2004年高考中的电磁感应

1、1、（04上海物理）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BCAA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。2、（04上海物理）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

2、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？解：22（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动）。（2）感应电动势 感应电流 安培力 由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零。 由图线可以得到直线的斜率k=2，（T） （3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f，f=2（N） 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数 3、（04江苏物理）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外一个矩形

3、闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)则 DA. 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4、（04广东广西）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,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

4、轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。解法一：设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势 感应电流 杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力， 导体杆2克服摩擦力做功的功率 解得 解法二：以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达到稳定时，对杆1有 对杆2有 外力F的功率 以P表示杆2克服摩擦力做功的功率，则有 由以上各式得 6、（04全国1）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

5、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。答案：E = B(l2 - l1) I = E F1 = BI l1 (方向向上) F2 = BI l2 (方向向下) F - m1g - m2g + F1 - F2 = 0 I = F (m1 + m2)g/B

6、(l2 - l1) = F (m1 + m2)gR/B2(l2 - l1)2 作用于两杆的重力功率的大小 P = (m1 + m2)g 电阻上的热功率P= I2R P = F (m1 + m2)gR (m1 + m2)g /B2(l2 - l1)2 P= F (m1 + m2)g2R/B (l2 - l1)2 19、（04全国2）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

7、中的感应电动势，则 AAfl2B，且a点电势低于b点电势 B2fl2B，且a点电势低于b点电势Cfl2B，且a点电势高于b点电势D2fl2B，且a点电势高于b点电势19（04全国3）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A 10发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是C。A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯书23（04北京理综）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

8、，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。答案：（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

9、为v时，感应电动势，此时电路中电流 ab杆受到安培力 根据牛顿运动定律，有 （3）当时，ab杆达到最大速度 25（04北京春季理综）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？解：MN滑过的距离为时，它与bc的接触点为P，如图。由几何关系可知MP长度为，MP中的感应电动势MP段的

10、电阻MacP和MbP两电路的并联电阻为 由欧姆定律，PM中的电流 ac中的电流 解得 根据右手定则，MP中的感应电流的方向由P流向M，所以电流Iac的方向由a流向c。35(04江苏理综)如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为05m，横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r1.0，接在NQ间的电阻R4.O，电压表为理想电表，其余电阻不计若导体棒在水平外力作用下以速度2.0ms向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦(1)通过电阻及的电流方向如何? (2)电压表的示数为多少?(3)若某一时刻撤去水平外力，

11、则从该时刻起，在导体棒运动1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为多少? 解：（1）由右手定则可判断，导体棒中的电流方向为ba，则通过电阻只的电流方向为NQ (2)由感应电动势的公式，得 E=Blv 设电路中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，得 又电压表的示数等于电阻R两端的电压值，则有 U=IR 综合式，得 代入数值，得 U=0.16V (3)撤去水平外力后，导体棒将在安培力的作用下，做减速运动设在导体棒运动x=1.0m的过程中，导体棒中产生的感应电动势的平均值为E 由法拉第电磁感应定律，得 由闭合电路欧姆定律，得 设通过导体棒的电荷量为Q，则有 Q = I t 综合、式，得 代入数值，得 Q=2.010-2C 评分标准：本题9分，其中第(1)