专题电磁感应要点

2009高考物理专题冲刺八命题范围：电磁感觉说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟.第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，将正确的选项填在括号内）一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感觉强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内线圈中感觉电流的大小与其各地方受安培力的方向是（）BA．大小恒定，沿顺时针方向与圆相切BB．大小恒定，沿着圆半径指向圆心O24t/sC．渐渐增添，沿着圆半径走开圆心-B乙D．渐渐增添，沿逆时针方向与圆相切甲2.如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.以下判断正确的选项是（）A．原线圈中的电流为nIAU~B．变压器的输入功率为UI/n.RC．电动机输出的总功率为I2RD．电动机两端电压为IR3.以以下列图，固定在水平桌面上的圆滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触优异。在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻R，其余部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑

d

Iac动，运动过程中杆ab素来垂直于框架。右图为一段时间内金属杆中的电流I随时间t的变化关系，则以以下列图中能够表示外力F随时间t变化关系的图象是（）

RBegbO

tFFFFOtOtOtOtABCD1以以下列图，圆滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中．磁感觉强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为M，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中不能够求出的物理量有()A．电阻R上产生的焦耳热B．经过电阻R的总电量MC．ab棒运动的位移D．ab棒的运动时间5.以以下列图电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的选项是()A．闭合S，牢固后，电容器两端电压为EB．闭合S，牢固后，电容器的a极带正电C．断开S的瞬时，电容器的a极板将带正电D．断开S的瞬时，电容器的a极板将带负电

BaPQv0bNCbR1aR2LSE6.以以下列图，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感觉电流方向以逆时针为正，那么在以以下列图中能正确描述线框从图中所示地址开始转动一周的过程中，线框内感觉电流随时间变化状况的是（）

Oωiiiitttt0000ABCD7.以以下列图，两根间距为d的平行圆滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触优异。整个装置处于磁感觉强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab恰好处于静止状态。若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，能够采纳的举措是（）A．减小磁感觉强度B．调治滑动变阻器使电流减小C．减小导轨平面与水平面间的夹角θ．将电源正负极对凋使电流方向改变相距为d的足够长的两平行金属导轨（电阻不计）固定在绝缘水平面上，导轨间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B，导轨左端接有电容为C的电容器，在导轨上放置一金属棒并与导轨接触优异，以以下列图。现用水平拉力使金属棒开始向右运动，拉力的功率2恒为P，在棒达到最大速度以前，以下表达正确的选项是()金属棒做匀加速运动电容器所带电量不停增添作用于金属棒的摩擦力的功率恒为P电容器a极板带负电2000年关，我国宣告已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h，可载5人，以以下列图就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导资料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，以下说法中正确的选项是（）A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感觉电流.当牢固后，感觉电流消逝B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感觉电流.当牢固后，感觉电流仍存在C．如A的N极向上，B中感觉电流的方向以以下列图D．如A的N极向上，B中感觉电流的方向与图中所示的方向有时同样的有时相反10.以以下列图，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右界线上，磁感觉强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）BL2NBL2A．B．22C．BL2D．NBL2第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.11.（8分）以以下列图，PQ、MN是固定的水平放置的足够长的U形金属导轨，导轨的宽度为L，整个导轨处于竖直向上、磁感觉强度为B的匀强磁场中，导轨左端连接一阻值为R的电阻器，在导轨上放一质量为m的金属棒ab，导轨与金属棒电阻均不计，给ab一水平初速度v0，使其向右运动，最后ab静止在导轨上，(1）求：当金属棒ab的速度为0.5v0时，经过电阻R的电流强度为．(2）针对导轨是圆滑仍是粗糙的两种状况，安培力做功和整个回路中产生的热量进行了以下猜想，即：猜想1：两种状况下，安培力对金属棒所做的功（填相等、不相等），猜想2：两种状况下，整个回路产生的热量（填相等、不相等）．12.（12分）电磁流量计以以下列图,用非磁性资料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此地域时,测出管壁上a、b两点间的电动势为E,即可知道管中液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3／s).已知管道直径为D,磁场的磁感觉强度为B,则Q与E间的关系为________3三、本题共6小题，共90分.解答应写出必需的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能够得分，有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位.13.（13分）以以下列图，在方向竖直向上的磁感觉强度为B的匀强磁场中，有两条足够长的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直。ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为T0的水平细线拉住，棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f。棒ab与导轨间的摩擦不计，在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动，求：1）线断以前水平拉力F随时间t的变化规律；2）经多长时间细线将被拉断。BcaFdb14.(14分)如图甲所示，圆滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感觉强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。求：⑴金属杆在5s末时的运动速度．⑵第4s末时外力F的瞬时功率。MNU/V0.3FV0.2R0.10t/sPQ12345615.（14分）如图，圆滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩′形地域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强4磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左界线相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨素来保持优异的接触，导轨电阻不计）。求：1）棒ab在走开磁场右界线时的速度；2）棒ab经过磁场区的过程中整个回路所耗资的电能；3）试剖析议论ab棒在磁场中可能的运动状况。MaO1O1’NBRFbOO′Pl0Ql16.（14分）如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在圆滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感觉强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的界线MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。⑴求经过线框导线截面的电量及线框的电阻；⑵写出水平力F随时间变化的表达式；⑶已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？I/AM0.6B0.40.2N0123456t/s甲乙17.（16分）两根相距为L的足够长的金属直角导轨以以下列图放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭5合回路，杆与水平易竖直导轨之间有同样的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感觉强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动，设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触优异，重力加速度为g，求：（1）ab杆匀速运动的速度v1；2）ab杆所受拉力F；3）ab杆以v1匀速运动时，cd杆以v2（v2已知）匀速运动，则在cd杆向下运动h过程中，整个回路中产生的焦耳热．18.（17分）9．以以下列图，两条圆滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分圆滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段同样的匀强磁场所区（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感觉强度为B，磁场的宽度为S，相邻磁场所区的间距也为S，S大于L，磁场左、右两界线均与导轨垂直。现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止开释，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进入磁场所区，最后线框恰好圆满经过n段磁场所区。地球表面处的重力加速度为g，感觉电流的磁场能够忽略不计，求：1）刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度．2）整个过程中金属框内产生的电热．3）金属框圆满进入第k（k＜n）段磁场所区前的时刻，金属框中的电功率．BBBSS2009高考物理专题冲刺八参照答案63.B4.D5.C6.A7.C.8.B9.B10.A11.1I=lv0B212.QDE2R4B13.1tvatEBLvBLatIBLat2RF－BILmaF=B2L2atma2R2BIL=f+T0B2L2atf+T02Rt=2RfT0B2L2a14.U5=0.2VE5U5(Rr)RE5BLv5v5=2.5m/sRE=BLvv5at5av50.5m/s2t54sv4at42m/s7BLv因此4s末时电路中的电流为I40.4A⑧Rr因FBILmaFBILma0.09N⑨15．剖析：（1）ab棒走开磁场右界线前做匀速运动，速度为vm，则有：EBlvm①IE②rR对ab棒F－BIl＝0③解得F(Rr)④vmB2l2（2）由能量守恒可得：F(d0d)W电1mvm2⑤2解得：W电F(d0d)mF2(Rr)2⑥2B4l4（3）设棒刚进入磁场时速度为v由：Fd01mv2⑦2可得：v2Fd0⑧m棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种状况议论：①若2Fd0F(Rr)（或F2d0B4l4），则棒做匀速直线运动；mB2l2m(Rr)2②若2Fd0F(Rr)（或F＞2d0B4l4），则棒先加速后匀速；mB2l2m(Rr)2③若2Fd0F(Rr)（或F＜2d0B4l4＝，则棒先减速后匀速。mB2l2m(Rr)216.剖析：⑴依据q=It，由I－t图象得：q=1.25C①又依据IEBL2②＝Rt＝RRt得R=4Ω③⑵由电流图像可知，感觉电流随时间变化的规律：I＝0.1t④8BLvv＝RI由感觉电流I，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，＝0.2t⑤RBL线框做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2⑥线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，F－F＝ma⑦A得力F＝（0.2t＋0.1）N⑧⑶t＝5s时，线框从磁场中拉出时的速度v5=at=1m/s⑨21.67J线框中产生的焦耳热Q＝W－1mv5⑩217.剖析：（1）ab杆向右运动时，ab杆中产生的感觉电动势方向为a→b，大小为EBLv1cd杆中的感觉电流方向为d→c，cd杆碰到的安培力方向水平向右安培力大小为F安BILBLBLv1B2L2v1①2R2Rcd杆向下匀速运动，有mgF安②解①、②两式，ab杆匀速运动的速度为v1=2Rmg③B2L2（2）ab杆所受拉力FF安mgB2L2v1+μmg12mg④（2R（3）设cd杆以v速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，2shhv1v1t，∴sv2v2整个回路中产生的焦耳热等于战胜安培力所做的功QF安sB2L2v1s=B2L2v1hv1=2(mg)2hR2R2Rv22v2B2L218.剖析（1）设金属框在进入第一段匀强磁场所区前的速度为v0，金属框在进入和穿出第一段匀强磁场所区的过程中，线框中产生平均感觉电动势为E2BL2.....................................................................①t平均电流强度为（不考虑电流方向变化）E2BL2Irt................................................................②r9由动量定理得：BILtmv1mv0..................................③B2BL2Ltmv1mv0........................④rt2B2L3mv1mv0........................⑤r同理可得：2B2L3mv2mv1.......................⑥r2B2L3mv3mv2........................⑦r整个过程累计得：n2B2L30mv0.............................⑧r解得：v02nB2L3.............................