日韩亚洲一区中文字幕,日韩欧美三级中文字幕在线,国产伦精品一区二区三区,免费在线欧美性爱链接

電磁感應

 

22. （2008年高考山東理綜卷22題）兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計�，F將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則

A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

C.金屬棒的速度為v時，所受的按培力大小為F=

D.電阻R上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少

22.AC 【解析】在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，A對。由右手定則可得，電流的方向從b到a，B錯。當速度為時，產生的電動勢為，受到的安培力為，計算可得,C對。在運動的過程中，是彈簧的彈性勢能、重力勢能和內能的轉化，D錯。

18．（17分）（2008年高考廣東物理卷18題）如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導軌，間距L=0.3m．導軌左端連接R＝0.6　的電阻，區(qū)域abcd內存在垂直于導軌平面B=0.6T的勻強磁場，磁場區(qū)域寬D=0.2 m．細金屬棒A₁和A₂用長為2D=0.4m的輕質絕緣桿連接，放置在導軌平面上，并與導軌垂直，每根金屬棒在導軌間的電阻均為t=0.3 ,導軌電阻不計，使金屬棒以恒定速度r=1.0 m/s沿導軌向右穿越磁場，計算從金屬棒A₁進入磁場（t=0）到A₂離開磁場的時間內，不同時間段通過電阻R的電流強度，并在圖（b）中畫出．

 

18．解析：

0－t₁（0－0.2s）

A₁產生的感應電動勢：

電阻R與A₂并聯阻值：

所以電阻R兩端電壓

通過電阻R的電流：

t₁－t₂（0.2－0.4s）

E=0,   I₂=0

t₂－t₃（0.4－0.6s） 同理：I₃=0.12A

18．【解析】

 

【方法技巧】感應電動勢是高中物理知識最重要的一個窗口，通過這個窗口可以與很多知識綜合鏈接在一起。感應電動勢是高中物理最重要的知識之一，與之相鏈接的知識點多，綜合形式多，具有明顯的“綜合”特征。導體切割產生的電動勢為，如果產生的感應電動勢與電容器、電阻連接，那么我們在解答時就可把感應電動勢當作直流電源，聯系有關電容器中的電場問題，聯系閉合電路歐姆定律進行分析與求解。

 

16. （2008年高考寧夏理綜卷16題）如圖所示，同一平面內的三條平行導線串有兩個最阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里。導體棒的電阻可忽略。當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是

  A.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a

  B.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a

  C.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b

  D.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b

16．B 【解析】本題考查右手定則的應用。根據右手定則，可判斷PQ作為電源，Q端電勢高，在PQcd回路中，電流為逆時針方向，即流過R的電流為由c到d，在電阻r的回路中，電流為順時針方向，即流過r的電流為由b到a。當然也可以用楞次定律，通過回路的磁通量的變化判斷電流方向。

1、（2008年高考海南物理卷1題）法拉第通過靜心設計的一系列試驗，發(fā)現了電磁感應定律，將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”聯系起來．在下面幾個典型的實驗設計思想中，所作的推論后來被實驗否定的是

A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導體表面感應出電荷，那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流

B．既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流

C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢

D．既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢，那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流

1．【答案】：A     

【解析】：對A選項，靜止的導線上的穩(wěn)恒電流附近產生穩(wěn)定的磁場，通過旁邊靜止的線圈不會產生感應電流，A被否定；穩(wěn)恒電流周圍的穩(wěn)定磁場是非勻強磁場，運動的線圈可能會產生感應電流，B符合事實；靜止的磁鐵周圍存在穩(wěn)定的磁場，旁邊運動的導體棒會產生感應電動勢，C符合；運動的導線上的穩(wěn)恒電流周圍產生運動的磁場，即周圍磁場變化，在旁邊的線圈中產生感應電流，D符合。

10、（2008年高考海南物理卷10題）一航天飛機下有一細金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場的影響，則當航天飛機位于赤道上空

    A．由東向西水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

    B．由西向東水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

    C．沿經過地磁極的那條經線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由下向上

    D．沿經過地磁極的那條經線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應電動勢

10．【答案】：AD 

【解析】： 如圖，設觀察方向為面向北方，左西右東，則地磁場方向平行赤道表面向北，若飛機由東向西飛行時，由右手定則可判斷出電動勢方向為由上向下，若飛機由西向東飛行時，由右手定則可判斷出電動勢方向為由下向上，A對B錯；沿著經過地磁極的那條經線運動時，速度方向平行于磁場，金屬桿中一定沒有感應電動勢，C錯D對。

20. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷20題）矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應電流I的正方向，下列各圖中正確的是

 

20、D     解析：0-1s內B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應定律可得線圈中產生恒定的感應電流，方向為逆時針方向，排除A、C選項；2s-3s內，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產生的感應電流方向為順時針方向，排除B選項，D正確。

 

21． （2008年高考全國Ⅱ理綜卷21題）如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場； 一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框對角線ab與導線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導線框．在t=0時， 使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導線框離開磁場區(qū)域．以i表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為正．下列表示i-t關系的圖示中，可能正確的是

 

 

21、C     解析：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應電流也逐漸拉增大，A項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應電流不變，B項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應電動勢不相等，感應電流也不相等，D項錯，故正確選項為C。

24．（19分）（2008年高考全國Ⅱ理綜卷24題）如圖，一直導體棒質量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v₀。在棒的運動速度由v₀減小至v₁的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。

24、解：導體棒所受的安培力為：F=BIl………………①  （3分）

由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v₀減小到v₁的過程中，平均速度為：……………………②   （3分）

當棒的速度為v時，感應電動勢的大小為：E=Blv………………③   （3分）

棒中的平均感應電動勢為：………………④   （2分）

綜合②④式可得：………………⑤    （2分）

導體棒中消耗的熱功率為：………………⑥    （2分）

負載電阻上消耗的熱功率為：…………⑦    （2分）

由以上三式可得：…………⑧      （2分）

22．（16分）（2008年高考北京理綜卷22題）均勻導線制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時，

（1）求線框中產生的感應電動勢大小;

（2）求cd兩點間的電勢差大小;

（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件。

 

22、【解析】（1）cd邊剛進入磁場時，線框速度v=

線框中產生的感應電動勢E=BLv＝BL

(2)此時線框中電流   I=

cd兩點間的電勢差U=I()=

(3)安培力     F=BIL=

根據牛頓第二定律mg-F=ma,由a=0

解得下落高度滿足    h=

10．（2008年高考上海物理卷10題）如圖所示，平行于y軸的導體棒以速度v向右勻速直線運動，經過半徑為R、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，導體棒中的感應電動勢ε與導體棒位置x關系的圖像是

 

10．A     【解析】：在x=R左側，設導體棒與圓的交點和圓心的連線與x軸正方向成θ角，則導體棒切割有效長度L=2Rsinθ，電動勢與有效長度成正比，故在x=R左側，電動勢與x的關系為正弦圖像關系，由對稱性可知在x=R右側與左側的圖像對稱。

24．（14分）（2008年高考上海物理卷24題）如圖所示，豎直平面內有一半徑為r、內阻為R₁、粗細均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R₂，已知R₁＝12R，R₂＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應強度大小均為B。現有質量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v₁，下落到MN處的速度大小為v₂。

（1）求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。

（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R₂上的電功率P₂。

（3）若將磁場II的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場II時速度大小為v₃，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關系式。

24．（14分）

解：（1）以導體棒為研究對象，棒在磁場I中切割磁感線，棒中產生產生感應電動勢，導體棒ab從A下落r/2時，導體棒在策略與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得

mg－BIL＝ma，式中l(wèi)＝r

式中　　＝4R

由以上各式可得到

（2）當導體棒ab通過磁場II時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即

式中　　

解得      

導體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運動，有

得　　

此時導體棒重力的功率為

根據能量守恒定律，此時導體棒重力的功率全部轉化為電路中的電功率，即

＝

所以，＝

（3）設導體棒ab進入磁場II后經過時間t的速度大小為，此時安培力大小為

由于導體棒ab做勻加速直線運動，有

根據牛頓第二定律，有

F＋mg－F′＝ma

即　　

由以上各式解得

25．（2008年高考理綜天津卷25題）(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B₀，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v₀沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v₀)。

(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；

(2)為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：

(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大小。

 

 

25．解析：

(1)由于列車速度與磁場平移速度不同，導致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應，金屬框中會產生感應電流，該電流受到的安培力即為驅動力。

(2)為使列車獲得最大驅動力，MN、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導致框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應為的奇數倍，即

     或       （）①

(3)由于滿足第(2)問條件：則MN、PQ邊所在處的磁感應強度大小均為B₀且方向總相反，經短暫的時間，磁場沿Ox方向平移的距離為，同時，金屬框沿Ox方向移動的距離為。

    因為v₀>V，所以在時間內MN邊掃過磁場的面積

   

    在此時間內，MN邊左側穿過S的磁通移進金屬框而引起框內磁通量變化

            ②

    同理，該時間內，PQ邊左側移出金屬框的磁通引起框內磁通量變化

           ③

    故在內金屬框所圍面積的磁通量變化

              ④

    根據法拉第電磁感應定律，金屬框中的感應電動勢大小

              ⑤

       根據閉合電路歐姆定律有

             ⑥

    根據安培力公式，MN邊所受的安培力

   

  PQ邊所受的安培力

      

 根據左手定則，MN、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅動力的大小

         (7)

    聯立解得

      (8)

18. （2008年高考重慶理綜卷18題）如題18圖，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力F_N及在水平方向運動趨勢的正確判斷是

A.     F_N先小于mg后大于mg,運動趨勢向左

B.      F_N先大于mg后小于mg,運動趨勢向左

C.      F_N先大于mg后大于mg,運動趨勢向右

D.     F_N先大于mg后小于mg,運動趨勢向右

18、D，本題考查電磁感應有關的知識，本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經過時，通過線圈的磁通量先增加后又減小。當通過線圈磁通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢，當通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運動趨勢總是向右。

15．(16分) （2008年高考江蘇物理卷15題）如圖所示，間距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌與水平面的夾角為θ，導軌光滑且電阻忽略不計．場強為B的條形勻強磁場方向與導軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為d₁，間距為d₂．兩根質量均為m、有效電阻均為R的導體棒a和b放在導軌上，并與導軌垂直． (設重力加速度為g)

(1)若a進入第2個磁場區(qū)域時，b以與a同樣的速度進入第1個磁場區(qū)域，求b穿過第1個磁場區(qū)域過程中增加的動能△E_k．

(2)若a進入第2個磁場區(qū)域時，b恰好離開第1個磁場區(qū)域；此后a離開第2個磁場區(qū)域時，b 又恰好進入第2個磁場區(qū)域．且a．b在任意一個磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運動時間均相．求b穿過第2個磁場區(qū)域過程中，兩導體棒產生的總焦耳熱Q．

(3)對于第(2)問所述的運動情況，求a穿出第k個磁場區(qū)域時的速率

 

 

 

 

 

 

 

 

15．⑴a和b不受安培力作用，由機械能守恒知       ①

⑵設導體棒剛進入無磁場區(qū)域時的速度為，剛離開無磁場區(qū)域時的速度為，由能量守恒知www.xkb123.com

在磁場區(qū)域中，      ②

在無磁場區(qū)域中         ③

解得                         ④

⑶在無磁場區(qū)域，根據勻變速直線運動規(guī)律有         ⑤

且平均速度       ⑥

有磁場區(qū)域，棒a受到合力       ⑦

感應電動勢           ⑧

感應電流             ⑨

解得       ⑩

根據牛頓第二定律，在t到時間內       11

則有           12

解得             13

聯立⑤⑥13解得

由題意知

 

17．（2008年高考理綜四川卷17題）在沿水平方向的勻強磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉動。開始時線圈靜止，線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α。在磁場開始增強后的一個極短時間內，線圈平面

A．維持不動   

B．將向使α減小的方向轉動

    C．將向使α增大的方向轉動        

    D．將轉動，因不知磁場方向，不能確定α會增大還是會減小

17、B     解析：由楞次定律可知，當磁場開始增強時，線圈平面轉動的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁場間的夾角越小時，通過的磁通量越小，所以將向使減小的方向轉動．