2010年高中物理专题复习

1、电磁感应专题一、考点透视2电磁感应与电路的综合例题2在磁感应强度为B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm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=103 rad/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R0=0.8 ，外接电阻R=3.9 ，如所示，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RV，RA0）.3电磁感应中的图象问题例题（2008年全国I）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

2、。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( )4电磁感应中的能量转化例题3（07江苏物理卷18题）如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B=1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求（1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n四、热点分析例题4如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨

3、，其电阻忽略不计，与地面成30角固定N、Q间接一电阻R=10，M、P端与电池组和开关组成回路，电动势E=6V，内阻r=1.0，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场现将一条质量m=10g，电阻R=10 的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平已知导轨间距L=0.1m，当开关S接通后导线ab恰静止不动（1）试计算磁感应强度的大小（2）若某时刻将电键S断开，求导线ab能达到的最大速度（设导轨足够长）例题5如图所示，（a）是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个半径为r0.1 m的有20匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布其右视图如图（b）在线圈所在位置磁感应强度

4、B的大小均为0.2 T线圈的电阻为2，它的引出线接有8的电珠L，外力推动线圈的P端，作往复运动，便有电流通过电珠当线圈向右的位移随时间变化的规律如图所示时（x取向右为正）：（1）试画出感应电流随时间变化的图象（取逆时针电流为正）（2）求每一次推动线圈运动过程中的作用力（3）求该发电机的功率（摩擦等损耗不计）BabcdefMN例题：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边与斜面的底线MN平行，如图所示m，线框总电阻为R=0.02，ab边的质量为m= 0.01 kg，其余各边的质量均忽略不计，框架可绕过c、f点的固定轴自由转动，现从t=0时刻开始沿斜面向上加一

5、随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度与时间的关系为B= 0.5t T，磁场方向与cdef面垂直（cos37=0.8，sin37=0.6）（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为何值时框架的ab边对斜面的压力为零?例题6在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好

6、以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有 （ ） A在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2v1B从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒C从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1Ek）机械能转化为电能D从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为Ek= W1W2LhdB例题：如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（L d），线圈下边缘到磁

7、场上边界的距离为h将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是（ ）A线圈可能一直做匀速运动B线圈可能先加速后减速C线圈的最小速度一定是mgRB2L2D线圈的最小速度一定是aboOBdctiOO1O2例题7如图所示，abcd为一个闭合矩形金属线框，已知ab长L1=10cm，bc长L2=20cm，内阻R=0.1图中虚线O1O2为磁场右边界（磁场左边界很远）它与线圈的ab边平行，等分bc边，即线圈有一半位于匀强磁场之中，而另一半位于磁场之外磁感线方向垂直于线框平面向里，磁感应强度B=0.1

8、T线框以ab边为轴以角速度=100rad/s匀速转动，t=0时刻位置如图所示，在图右边的坐标系上定性画出转动过程中线圈内感应电流随时间变化的图象（只要求画出一个周期）八、专题专练 一、选择题（共10小题，在每小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。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1. 水平放置的金属框架处于如图1所示的匀强磁场中，金属棒置于光滑的框架上且接触良好，从某时刻开始磁感应强度均匀增加，现施加一外力使金属棒保持静止，则金属棒受到的安培力是（）.方向向右，且为恒力B.方向向右，且为变力.方向向左，且为变力.方向向左，且为恒力2.

9、现将电池组、滑线变阻器、带铁心的线圈、线圈B、电流计及如下图连接，在开关闭合、线圈放在线圈中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（）.线圈向上移动或滑动变阻器的滑动端向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转.线圈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、线圈的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向3. 如图2所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻，导轨电阻不计，现

10、将金属棒沿导轨由静止向右拉、若保持拉力恒定，当速度为时，加速度为，最终以速度2做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为时，加速度为，最终也以2做匀速运动，则（）. 图24. 电子感应加速度是利用变化磁场产生的电场来加速电子的。在圆形磁场的两极之间有一环行真空室，用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场，从而在环形室内产生很强的电场，使电子加速，被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动，设法把高能电子引入靶室，横使其进一步加速，在一个半径为的电子感应加速器中，电子在被加速的秒内获得的能量为，这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的，磁通量从零增加到，则下列说法正确的是（）.环形室内

11、的感应电动势为.电子在被加速的秒内获得能量为而底子要绕行周.电子在被加速的秒内获得能量为的过程中，电场力做功为.电子在被加速的秒内获得能量为的过程中，电场力做功为5. 如图3中的甲所示，为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为的导体棒与、接触良好，回路的总电阻为，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度随时间的变化情况如图3中的乙所示（设图甲中的方向为正方向）。若始终静止，关于与框架间的摩擦力在0-时间内的变化情况，以下对摩擦力变化情况的判断可能的是（）A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小 6.如图4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，

12、导轨上横放着两根相同的导体棒、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，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C.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 图47. 物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量，如图5所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为，面极为，线圈与冲击电流

13、计组成的回路总电阻为。若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转1800，冲击电流计测出通过线圈的电量为，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）. . . 图5. 8. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向匀速平移出磁场，如图6所示，线框移出磁场的整个过程（）.四种情况下流过边的电流的方向都相同.图中流过线框的电量与的大小无关.图中线框的电功率与的大小成正比.图中磁场力对线框的功与成正比 图6 9. 弹簧的上端固定，下端挂一根质量为的磁铁，在磁铁下端放一个固定的闭合金

14、属线圈，将磁铁抬到弹簧原长处由静止开始释放，使磁铁上下振动时穿过线圈。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的伸长量与弹性势能的关系为，则线圈产生的焦耳热的总量是( )A. 0 B. C. D. 10. 如图7所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v向右做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则( )图7A.流过固定电阻R的感应电流由b到dB.流过固定电阻R的感应电流由d到b

15、C.流过固定电阻R的感应电流由b到dD.流过固定电阻R的感应电流由d到b二、填空题（共2小题，共30 把答案填在题中的横线上）11. 一种测量血管中血流速度仪器的原理如图8所示，在动脉血管左右两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.00，磁场的磁感应强度为0.080，电压表测出的电压为0.10，则血流速度大小为 （取两位有效数字）12. 有一个被称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5的新干电池，几根导线，开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图9所示，在开关通或断时，就会

16、连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是；人有触电感觉时开关是接通还是开关是断开的瞬间，因为 。13. 如图10所示，水平铜盘半径为r，置于磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度做匀速圆周运动，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连，则变压器原线圈两端的电压为_，通过负载R的电流为_。三、计算题14. 如图11所示在半径为的绝缘圆筒内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，圆周正下方有小孔与平行金属板、相通，两板间距为，两板与电动势为的电源连接，一带电量为-、质量为的带电粒子（重力忽略不计），开始

17、时静止于孔正下方紧靠板的点，经电场加速后从孔进入磁场，并以最短的时间从孔射出。已知带电粒子与筒壁的碰撞无电量损失，且每次碰撞时间极短，碰后以速率返回，求：（）筒内磁场的磁感应强度大小；（）带电粒子从点出发至第一次回到点所经历的时间；15. .如图12所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数40，电阻0.1，长0.05，宽0.04，角速度，磁场的磁感应强度，线圈两端外接电阻9.9，的用电器和一个交流电流表。求：（）线圈中产生的最大感应电动势；（）电流表的读数；（）用电器的功率16.如图13所示，平行的光滑金属导轨和相距L，处于同一竖直平面内，间解有阻值为的电阻，轻质

18、金属杆长为L，近贴导轨数值放置，离端0.5L处固定有质量为的小球，整个装置处于磁感应强度为并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当杆由静止开始紧贴导轨绕端向右倒下至水平位置时，球的速度为，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，求在此过程中：（）通过电阻的电量；（）中通过的最大电流强度.17. 如图14所示，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中有一折成30角的足够长的金属导轨，导轨平面垂直于磁场方向。一条长度的直导线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻。求：经过时间后：（1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?（2）闭合回路中的电流大小和方向?（3）MN两端的电压参考答案：1. C 2. B 3.