=0 B. 匀速滑动时，I 10，I20 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页5 C. 加速滑动时，I 1=0，I2=0 D. 加速滑动时，I 10，I20 18.(02 春季) 磁铁在电器中有广泛的应用，如 发电机，如图所示，已知一台 单和发电机转子导线框共有 N 匝，线框长为 l1，宽为 l2，转子的转动角速 度为 ，磁极间的磁感强度为 B，试导出发电机的瞬时电动热 E 的表达 式。现在知道有一种强水磁材料 钕铁硼，用它制成 发电机的磁极 时，磁感 强度可增大到原来的 K 倍，如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速 度，需产生的电动热都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？ 19.如图所示，半径为 R、单位长度电阻为 的均匀导电圆环固定在水平 面上，圆环中心为 O。匀强磁 场垂直水平方向向下，磁感 强度为 B。平行于直径 MON 的 导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。杆的 电阻可以忽略不 计，杆与圆环接触良好。某时 刻，杆的位置如图， aob=2 ，速度为 v。求此时刻作用在杆上的安培力的大小。 20(03 上海) 粗 细均习的电阻 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，则在移出过程中线框的一边 a、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ） 21(03 上海) 如 图所示，OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属 导轨， O、C 处分别接有短 电阻丝（图中粗线表法），R 1= 4、R2=8（导轨其它部分电 阻不计）。导轨 OAC 的形状 满足方程 （单位：m ）。磁感 强度 B=0.2T)3sin(2xy 的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足 够长的金属棒在 水平外力 F 作用下，以恒定的速率 v=5.0m/s 水平向右在 导轨上从 O 点滑动到 C 点，棒与 导思接触良好且始终保持与 OC 导轨垂直，不 计棒的电 阻。求：（1）外力 F 的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝 R1 上消耗的最大功率； （3）在滑动过程中通过金属棒的电流 I 与时间 t 的关系。 M N O b a 6 22. (04 北京理综)（18 分）如图 1 所示，两根足 够长的直金属 导轨 MN、PQ 平行放置在倾 角为 的绝缘斜面上，两导轨间 距为 L。M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与 导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B 的匀 强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让 ab 杆沿导轨由静止 开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由 b 向 a 方向看到的装置如图 2 所示，请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻 的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当 ab 杆的速度大小为 v 时，求此时 ab 杆中的电流及其加速 度的大小； （3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。 23(04 甘肃理综)如图所示，在 x0 的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框 abcd 位于 xy 平面内，线框的 ab 边与 y 轴重合。令线框从 t=0 的时刻起由静 止开始沿 x 轴正方向做匀加速运动， 则线框中的感应电流 I（取 逆时针方向的电流为正）随时间 t 的变化图线 It 图可能是下 图中的哪一个？ 24(04 吉林理综)一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上， 磁感应强度为 B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为 l，螺旋 桨转动 的频率为 f，顺着地磁场 的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针 方向转动。螺旋 桨叶 片的近轴端为 a，远轴端为 b，如图所示。如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用 表示每个叶片中的感应电动 势，则 Afl 2B，且 a 点电势低于 b 点电势 B2fl 2B，且 a 点电势低于 b 点电势 B 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页7 Cfl 2B，且 a 点电势高于 b 点电势 D2fl 2B，且 a 点电势高于 b 点电势 25(04 吉林理综)如图所示，在 y0 的空间中存在匀 强电场，场强沿 y 轴负方向；在 y0 的空间中，存在 匀强磁场，磁场方向垂直 xy 平面（纸面）向外。一电量 为 q、质量为 m 的带正电的运动粒子， 经过 y 轴上 yh 处的点 P1时速率为 v0，方向沿 x 轴正方向；然后， 经过 x 轴上 x2h 处的 P2 点进入磁场，并经过 y 轴 上 y 处的 P3 点。不计重力。求 （l）电场强度的大小。 （2）粒子到达 P2时速度的大小和方向。 （3）磁感应强度的大小。 26 (04 山东理综)图中 a1b1c1d1 和 a2b2c2d2为在同一 竖直面内的金属导轨，处在磁感 应强度为 B 的匀强磁 场中，磁场方向垂直导轨所在的平面 (纸面)向里。导轨的 a1b1 段与 a2b2 段是竖直的，距 离为 l1；c1d1 段与 c2d2 段也是竖直的，距离 为 l2。x1y1 与 x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻 线相连的金属细杆，质量分别为 m1 和 m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两 杆与导轨构成的回路的总电阻为 R。F 为作用于金属杆 x1y1 上的竖直向上的恒力。已知两 杆运动到图示位置时，已匀速向上运 动，求此 时作用于两杆的重 力的功率的大小和回路电阻上的热功率。 27(04 天津) 磁流体 发电是一种新型 发电方式，图 1 和图 2 是其 工作原理示意图。图 1 中的长 方体是发电导管，其中空部分的长、 高、宽分别为 、 、 ，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，lab 这两个电极与负载电阻 相连。整个 发电导管处于图 2 中磁 场线圈产生的匀强磁场里，R 磁感应强度为 B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为 的高温、高速电离气体沿导 管向右流动，并通过专用管道 导出。由于运 动的电离气体受到磁 场作用，产生了电动势。 发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。 设发电导管内 电离气体流速处处相同，且 不存在磁场时电离气体流速为 ，电离气体所受摩擦阻力 总与流速成正比， 发电导管两0v 端的电离气体压强差 维持恒定，求：p （1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力 F 多大； y x P1 P2 P3 0 v Fa 1 b1c1 d1 x1 y1 a2 b2 c 2 d2 x2 y2 8 （2）磁流体发电机的电动势 E 的大小； （3）磁流体发电机发电导管的输入功率 P。 28(04 全国理综)一矩形线圈位于 一随时间 t 变化的匀强磁场内，磁 场方向垂直线圈所在的平面（纸 面）向里，如图 1 所示。磁感应强 度 B 随 t 的变化规律如图 2 所示。 以 l 表示线圈中的感应电流，以图 1 中线圈上箭头所示方向的电流为 正，则以下的 It 图中正确的是（ ） 29 (04 广东) 如 图，在水平面上 有两条平行导电导轨 MN、PQ,导 轨间距离为 ，匀强磁场垂直于 导l 轨所在的平面（纸面）向 里，磁感应强度的大小为 B， 两根金属杆 1、2 摆在导轨上， 与导轨垂直，它们的质量和电 阻分别为 和 ,m、 1R2、 两杆与导轨接触良好，与导轨间 的动摩擦因数为 ，已知：杆 1 被外力拖动，以恒定的 速度 沿导轨运动；达到稳定状态时，杆 2 也以恒定速度沿 导轨运动， 导轨的电阻可忽0v 略，求此时杆 2 克服摩擦力做功的功率。 30(04 江苏) 如 图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂 M 2 1 N 0v P Q 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页9 直纸面向外一个矩形闭 合导线框 abcd，沿纸面由位置 1(左)匀速运动到位置 2(右)则 A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为 abcda B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为 adcba C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左 31(04 上海) 两 圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环， 当 A 以如图所示的方向绕中心 转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应 电流。则（ ） A可能带正电且转速减小。 BA 可能带正电且转速增大。 CA 可能带负电且转速减小。 DA 可能带负电且转速增大。 32(04 上海) 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为 L，一端通过导线 与阻值为 R 的电阻连接；导轨 上放一质量为 m 的金属杆（ 见右上图），金属杆与导轨的电 阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属杆上，杆最终将 做匀速运动.当改变拉力的大小时，相 对应的匀速运动速度 v 也会变化，v 与 F 的关系如 右下图.（取重力加速度 g=10m/s2） （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？ （2）若 m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5；磁感应强度 B 为多大？ （3）由 vF 图线 的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 33. (05 河北) 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸 面向里。abcd 是位于 纸面内的梯形线圈， ad 与 bc 间的距离也为 l。t=0 时 刻，bc 边与磁场 区域边界重合（如图）。 现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直 于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿 abc da 的感应电流 为正，则在线圈穿越磁场区域的 过程中，感 应电流 I 随时间 t 变化的图线 可能是 a b cd l 2l/vO l/v t I O l/v 2l/v t I 2l/vO l/v t I 2l/vO l/v t I 10 A B C D 34. (05 吉林) 处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd，以恒定的角速度绕 ab 边转动，磁场方向平行于纸 面并与 ab 垂直。在 t=0 时刻，线圈平 面与纸面重合（如图），线圈的 cd 边离开纸面向外运动。若规定由 a bcda 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流 I 随 时间 t 变化的图线是 A B C D 35(05 北京) 现 将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如下图 连接。在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑 动端 P 向左加速滑动时，电流计指针向右 偏 转。由此可以判断 线圈 A 向上移 动或滑动变阻器的 滑 动端 P 向右加速滑动都能 引起电流计指针向左偏转 线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开 关，都能引起电流计指针向右偏 转 滑动变阻器的滑动端 P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中 央 因为线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法判断 电流 计指针偏转的方向 36(05 天津) 将硬 导线中间一段折成不封 闭的正方形，每边长为 l，它在磁感应强度为 B、 方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路连接， 外电路有额定功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计， 灯泡的电阻应为 (2l2nB)2/P 2(l2nB)2/P (l2nB)2/2P (l2nB)2/P 37(05 天津) 图 中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨， 间距 l 为 0.40m， 电阻不计。导轨所在平面与磁感 应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场垂直。质量 m 为 6.010-3kg、电阻为 1.0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑 接触。导轨两端分别接有滑动变 阻器和阻值为 3.0 的电阻 R1。当杆 ab 达到 稳定状态时以速率 v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P 为 0.27W，重力加速 度取 10m/s2，试求速率 v 和滑动变阻器接入电路部分的阻 值 R2。 I O t I O t I tO I tO a b c d B + + 0 22 A B P + ba B l R1 R2 l a b M N P Q B v 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页11 38(05 广东) 如 图 3 所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水 平面，导轨上横放着两根相同的 导体棒 ab、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒 的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中 间 用细线绑住，它 们的 电阻均为 R，回路上其余部分的电阻不计。在 导轨平面内两导轨间有一竖直向 下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过 程中 回路中有感应电动势 两根导体棒所受安培力的方向相同 两根导体棒和弹簧构成的系 统动量守恒，机械能守恒 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 39(05 广东) 如 图 13 所示，一半径为 r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于 导线框所在平面，导线框的左端通 过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离 为 d，板长为 l，t=0 时，磁场的磁感应强度 B 从 B0 开始均匀增大，同时，在板 2 的左端 且非常靠近板 2 的位置有一质量为 m、带电量为-q 的液滴以初速度 v0 水平向右射入两板 间，该液滴可视为质点。 要使该液滴能从两板间射出，磁感 应强度随时间的变化率 K 应满足什么条件？ 要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感 应强度 B 与时间 t 应满足什么关系？ 40(05 上海) 如 图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、 电阻不计的平行金属导轨相距 1m，导轨平面与水平面成 =370 角，下端连接阻值为 R 的电阻匀 强磁场方向与导轨平面 垂直，质量为 0.2kg、电阻不计 的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它 们之间的动摩擦因数为 0.25 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R 消耗的功率为 8W，求 该速度的大小； （3）在上问中，若 R=2，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小与方 向 （g=10m/s2，sin370=0.6，c0s370=0.8） a c b d 图 3 Bd 1 2 图 13 12 【参考答案】 1.解:(1)当两金属杆都以速度v匀速滑动时,每条金属杆中产生的感应电动势分别为 1= =Bdv 由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度因拉力与安培力平衡,作用 于每根金属杆的拉力的大小为 F1=F2=IBd 由式并代入数据得(2)设两金 属杆之间增加的距离为L,则两金属杆共产生的热量代入数据得 Q=1.2810-2焦 2.B 3. x (0l) ii 0 (l2l) i0 (2l3l)如图，且 x3l 处 iI0 4、C 5、（1）=0.02（伏） I=1.0（安），方向从 a 到 b M N B a b c d e f 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页13 （2）fab=0.1t，方向垂直斜面向上 Mf=fabbc=0.02 t MG=mgbccos+mgcdsin=mgbc（cos+sin）=0.028（牛米） 令 Mf=mG，0.02t=0.028，t=1.4（秒） 6. B,D 7、AD 8、（1）感应电动势 2klt 感应电流 r l2 方向如图：逆时针方向 （2）t=t1 秒时，B=B 0+kt1 F=Blv 所以 r kl)tB(F3 总磁通量不变 Bl(l+vt)=B0l2 所以 vtl B0 9 （5 分） 5 分）1 2lR 10已知感应电动势的最大值 mnaE1 设线圈在磁场中转动的周其为 T，则有 T22 根据欧姆定律，电路中电流的最大 值为 rREIm4 设交流电流表的读数 I，它是电流的有效值，根据有效值与最大值的关系，有 I214 由题给的 图线可读得 Wbm-20.5 BT1436 解以上各式，并代入数据，得 AI. 7 11. 1 2)(LRV 13B、C 14B、C 15 解：（1） 1B2av0.20.850.8V I1 1/R0.8/20.4A （2）2/t0.5a 2B/t0.32V P1( 2/2)2/R1.2810 2W 14 16. .(01 春 17. A 17. D 18.取轴 Ox 垂直于磁感强度，线框转角为 （如图所示）， 线框长边垂直于纸面，点 A、B 表示线框长边导线与纸面的交点， O 点表示转轴与纸面的交点。线框长边的线速度为 2lv 一根长边导线产生的电动势为 ，一匝 导线 框所产生的感应电动势为2lsinB1l N 匝线框产生的电动势应为sin21BlE 磁极换成钕铁硼永磁体时，设匝数为 N ，则有tlNsin21 由 可得K NE 19.F = RvB 2)(sin2 20.B 21（1）金属棒匀速运动 I=/R 总 F 外安外 FBLv =BIL=B2L2v/R 总 )(2sinmax )(3/821R总 3.08/.5.02max NF （2） )(4/.5/ 221121 WRvBP （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 且 3sinmxL,vtx ， BLv )(i43)sin(AtvtI总总 22. （1）重力 mg，竖直向下支撑力 N，垂直斜面向上安培力 F， 沿斜面向上 （2）当 ab 杆速度为 v 时，感应电动势 ，此 时电路中 电流BlvE RlEI ab 杆受到安培力 RLIF2 根据牛顿运动定律，有 历届高考物理试题电磁感应 吉林二中物理组编辑 第 页15 mRvLBgaR vLBgF22sinsin （3）当 时，ab 杆达到最大速度si2 mv 2iLBvm 23. D 24A 25（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从 P1 到 P2 的时间为 t，电场强度 的大小为 E，粒子在电场中的加速度为 a，由牛 顿第二定律及运动学公式有 qE ma v0t 2h a1 由、式解得 qhmvE20 （2）粒子到达 P2时速度沿 x 方向的分量仍为 v0，以 v1 表示速度 沿 y 方向分量的大小， v 表示速度的大小， 表示速度和 x 轴的夹角， 则有 ah21 20v tn 由、式得 v1v 0 由、式得 245 （3）设磁场的磁感应强度为 B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二 定律 r 是圆周的半径。此圆周与 x 轴和 y 轴的交点分别rvmqB 为 P2、P3。因为 OP2OP 3，45，由几何关系可知，连线 P2P3为圆轨道的直径，由此可 求得 r h 由、可得 qhv0 26解：设杆向上运动的速度为 v，因杆的运 动，两杆与 导轨 构成的回路的面积减少，从而 磁通量也减少。由法拉第电磁感 应定