高中物理总复习资料汇编：选修3电磁反应及交流电

《选修3-2》电磁反应+交流电3目录 4 4(二)感生感应电动势 (三)线框穿磁场图像 26(四)三步六类 (五)线框穿磁场计算 65(六)磁悬浮列车 73(七)旋转感应电动势 (八)双棒 (四)、自感互感 4(一)楞次定律甲5例3.(2018云南省西双版纳州民族中学高二下学期6月份考试)如图所示，线圈两端与电6例5.(2019吉林省长春外国语学校高二下学期第一次月考)如图所示，光滑固定导轨M、例6.(2019甘肃兰州第一中学高二下学期3月月考)如图，两同心圆环A、B置于同一水C.A具有收缩的趋势D.7所示(规定向下为B的正方向),则下列说法正确的是()甲有8例11.(2018新课标3)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,RD.在t=T例12.(04上海)两圆环A、B置于同一水9例16.(2017·新课标I卷)扫描隧道显微镜(STM)可用来探ABCD例18.(2017·新课标Ⅲ卷)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始例19.(16江苏)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此的有A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B.取走磁体，电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化例1.B例2.C例3.A例16.A(二)感生感应电动势例1.(04全国Ⅲ)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I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I—t图中正确的例2.(08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时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是D.D.例3.(09广东)如图18(a)所示，一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路，线圈的半径为rj,在线圈中半径为r₂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别为to和Bo导线的电阻不计，求0至tt时间内(1)通过电阻R₁上的电流大小和方向；(2)通过电阻R₁上的电量q及电阻R₁上产生的热量.图18例4.(2011海淀期末)在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图(甲)所示，0—1s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，如图(乙)所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的安培力随时间变化的图象是图中的(设向左的方向为安培力的正方向)D图乙例6.(2018新课标1)17.如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆例7.(06天津)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定例8.(09全国Ⅱ)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化(1)导线中感应电流的大小；例9.(10浙江)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引A.第2秒内上极板为正极B.第3秒内上极板为负极C.第2秒末微粒回到了原来位置D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2m²/d变式训陈2阳正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象是()ABCD例12.(2012福建卷)如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B段时间内甲乙例14.(14新课标I)如图(A)所示，线圈AB、CD绕在同一软铁芯上.在AB线圈中通ACBD例15.(16上海)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向例16.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如甲应强度B₂随时间t变化的关系如图乙所示.=0.2B.磁感应强度B₂的方向竖直向下例19.如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒甲乙例20.(2019河北省衡水中学高三统一联合考试)如图(a),在同一平面内固定一长直导线PQ和一导线框abcd,abcd在PQ的下方。导线PQ中通有从Q到P的电流，电流i的变化例21.(2018湖北省天门、仙桃、潜江三市联考高二(下)期末)如图所示，矩形金属线框例22.(2019河南省驻马店市2018-2019高二(上)期末)如图所示，圆形金属线圈半径r的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律周期性变化(图中只画出两个周期)求从t=0时例10.B例11.D方向是从b到a例12.(1)(2)例15.AD例17.BC例18.AC例19.CD例21.AC例22.(1)9V;(2)6W;(3)19Ω例23.324J为单位)例3.(2018新课标2)18.如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为I,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是例4.(07全国Ⅱ)如图所示，在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε-t关系示意图中正确的是()例5.(10宣武二模)如图所示，只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B,闭合直角三角形圈abc的ab边与磁场的边界虚线平行，而且bc边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等。当线圈以速度v匀速地向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律()例6.(08全国Ⅱ)21.如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为I的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中，可能正确的是例7.(10上海)如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为例8.如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽。现有一高为a流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是()CBC作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运P'、Q'恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规题21图ABCD例10.(2017·新课标Ⅱ卷)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是()A.磁感应强度的大小为0.5TC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线所受的安培力大小为0.1N例11.(13新课标I)如图.在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒AB、AC和MN,MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠BAC的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流I与时间t的关系图线.可能正确的是()例12.(13新课标Ⅱ)如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为D(D>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，可能正确描述上述过程的d例13.(16四川)如图所示，电阻不计、间距为1的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强NN例14.如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布XXXXLXXLX是甲乙例1.B例2.D例3.D例4.C例5.C例6.C例7.AC例8.C例9.B例10.BC例11.A例12.D例13.BC例17.D例18.AD例1.(07北京)用密度为d、电阻率为p、横截面积为A的(1)当达到最大速度时，下落的高度为h,求电阻R上产生的热量为Q。(2)求这个过程中安培力的冲量Q例5.(2018天津)如图所示，竖直放置的□形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、Ⅱ的高和属杆 (1)末速度的大小v;(2)通过的电流大小I;(3)通过的电荷量Q.例7.(2018届安徽安庆二模)如图所示，有水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T,在B.金属棒的初速度V₀=2m/sC.金属棒从BC开始向上运动到0.2m时，金属棒的速度v=4m/sD.Q₁≠Q₂=Q₃≠Q₄Ca例10.(10天津)如图所示，质量m=0.1kg,电阻R₁=0.32,长度1=0.4m的导体棒ab横放(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别B→BA图1缩区图级1925体智例12.(11西城二模)一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图1中磁铁的两个磁A.线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动B.在图1俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C.线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D.线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大例13.(11山东)如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d,两例14.(04上海)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?例15.(06上海)12.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R₁和R₂A.电阻R₁消耗的热功率为Fv/3.例17.(11海淀一模)如图6所示，平行金属导轨MN和PQ与水平面成θ角，导轨两端各读书改变命运，知识就是力量例18.(2012山东)如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到y时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g,下列选项正确的是()B.p=3mgvsinθD.在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功例19.(2012四川)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R₀。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则A.θ=0时，杆产生的电动势为2BavC.θ=0时，杆受的安培力大小为)例20.(10新课标)如图所示，两个端面半径同为R的圆柱铁芯同轴水平放置，相对的端AB水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E,下落距离为0.8R时电动势大小为E₂。忽略涡流损耗和边缘效应。关于E₁、E₂的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是()例21.(13新课标I)如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。例22.(16新课标Ⅲ)如图，两条相距I的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，先开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势(1)磁场的方向；例24.(2017·江苏卷)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ(3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.例25.(16上海)如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻p,与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置(1)导体轨道的轨道方程y=f(x);(2)棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；(3)棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功。C.外力F的功率大小为1W=22的小灯泡L,一质量为m=0.2kg、电阻为r=1例34.(2019福建省罗源第一中学高二3月月考)如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为LM、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乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示(3)已知金属杆ab从静止到具有最大速度发生的位移为S。求在此过程中，克服安培力所做的功.例35.(2019福建省南平市高二上学期期末)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面夹角为θ,上端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直导轨平面向下(图中未画出)。质量为m,电阻也为R的金属棒放在两导轨上由静止开始释放，金属棒下滑过程中的最大速度为vm,棒与导轨始终垂直并保持良好接触，(3)当金属棒沿导轨下滑距离为s时，金属棒速度已达到最大值，则此过程中电阻R上产生的焦耳热Qr为多少?例1.(1)金属杆受到的阻力，2N例1.(1)金属杆受到的阻力，2N例4.例5.BC例6.(1)例11.B例12.D例14.(1)加速度减小的加速运动；(2)1T;(3)例15.ACD例17.B例22.(1)(2)①=KS+6C-6)例23.(1)磁场的方向垂直于导轨平面向下(2)例27.B例29.A例30.C例31.BCD例32.ABD,方向竖直向例34.(1)(四)三步六类例1.(2019湖北宜昌市部分示范高中教学协作体高二第二学期期中联考)如图，足够长的一个阻值均为2Q的电阻R₁、R₂,导轨上放一根金属棒，其质量m=1kg,电置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中，今给金属棒一方向平行于导轨平量是10J,(g=10m/s²,sin37°=0.6).求：(1)R₁及金属棒上产生的热量。例3.(2019安徽省蚌埠第二中学高二下学期第一次月考)如图所示，固定于水平桌面上的金电流大小和方向.例4.(2019山西省临汾第一中学、忻州第一中学高二3月联考)如图所示，相距为L的足够长的光滑平行金属导轨上垂直放一质量为m、电阻为R的导体棒MN,导轨平面与水平面夹角为0,并处于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。导轨的上端接一滑动变阻器Rx和一个理想电压表，其余电阻不计，已知重力加速度为g。求：(1)调节Rx=R,释放导体棒，当导体棒沿导轨匀速下滑时，求通过导体棒的电流及速度；(2)改变Rx,待导体棒沿导轨再次匀速下滑时读出电压表的示数为U,求滑动变阻器此时例5.(2019江苏省南通市启东市高二(上)期末)如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L₁,导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S,当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L₂的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B,方向如图。一质量为m的金属棒从a止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R,其余电阻不计，整个过程中金属棒与导好，重力加速度为g,求：(1)金属棒匀速运动的速度大小；(2)金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ;(3)金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。例6.(2019山东省泰安市高二上学期期末)如图所示，半径为1的金属圆环水平固定，处(1)杆AB下滑速度为2m/s时的加速度大小；(2)杆AB下滑的最大速度vm;答案例1.(1)40J(2)2m(3)0.1C例2.(1)a=7.5m/s²(2)13m=2.0m/s(3)t=1.1s,例7.(1)1.5m/s²;(2)8m/s;(3)0.64J例1.(07山东)用相同导线绕绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度c例2.如图所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m,电并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止像中坐标轴上所标出的字母均为已知量.求：(1)金属框的边长；(2)磁场的磁感应强度；(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量.册例3.(10西城一模)如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为%经历一例5.(10山东)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B例6.(06上海)如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛例9.(11东城二模)如图-8所示，相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里CMDVN例8.(10海淀期末)如图所示，匀强磁场区域高为H,水平界面AA'、CC'分别是磁场区域个闭合的矩形导线框abcd,ab长为li,bc长为l₂,l₂<H,线框的质量为m,电阻为R.使线A.可以求出金属框的边长B.线框穿出磁场时间(tr—t)等于进入磁场时间(t—t)M------M--------………v-图乙图乙例12.(2011济南三模)两磁感应强度均为B的匀强磁场区域I、Ⅲ,方向如图所示，两区例13.(2009济南一模)如图所示，两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正导体线框，总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过垂直纸面向里时磁通量φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量φ、读书改变命运，知识就是力量例10.D例12.BC例13.AD例1.磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等金属框电阻R=2Q,导轨间距L=0.4m,当磁场B₁、B₂同时以v=5m/s的速度向右匀速运动时，求(1)如果导轨和金属框均很光滑，金属框对地是否运动?若不运动，请说明理由；如运动，(2)如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍，K=0.18,求金属框所能达到的最大速度vm是多少?(3)如果金属框要维持(2)中最大速度运动，它每秒钟要消耗多少磁场能?例3.(08天津)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R,金属框置于xOy平面内，长边MN为1平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ,最大值为Bo,如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度行驶，某时刻速度为v(v<vo)(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理(2)为使列车获得最大驱动力，写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为y时驱动力的大小。(1)若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B₁,方向与水平方向成01角，问此时例5.涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用.涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式.某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程.车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m,宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过B1=2T,将铝板简化为长大于L1,宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2,每个线圈的电阻为R1=0.12,导线粗细忽略不计.在某次实验中，模型车速度为v=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度al=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动.已知模型车的总质量为ml=36kg,空气阻力不计.不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响.(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大?(2)模型车的制动距离为多大?(3)为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为m2=20kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为B2=0.1T,每个线圈匝数为N=10,电阻为R2=12,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘.模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80m,至少安例6.(重庆市2018届高三下学期学业质量调研抽测(第三次))(1)如图所示，两条相距L例7.电磁阻尼制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L₁=0.6m,宽竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过B₁=2T,将铝板简化为长大于L,宽也为L₂的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨模型车速度为vo=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a₁=2m/s²做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B₁时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为my=36kg,空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激丙丙乙(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v₁为多大?(2)模型车的制动距离为多大?(3)某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B₂,模型车质量m:及开始减速的初速度vo均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的(2)金属框运动的方向.例5.(1)v₁=5m/s(2)x=106.25m(4)4个例7.(1)5m/s;(2)106.25m(3)例8.(1)向外(2)水平向左(3)1m=4m/s(4)P=fv₁+E²/R=0.4W例1.(12新课标)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面D例5.(16新课标Ⅱ)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍线框，圆心为Ov;两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OaOv的A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1B.在导体棒的内部电流由O点至A点例9.如图所示，半径为r的半圆弧光滑金属导轨ab垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁A.导体棒在转动过程中c端电势高de例13.(2018云南省昭通市鲁甸一中高二下学期期中)在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B,半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度w绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求线框中感应电流的最大值o和交变感应电流的频率f;(2)在图乙中画出线框在一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)例14.(2018安徽滁州定远民族中学高二下学期期中)如图，ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3Ω的两相同金属棒，ab放在半径分别为r=0.5m和rz=1m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0.2T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0.5m、倾角为0=30°的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0.2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计.ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导轨上保持静止.重力加速度为g=10m/s².求：B)(1)从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动?(3)若使ab加速转动一周，同时用外力保持cd静止，则该过程中通过cd的电荷量为多少?例1.C根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端，因此，通过电阻R的感应电流方向是从C端流向D端，由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流大小I满足④f=μN⑥1=roAt⑦和1₂=2roAt⑧克服摩擦力做的总功为W,=f(l₁+l₂)⑨在△t时间内，消耗在电阻R上的功为W₂=I²R△t⑩⑫例9.CD读书改变命运，知识就是力量例10.BC例11.BC例14.(1)从上向下看ab应沿顺时针方向转动(2)w=40rad/s(3)Q=0.785C(八)双棒例1.(2018天津)真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为I,列车的总质量为如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线(1)要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；(2)求刚接通电源时列车加速度a的大小；(3)列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.22,轨道电阻不计，例4.(2019安徽省郎溪中学高二5月月考)如图所示，两根平行光滑的金属导轨MN、PQ例5.(2019山西省太原第五中学高二(下)段考)如图所示，足够长的相距为L=1m的平行例6.(2018湖北省孝感市重点高中协作体高二下学期期末联考)如图所示，水平面内固定例7.(2019黑龙江省双鸭山市第一中学高二4月月考)水平面上平行固定两长直导体导轨轨方向静止放置两根导体棒1和2,其中1的质量为M,有效电阻为R,2的质量为m,有效(1)初始时刻2的加速度a(2)系统运动状态稳定时1的速度v(3)系统运动状态达到稳定的过程中，流过1棒某截面的电荷量q读书改变命运，知识就是力量,5例8.(1)6mg(2)5例9.(1)2s(2)v₁=5m/s12W(3)225m的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R₁和R₂的阻值均为502,线圈的内A.线圈中的电动势为e=50sin10πtVD.R₁上消耗的电功率为50WR₂则例4.电阻为1Ω的矩形线圈，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为92的电热丝上，则下列说法中正确的是A.线圈转动的角速度为31.4rad/sB.如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变D.电热丝的发热功率P=1800W例5.(11海淀二模)如图1所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流A.线圈先后两次转速之比为1:2C.交流电b的最大值为20/3VD.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零例6.(08宁夏)19.如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴00'以角速度o逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图b)为计例7.(2019黑龙江省鹤岗市第一中学高二下学期期中)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=0.1m的正方形线圈共N=100匝，线圈总电阻r=12,线圈绕垂直于磁感线D.电阻R上的电压为8VD.此交流电1s内电流的方向改变5次B.当转过60时，感应电流的瞬时值A.线圈转动的角速度o=3rad/sB.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值例14.(2018山东省枣庄第八中学东校区高二4月阶段性检测)某兴趣小组设计了一种发电A.流过电阻的电流是20A例16.(2012北京)一个小型电热器若接在输出电压为10v的4.5yB,5VZy例17.(2012广东卷)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V),对此电动势，例18.(2018新课标3)16.一电阻接到方例1.BSasint例2.B例6.D例7.B例8.B例10.ACD例11.BD例12.BCD例13.ACD例15.D例16.C例17.CD例3.(2012山东)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示A.电压表的示数等于5VB.电压表的示数等于例4.(2012新课标)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至A.380V和5.3A和9.1A和9.1AA.原、副线圈的匝数比为50:1B.交变电压的频率为100HzD.变压器的输入功率为880WA.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05AC.U=110√Zv,I=0.2AD.U=110√2v,I=0例7.(15新课标I)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:l,在原、副线圈的回路中D端的电压分别为UA和Ucp,则A.UAB:Ucp=ni:n₂例9.(16新课标Ⅲ)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡A和B。例13.(09海淀一模)如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k,输出端接有一交例14.(08山东)图1、图2分别表示两种电压的波形.其中图1所示电压按正弦规律变A.图1表示交流电，图2表示直流电例15.(09四川)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R₁=20Ω,R₂资资例16.(09江苏)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为u=20√2sin100πtV氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有D.开关断开后，变压器的输出功率不变(第6题图)例17.(10山东)19.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头B.副线圈输出电压的有效值为31VD.P向右移动时，变压器的输出功率增加例18.(10重庆)输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题17图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()