高考物理一轮复习电磁感应.docx

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1、高考物理复习 电磁感应1. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 n=1000 匝，线圈面积 S=200cm2，线圈的电阻 r=1，线圈外接一个阻值 R=4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：(1) 前 4s 内的感应电动势的大小以及通过 R 的电流方向；(2) t=5s 时，电阻 R 两端的电压 U。2. 如图甲所示，CD 间距 L=0.5m 与水平面夹角为 =37 倾斜放置的导轨由上、下两端结成，CD 以上是绝缘导轨，CD 以下是电阻不计的金属导轨，下端连接一个阻值恒为 R=5 的小灯泡 L，整个导轨的粗糙程度相同。在 CDEF 矩形

2、固定区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化如图乙所示，CF 长为 d=2m。质量 m=0.8kg，电阻不计的金属棒 ab 随后某一时刻从静止开始沿导轨向下运动。已知从 t=0 开始到金属棒运动至 EF 位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化，金属棒与导轨始终接触良好（g=10m/s2，sin37=0.6）。求：(1) 通过小灯泡的电流强度的大小。(2) 金属棒 ab 经过磁场区域 CDEF 的时间。3. 如图所示，平行长直金属导轨水平放置，间距 L=0.4m，导轨左端接有阻值 R=1 的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，

3、导轨间正方形区域 oabc 内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小 B=0.5T，ac 连线与导轨垂直，长度也为 L。若使棒在导轨上始终以速度 v=2m/s 做直线运动，以 o 为原点、 ob 为 x 轴建立一维坐标系 ox。求：(1) 棒进入磁场区域时，回路中感应电流的最大值 Im；(2) 棒运动至 x=0.1m 位置时，受到的安培力 F安；(3) 棒通过磁场区域时电流 i 与位置坐标 x 的关系式。4. 如图所示，线圈 I 与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈 II 与电流计相连，线圈 I 与线圈 II 绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计中是否有示数？(1) 开关闭合瞬间。(2)

4、开关断开瞬间。(3) 开关闭合稳定后。(4) 开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器滑动端。5. 如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成 q=30 角，平行导轨间距 L=1.0m匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度 B=0.20T两根金属杆 ab 和 cd 可以在导轨上无摩擦地滑动两金属杆的质量均为 m=0.20kg，电阻均为 R=0.20若用与导轨平行的拉力作用在金属杆 ab 上，使 ab 杆沿导轨匀速上滑并使 cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度 g=10m/s2求：(1)

5、 cd 杆受安培力 F安 的大小；(2) 通过金属杆的感应电流 I；(3) 作用在金属杆 ab 上拉力的功率 P6. 如图所示，直导线 ab 与固定的电阻器 R 连成闭合电路，ab 长 0.40m，在磁感应强度是 0.60T 的匀强磁场中以 5.0m/s 的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟 ab 导线垂直。(1) 这时直导线 ab 产生的感应电动势的大小是多少？(2) 直导线 ab 中的感应电流的方向。7. 如图所示，宽度为 L=0.2m 的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为 R=1.0 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.

6、2T，一根质量为 m=10g 的导体棒 MN 放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导体棒的电阻 r=10，导轨的电阻可忽略不计。现用垂直 MN 的水平拉力 F 拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，速度为 v=5.0m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：(1) 导体棒 MN 中感应电流的大小与方向；(2) 作用在导体棒上拉力 F 的大小；(3) 当导体棒移动 50cm 时撤去拉力，求整个过程中电阻 R 上产生的热量 Q。8. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积 S=0.3m2 、电阻 R=0.6，磁场的磁感应强度 B=0.2T。现同时向两侧拉

7、动线圈，线圈的两边在 t=0.5s 时间内合到一起。求线圈在上述过程中：(1) 感应电动势的平均值 E。(2) 感应电流的平均值 I，并在图中标出电流方向。(3) 通过导线横截面的电荷量 q。9. 如图所示，在间距 L=0.2m 的两光滑平行水平金属导轨间存在方向垂直于纸面（向内为正）的磁场，磁感应强度为分布沿 y 方向不变，沿 x 方向如下： B=1T,x0.2m5xT,0.2mx0.2m1T,x0.2m 导轨间通过单刀双掷开关 S 连接恒流源和电容 C=1F 的未充电的电容器，恒流源可为电路提供恒定电流 I=2A，电流方向如图所示。有一质量 m=0.1kg 的金属棒 ab 垂直导轨静止放置

8、于 x0=0.7m 处。开关 S 掷向 1，棒 ab 从静止开始运动，到达 x3=0.2m 处时，开关 S 掷向 2。已知棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直。求：（提示：可以用 Fx 图象下的“面积”代表力 F 所做的功）(1) 棒 ab 运动到 x1=0.2m 时的速度 v1；(2) 棒 ab 运动到 x2=0.1m 时的速度 v2；(3) 电容器最终所带的电荷量 Q。10. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN 、 PQ 竖直放置，其宽度 L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接阻值 R=0.40 的电阻。质量 m=0.01kg 、电阻 r=0.30

9、的金属棒 ab 紧贴在导轨上。现使金属棒 ab 由静止开始下滑，下滑过程中 ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离 x 与时间 t 的关系如图乙所示，图象中的 OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g=10m/s2（忽略 ab 棒运动过程中对原磁场的影响）。求：(1) 磁感应强度 B 的大小；(2) 当 t=1.7s 时，安培力对金属棒 ab 做功的功率 P；(3) 金属棒 ab 在开始运动的 1.7s 内，通过电阻 R 的电量 q 和电阻 R 上产生的热量 QR。11. 小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距 l=0.50m，倾角 =53，导轨上端串接

10、一个 0.05 的电阻。在导轨间长 d=0.56m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的均匀强磁场，磁感应强度 B=2.0T。质量 m=4.0kg 的金属棒 CD 水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆 GH 相连。CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距 s=0.24m。一位健身者用恒力 F=80N 拉动 GH 杆，CD 棒由静止开始运动，上升过程中 CD 棒始终保持与导轨垂直。当 CD 棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使 CD 棒回到初始位置（重力加速度 g=10m/s2，sin53=0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求(1) CD 棒进入磁场时速度 v 的

11、大小；(2) CD 棒进入磁场时所受的安培力 FA 的大小；(3) 在拉升 CD 棒的过程中，健身者所做的功 W 和电阻产生的焦耳热 Q。12. 如图，在水平直角坐标平面 xoy 内，过原点 o 沿 y 轴固定一无限长绝缘通电导线，电流方向沿 +y 方向、大小恒为 I0，其周围空间磁场的磁感应强度大小 B=kI0x，k 为常数、 x 为离直导线的垂直距离。oA 、 oB 为沿 I 、 IV 象限角平分线方向固定，材料、粗细均相同的两根足够长裸直导轨，两导轨在原点 o 接触良好，但与通电直导线绝缘。cd 为长 L 、材料和粗细与导轨相同的足够长裸金属杆。现使 cd 杆从原点 o 开始垂直 ox

12、轴贴着两导轨向 +x 方向运动，经 t 秒运动至坐标 x 处。在这一过程中，cd 杆中电流强度大小恒为 I。已知导轨、 cd 杆单位长度电阻为 R0，不计导轨中电流产生的磁场的影响。(1) 判断 cd 杆滑动时感应电流的方向，并求 t 秒末它的速率 v 与 x 的关系式；(2) 分析说明 cd 杆在运动过程中加速度大小的变化情况；(3) 求 t 秒末 cd 杆两端电压 U 与 x 的关系式；(4) 求 t 秒内 cd 杆产生的焦耳热 Q 与 x 的关系式。13. 如图甲所示，abcd 是一粗细均匀、电阻为 R 、边长为L的正方形线框，放在倾角为、足够长的光滑斜面顶端，有界磁场方向垂直于斜面向上

13、，宽度为 L，磁感应强度大小为 B，ef 、 g 为其上、下边界，上边界 ef 与 cd 边相距为 d0，ab 、 cd 、 ef 、 g 均与斜面的底边平行。现将正方形线框从图示位置由静止释放，ab 边进入磁场时，线框刚好匀速运动。求：(1) ab 边进入磁场时，线框的速度大小；(2) 在线框进入磁场区域的过程中，通过线框某一横截面的电荷量；(3) 在线框穿过磁场区域的过程中，cd 边中产生的电能；(4) 若线框释放的初始位置稍稍降低，请在图乙中定性画出线框在斜面上运动的 v=t 图象，并作简要说明。14. 如图甲所示，MN 、 PQ 为两根足够长的固定平行光滑金属导轨，间距为 L，电阻不计

14、，导轨平面与水平面间的夹角 =30，上端 N 、 Q 连接一个阻值为 R 的定值电阻。两导轨间存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一长为 L，质量为 m，电阻为 R 的金属棒 AC 放置在导轨上。现将 AC 由静止释放，同时对 AC 施加一个方向沿导轨向下的恒定拉力，下滑距离 d 后，AC 的运动状态达到稳定。已知重力加速度大小为 g，AC 的加速度大小随速率的变化规律如图乙所示。AC 始终与导轨垂直且接触良好。求：(1) 拉力的大小 F；(2) 磁场的磁感应强度大小 B；(3) 从开始运动至达到稳定状态的过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；(4) 从开始运动至达到稳定状态的过程中，金属棒 AC 产生的焦耳热 Q.学科网（北京）股份有限公司