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中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn电磁感应历年高考题电磁感应历年高考题(07 年)7取两个完全相同的长导线,用其中 一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线 管中通以电流强度为 I 的电流时,测得螺线 管内中部的磁感应强度大小为 B,若将另一 根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为 I 的电流时,则在螺线 管内中部的磁感应强度大小为(A) (A)0。(B)0.5B。(C)B。(D)2 B。(08 年)10如图所示,平行于 y 轴的导体棒以速度 v 向右匀速直线运动,经过半径为 R、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势与导体棒位置 x 关系的图像是A(99 年)6 如图所示,竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路,导线所在区域内有一垂直 纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线 abcd 所围区域内 磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场 作用力(A)(00 年)如图甲,圆形线圈 P 静止在水平桌面上,其正上 方悬挂一相同的线圈 Q,P 和 Q 共轴,Q 中通有变化电流, 电流随时间变化的规律如图乙所示,P 所受重力为 G,桌 而对 P 的支持力为 N,则(A、D) (A)t1时刻 NG, (B)t2时刻 NG, (C)t3时刻 NG, (D)t4时刻 NG。(01 年)如图所示,有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道,上端 接 有可变电阻 R,下端足够长,空间有垂直于轨道的匀强磁场,磁感强 度为 B,一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长 的时 间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度 vm,则(B、C)(A)如果 B 增大,vm变大, (B)如果变大,vm变大, (C)如果 R 变大,vm变大, (D)如果 m 变小,vm变大。(a) (b) a b B B B B d c 0 t 0 t 0 t 0 tI Q t4 0 t1 t2 t3 t 甲 P 乙 B R 中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cnABI(01 年)如图所示是一种延迟开关,当 S1闭合时,电磁铁 F 将衔铁 D 吸下,C 线路接通, 当 S1断开时,由于电磁感应作用,D 将延迟一段 时间才被释放,则(B、C) (A)由于 A 线圈的电磁感应作用,才产生延迟释放 D 的作用, (B)由于 B 线圈的电磁感应作用,才产生延迟释放 D 的作用, (C)如果断开 B 线圈的电键 S2,无延迟作用, (D)如果断开 B 线圈的电键 S2,延迟将变长。 (02 年) 如图所示,A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制 成的圆管,竖直固定在相同高度,两个相同的磁性小球,同时从 A、B 管上端的 管口无初速释放,穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面,下面对于两 管的描述中可能正确的是(A、D) (A)A 管是用塑料制成的、B 管是用铜制成的, (B)A 管是用铝制成的、B 管是用胶木制成的, (C)A 管是用胶木制成的、B 管是用塑料制成的, (D)A 管是用胶木制成的、B 管是用铝制成的。(03 年)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框 平面,其边界与正方形线 框的边平行,现使线框以 同样大小的速度沿四个不 同方向平移出磁场,如图 所示,则在移动过程中线 框的一边 a、b 两点间电势 差绝对值最大的是(B )(年)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B、C (A)A 可能带正电且转速减小. (B)A 可能带正电且转速增大. (C)A 可能带负电且转速减小. (D)A 可能带负电且转速增大.(05 年)11如图所示,A 是长直密绕通电螺线管。 小线圈 B 与电流表连接,并沿 A 的轴线 Ox 从 O 点自左向右匀速穿过螺线管 A。能反映 通过电流表中电流随 x 变化规律的是( C)I (A) I (B) I (C) I (D) 0 l/2 l x 0 l/2 l x 0 l/2 l x 0 l/2 l x D F S1 A C S2 B A B a v b a b a b v v a b v (A) (B) (C) (D) B A O x G l 中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn(07 年)(13 分)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于 水平面内,间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的电阻,质 量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻 均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在 着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。开始时, 导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度 v1匀速向右 移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小 为 f 的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处 于磁场区域内。 (1)求导体棒所达到的恒定速度 v2; (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少? (3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功 率各为多大? (4)若 t0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体 棒也做匀加速直线运动,其 v-t 关系如图(b)所示,已知在时刻 t 导体棒瞬时速度大 小为 vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。解:(1)EBL(v1v2) ,IE/R,FBIL,速度恒定时有:B2L2(v1v2) Rf,可得:v2v1,B2L2(v1v2) RfR B2L2(2)fm, B2L2v1 R(3)P导体棒Fv2f,P电路E2/R,B2L2(v1v2)2 Rf2R B2L2(4)因为fma,导体棒要做匀加速运动,必有 v1v2为常数,设为B2L2(v1v2) Rv,a,则fma,可解得:a。vtvtB2L2(atvt) RB2L2 vtfR B2L2tmR(08 年)24 (14 分)如图所示,竖直平面内有一半径为 r、内阻为 R1、粗 细均匀的光滑半圆形金属环,在 M、N 处与相距为 2r、电阻不计的平行 光滑金属轨道 ME、NF 相接,EF 之间接有电阻 R2,已知 R112R,R24R。在 MN 上方及 CD 下方有水平方向的匀强磁场 I 和 II, 磁感应强度大小均为 B。现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab,从半圆 环的最高点 A 处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半 圆形金属环及轨道接触良好,高平行轨道中够长。已知导体棒 ab 下落 r/2 时的速度大小为 v1,下落到 MN 处的速度大小为 v2。 (1)求导体棒 ab 从 A 下落 r/2 时的加速度大小。 (2)若导体棒 ab 进入磁场 II 后棒中电流大小始终不变,求磁场 I 和 II 之间的距离 h 和 R2上的电功率 P2。 R m v1 B L (a) v vt O t t 中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn(3)若将磁场 II 的 CD 边界略微下移,导体棒 ab 刚进入磁场 II 时速度大小为 v3,要使 其在外力 F 作用下做匀加速直线运动,加速度大小为 a,求所加外力 F 随时间变 化的关系式。 解:(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场 I 中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导 体棒 ab 从 A 下落 r/2 时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得mgBILma,式中 lr31BlvIR总式中 4R844 844RRRRRRR总()()由以上各式可得到22 13 4B r va gmR= (2)当导体棒 ab 通过磁场 II 时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即222422ttBrvB r vmgBIrBrRR并并式中 1243124RRRRRR并解得22223 44tmgRmgRvB rB r并导体棒从 MN 到 CD 做加速度为 g 的匀加速直线运动,有22 22tvvgh得 222 2 449 322vm grhB rg此时导体棒重力的功率为22223 4Gtm g RPmgvB r根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即12GPPPP电22223 4m g R B r所以,23 4GPP22229 16m g R B r(3)设导体棒 ab 进入磁场 II 后经过时间 t 的速度大小为,此时安培力大小为tv中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn中学生学习库中学生学习库 http:/ www.xuexiku.cn224 3tB r vFR 由于导体棒 ab 做匀加速直线运动,有3tvvat 根据牛顿第二定律,有 FmgFma即 22 34() 3B rvatFmgmaR由以上各式解得222222 3 3444()()333B r vB rB r aFatvm gatmamgRRR(99 年)24 (14 分)如图所示,长为 L电阻为 r =0.3 欧质量为 m = 0.1 千克的金属 棒 CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上, 两导轨间距也是 L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不 计,导轨左端接有 R0.5 欧的电阻,量程为 03.0 安 的电流表串接在一条导轨上,量程为 01.0 伏的电压 表接在电阻 R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下 穿过平面,现以向右恒定外力 F 使金属棒右移,当金属 棒以 V2 米秒的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路
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