2022年高考物理试题分类汇编电磁感应.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 2022高考电磁感应 分线, OO 间的距离为 l；磁场方向垂直于纸面对里；一边长为 l 的正方形导线框沿OO 方向匀速通过1 广东卷第 15题.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产 磁场,t=0 时刻恰好位于图示位置；规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,就感应电流 i 与实践 t 的生的感应电动势和感应电流,以下表述正确选项 关系图线可能正确选项 B A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向

2、与原磁场方向始终相同 6（2022海南第 7题）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很22022江苏卷第 2 题如下列图,固定的水平长直导线中通有电流 I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,多物理学家为查找它们之间的联系且一边与导线平行；线框由静止释放,在下落过程中 做出了奉献；以下说法正确选项A穿过线框的磁通量保持不变 B线框中感应电流方向保持不变 A.奥斯特发觉了电流的磁效应,揭C线框所受安掊力的合力为零 D线框的机械能不断增大 示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发觉了欧姆定律,说明白热32022江苏卷第 5 题如下列图,水平面内有一平行金属导轨,导 现象和电现象之间存在联系轨光滑且电

3、阻不计；匀强磁场与导轨一闪身垂直；阻值为 R 的导 体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触；T=0 时,将外形 S由 1 C.法拉第发觉了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发觉了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系掷到 2；Q、i、v 和 a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、解析：考察科学史,选 ACD 棒的速度和加速度；以下图象正确选项 D 7（2022广东第 15题）.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,以下表述正确选项A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应

4、电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：由 E=Nt,AB 错,C正确；B 原与 B 感的方向可相同亦可相反；D 错；选 C NSt8（2022北京第 19题）某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈 L、小灯泡 A、开关 S 和电4福建第 17 题. 如图,足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角（090 ,其中 MN 平行且间距为 L,导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计；金属棒 ab 由静止开头沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触, ab 棒接入电路的电阻为 R,当流过 ab 棒

5、某一横截面的电量为 q时,它的速度大小为 v ,就金属棒 ab 在这一过程中池组 E,用导线将它们连接成如下列图的电路；检查电路后,闭合开关 S,小灯泡发光；再断开开关 S,小 灯泡仅有不显著的延时熄灭现象；虽经多次重复,仍未见老 师演示时显现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出缘由；你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的缘由是A.F运动的平均速度大小为1 2B.平滑位移大小为qR BLA电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大C.产生的焦尔热为 qBLD.受到的最大安培力大小为9 2022上海第 13题如图,匀称带正电的绝缘2 B L2sin圆环 a 与金属圆环 b 同心共面

6、放置,当 a绕 OR点在其所在平面内旋转时,b中产5海南第 6 题.如图,EOF 和 E O F 为空间一匀强磁场的边界,其中 EO E O ,FO F O ,且 EOOF；OO 为EOF 的角平生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环 a A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - C逆时针加速旋转D逆时针减速旋转1多项题在试验中需保持不变的是 102022上海第 20题.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在A挡光片的宽度B小车的释放位置C导轨倾斜的角度D光电门的位置竖直方向匀

7、称分布,水平方向非匀称分布；一铜制圆环用 丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置 a 后无初速释放,在圆 环从a 摆向 b 的过程中 A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流方向始终是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方向11（201山东第 22题）. 2线圈匝数增加一倍后重做该试验,在图b中画出试验图线；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1 A,D 3 分 2见图2 分 场即匀速运动,此时再由

8、静止释放 d ,两导体棒与导轨始终保持良好接触；用a 表示 c 的加速度,E kd表示 d 的动能,cx 、x d分13（2022全国卷 1 第 24题）15 分 别表示c 、 d 相对释放点的位移；图乙中正确选项答案：BD 解析：开头 c 的加速度为 g ,c 刚进入磁场即匀速运动,加速度为 0,在 d 下落 h 的过程中,h 1 gt 2,c匀速下降了 xc gt t 2 h, d 进入磁场后,c 、 d 又只在重力作用下运动,加速度为 g ,一起运动了 h,c 出磁场,这时 c 的加速度仍为 g ,因此 A 错误,B 正确； c 出磁场后,d 这时受到重力和向上的安培力,并且合力向上,开

9、头做减速运动,当运动了 2h 后, d 出磁场,又做加速运动,所以 C 错误,D 正确；如图,两根足够长的金属导轨 ab、cd竖直放置,导轨间距离为 L 1电阻不计；在导轨上端并接两个额 定功率均为 P、电阻均为 R 的小灯泡；整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向 与导轨所在平面垂直；现将一质量为 m、电阻可以忽视的金属棒 MN 从图示位置 由静止开头释放；金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好；已知某时刻后两灯泡保持正常发光；重力加速度为 g；求：1磁感应强度的大小：2灯泡正常发光时导体棒的运动速率；解析：每个灯上的额定电流为IP额定电压为：U2PPR （1）最终RMN 匀速运动故：

10、B2IL=mg 求出：BmgPR2PL（2）U=BLv 得：vP RB Lm g14（2022海南第 16题）.如图,ab和 cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和MN是两根用细12（2022 上海第 28 题）在“讨论回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系” 试验 见图a中,得线连接的金属杆,其质量分别为 m 和 2m；竖直向上第 2 页,共 11 页到E1/t图线如图b所示；的外力 F 作用在杆 MN 上,使两杆水安静止,并刚好名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 与导轨接触；两杆的总电阻为 R,导轨间距为l ；整个装置处在

11、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向 与导轨所在平面垂直；导轨电阻可忽视,重力加速度为 g；在 t=0 时刻将细线烧断,保持 F 不变,金属杆和（2）棒 ab与棒 cd 受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 导轨始终接触良好；求v 12blv2对棒 ab 由共点力平稳有Fmg sin30IlB2 I Rt（1）细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比；（2）两杆分别达到的最大速度；代入数据解得 F=0.2N 解析：设某时刻 MN 和MN速度分别为 v1、v2；（1）MN 和M N动量守恒：mv1-2mv2=0 求出：（3）设在时间 t 内棒 cd产生 Q=0.1J热量,由焦耳定律可知Qv2（

12、2）当 MN 和MN的加速度为零时,速度最大EBlv 1设 ab棒匀速运动的速度大小为 v,就产生的感应电动势 E=Blv 由闭合电路欧姆定律知IE对M N受力平稳： BIlmg IER2R由得：v 12mgR、v 2mgR由运动学公式知,在时间 t 内,棒 ab 沿导轨的位移 x=vt2 2 B l32 2 B l力 F 做的功 W=Fx 315（2022天津第 11题）（18分）如下列图,两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ间距为 l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与 水平面成 30 角；完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,综合上

13、述各式,代入数据解得 W=0.4J 已知两棒的质量均为 0.02kg,电阻均为 R=0.1,整个装置处在垂直于导轨平面对上的匀强磁场中,磁感应 16（2022浙江第 23题）.（16分）强度为 B=0.2T,棒 ab在平行于导轨向上的力 F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒 cd恰好能保持静止；如图甲所示,在水平面上固定有长为 L=2m、宽为 d=1m 的金属“ U” 型轨导,在“ U” 型导轨右侧 l=0.5m取 g=10m/s2,问：范畴内存在垂直纸面对里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示；在 t=0 时刻,质量为（1）通过 cd棒的电流 I 是多少,方向如何？（2）棒 ab

14、 受到的力 F 多大？（3）棒 cd 每产生 Q=0.1J的热量,力 F 做的功 W 是m=0.1kg 的导体棒以 v0=1m/s 的初速度从导轨的左端开头向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 =0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为 0 . 1 / m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取 g 10 m / s 2）；（1）通过运算分析 4s 内导体棒的运动情形；（2）运算 4s 内回路中电流的多少？F cdIlB大小,并判定电流方向；（3）运算 4s内回路产生的焦耳热；解析：（1）棒 cd受到的安培力棒 cd 在共点力作用下平稳,就F cdmg sin30由式代入数据解得

15、 I=1A,方向由右手定就可知由 d到 c；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）前2s电流为零,后 s有恒定电流,焦耳热为QI2Rt0 . 04 J17（2022上海第 32题）14 分 电阻可忽视的光滑平行金属导轨长 S=1.15m,两导轨间距 L=0.75 m,导轨倾角为 30 ,导轨上端 ab接 一阻值 R=1.5 的电阻,磁感应强度 B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面对上；阻值 r=0.5,质量 m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端 ab处由静止开头下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦

16、答案：（1）导体棒在 s 1 前做匀减速运动,在 s 1 后以后始终保持静止；.5mavtv 0at耳热Qr0.1J；取g10m/2 s 求：1金属棒在此过程中克服安培力的功W安；2金属棒下滑速度v2m/s 时的加速度a （2）02.A,电流方向是顺时针方向；（3）0. 04J3为求金属棒下滑的最大速度v m,有同学解答如下：由动能定理W 重-W 安=1mv m2, ；由此所2解析：（ 1 ）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有mg得结果是否正确？如正确,说明理由并完成本小题；如不正确,给出正确的解答；xv 0t1 at 22m答案.（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热,由于R3

17、 r ,因此Q R3 Q r0.3 （1 分）代入数据解得：t1 ,x0.5m,导体棒没有进入磁场区域；W 安=QQ RQ r0.4 （2 分）导体棒在 s末已经停止运动,以后始终保持静止,离左端位置仍为x0（2）金属棒下滑时受重力和安培力（2）前 s磁通量不变,回路电动势和电流分别为E0,F 安=BIL2 B L2v（1 分）I0rR后 s回路产生的电动势为EtldB0 .1 V由牛顿其次定律mgsin 302 2B Lvma（3 分）tRr回 路 的 总 长 度 为5 m, 因 此 回 路 的 总 电 阻 为agsin302 2B Lv1012 0.82 0.7522 3.2 / m s（

18、2 分）R50 .5m R r20.2 1.5 0.5电流为IE02.A3此解法正确；1 分 R依据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向金属棒下滑时舞重力和安培力作用,其运动满意名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - mgsin302 2B LvmaRr上式说明,加速度随速度增加而减小,棒作加速度减小的加速运动；无论最终是否达到匀速,当棒到达斜由法拉第电磁感应定律的推论得 依据欧姆定律有面底端时速度肯定为最大；由动能定理可以得到棒的末速度,因此上述解法正确； 2 分 mgSsin 30Q1mv m22 10 1.15

19、120.4（1 分）（1 分）且 瞬时功率表达式为 联立以上各式得2【答案】（1）；（2）；v m2 gSsin 302 Q2.74 m s / 19重庆第 23题.（16 分）有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题 23图所示,该机底面固定有间距为 L 、长度为d 的平行金属电极；电极间布满磁感应强度为 B 、方向垂直纸面对里的匀强磁场,且接 有电压表和电阻 R ,绝缘橡胶带上镀有间距为 d 的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极m20.2接触良好,不计金属电阻,如橡胶带匀速运动时,电压表读数为U ,求：（1）橡胶带匀速运动的速率；（2）电阻 R 消耗的电 18四川第 24

20、题.（19分）如下列图,间距 l=0.3m的平行金属导轨 a1b1c1和 a2b2c2分别固定在两个竖直面内,功率；在水平面 a1b1b2a2区域内和倾角 =37 的斜面 c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度 B1=0.4T、方向竖直向上（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的 和 B2=1T、方向垂直于斜面对上的匀强磁场；电阻 R=0.3、质量 m1=0.1kg、长为 l 的相同导体杆 K、S、功；Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在 b1、b2点,K、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好；一端系 解：l设电动势为,橡胶带运动速率为 于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下

21、垂,绳上穿有质量 m2=0.05kg的小环；已知小环以 a=6 v m/s 2的加速度沿绳下滑,K 杆保持静止,Q 杆在垂直于杆且沿斜面对下的拉力 F 作用下匀速运动；不计导 轨电阻和滑轮摩擦,绳不行伸长；取 g=10 m/s2,sin37 =0.6,cos37 =0.8；求 由：得：（1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q杆所受拉力的瞬时功率；解析：以小环为讨论对象,由牛顿其次定律2设电功率为 P、3设电流强度为 I,安培力为 F克服安培力做的功为 W 由：得：代入数据得电磁感应设流过杆K 的电流为,由平稳条件时间 100分钟,满分 120分 得一、单项挑选题此题共 7 小题,每道题 5 分,共

22、 35 分 1如图 1所示,粗糙水平桌面上有一质量为 m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中第 5 页,共 11 页对杆 Q,依据并联电路特点以及平稳条件得名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 线 AB 正上方等高快速经过时,如线圈始终不动,就关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向 5如图 5所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻 R,匀强磁场 B 竖直向下分布在导轨所在运动趋势的正确判定是 的空间内,质量肯定的金属棒 PQ 垂直导轨放置今使棒以肯定的初速度 v0向右运动,当其通过位置 a、bAFN先小于 mg后大于 mg,运动趋

23、势向左 BFN先大于 mg后小于 mg,运动趋势向左 时,速率分别为 va、vb,到位置 c 时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a到 b 与 b 到 c 的间距相等,CFN 先小于mg后大于mg,运动趋势向右 DFN先大于 mg后小于 mg,运动趋势向右 就金属棒在由 a 到 b 和由 b到 c 的两个过程中 2一环形线圈放在匀强磁场中,设第 1 s内磁感线垂直线圈平面即垂直于纸面 向里,如图 2甲所示如 A回路中产生的内能相等 B棒运动的加速度相等 C安培力做功相等 D通过棒横截面积的电磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系如图 2乙所示,那么第 3 s 内线圈中感应电流的大小与其各 荷

24、量相等处 所 受 安 培 力 的 方 向 是 6如图 6 所示,闭合导线框的质量可以忽视不计,将它从如下列图位置匀速向右拉出匀强磁 场如第一次用 0.3 s拉出,外力所做的功为 W1,通过导线横截面的电荷量为 q1；其次次用 0.9 s拉出,A大小恒定,沿顺时针方向与圆相切 B大 外力所做的功为 W2,通过导线横截面的电荷量为 q2,就 小恒定,沿着圆半径指向圆心 AW1W2,q1q2 BW1W2,q1q2 CW1W2,q1q2 DW1W2,q1q2C逐步增加,沿着圆半径离开圆心 D逐 7如图 7 所示,在 PQ、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,磁场渐增加,沿逆时针方向

25、与圆相切 3如图 3 所示,光滑绝缘水平面上有一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下列图从 t0 时刻开头,线框匀速横穿两个磁场区域以 abcdef矩形线圈冲入一匀强磁场,线圈全部进入磁场 为线框中的电动势E 的正方向,就如图13 所示的四个E t 关系示意图中正确选项区域时,其能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场宽度大于线圈宽度,那么 A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下二、多项挑选题此题共 5小题,每道题 6分,B线圈在磁场中某位置停下共 30分每道题有多个选项符合题意,全部选对的C线圈在未完全离开磁

26、场时即已停下得 6 分,选对但不全的得 3 分,错选或不答的得 0线圈完全离开磁场以后仍能连续运动,不会停下来分 8如图 9 所示的电路中,电源电动势为 E,4两块水平放置的金属板间 的距离为 d,用导线与一个 n匝线圈 相连,线圈电阻为 r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻 R与金属板连接,内阻 r 不能忽视R1和 R2是两个定值电阻,L 是一 个自感系数较大的线圈开关 S 原先是断开的从 闭合开关 S 到电路中电流达到稳固为止的时间内,通过 R1 的电流 I1 和通过 R2 的电流 I2 的变化情形是如图 4 所示,两板间有一个质量为 dmgB磁感应强度 B 竖直向下且正增强,tnqC磁 AI

27、1 开头较大而后逐步变小BI 1开头很第 6 页,共 11 页m、电荷量q的油滴恰好处于静止,就线圈中的磁感应强度 B 的变化情小而后逐步变大况和磁通量的变化率分别是 CI2 开头很小而后逐步变大DI 2开头较 dmgA磁感应强度 B竖直向上且正增强,tnq大而后逐步变小9如图 10 所示,竖直平面内的虚线上方是一 感应强度 B 竖直向上且正减弱,tdmgRr nqR D磁感应强度 B 竖直向下且正减弱,t匀强磁场 B,从虚线下方竖直上抛一正方形线圈,dmgrRrnqR线圈越过虚线进入磁场,名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 最终又落回原处

28、,运动过程中线圈平面保持在竖直平面内,不计空气阻力,就 C将导轨的 a、c 两端用导线连接起来A上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功 B上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功 C上升过程克服重力做功平均功率大于下降过程中重力的平均功率 D上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 10如图 11所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开头同时释 放,三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形,A 线圈 有一个缺口,B、C 线D将导轨的 a、c 两端和 b、d 两端分别用导线连接起来 三、运算题此题共 4 小题,共

29、55分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最终答案的不能得分有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位 1312分如图 14所示,光滑的 U 形金属导轨 MNNM水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感 应强度为 B,导轨的宽度为 L,其长度足够长,M、M 之间接有一个阻值为 R的电阻,其余部分电阻不计一质量为 m、电阻也为 R 的金属棒 ab 恰能放在圈闭合,但 B 线圈的导线比 C 线圈的粗,就 导轨之上,并与导轨接触良好给棒施加一个水平向右的瞬时作用力,棒就沿轨道以初速度 v0开头向右滑行求：1开头运动时,棒中的瞬时电流 i 和棒两端的瞬时电压 u 分别为多大？2当棒

30、的速度由 v0减小到 v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热 Q 是多少？A三个线圈同时落地BA 线圈最先落地CA 线圈最终落地DB、C 线圈同时落地1414分一根电阻 R0.6 的导线弯成一个圆形线圈,圆半径 r1 m,圆形线圈质量 m1 kg,11某输电线路横穿大路时,要在地下埋线通过,为了爱护线路不至于被压坏,预先铺设牢固的过 路钢管,再让输电线从钢管中穿过电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在 y 轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度 B0.5 T的匀强磁场,如图 15 所示如线圈以初动能 E05 J沿 x 轴方向滑进磁场,当进入磁场 0

31、.5 m时,线圈中产生的电能为 E3 J求：两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过,如图 12所示假如输电 1此时线圈的运动速度的大小；导线输送的电流很大,那么,以下说法正确选项 2此时线圈与磁场左边缘两交接点的电压；A无论输送的电流是恒定电流仍是交变电流,甲、乙两方案都是 3此时线圈加速度的大小可行的B如输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的C 如输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不行行的D如输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不行行的12如图 13所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨 ab、cd,表面光滑,处在竖直向上 的匀强磁

32、场中,金属棒 PQ 垂直于导轨放在上面,以速度 v 向右匀速运动,欲使棒 PQ 停下来,下面的措施可行的是导轨足够长,棒 PQ 有电阻 1512分如图 16 所示,竖直放置的等距离金属导轨宽 0.5 m,垂直A在棒 PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒 B在棒 PQ棒右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒 PQ 大的金属棒于导轨平面对里的匀强磁场的磁感应强度为 B4 T,轨道光滑、电阻不计,ab、cd 为两根完全相同的金属棒,套在导轨上可上下自由滑动,每根金属名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 棒的电阻为 1

33、.今在 ab棒上施加一个竖直向上的恒力 F,这时 ab、cd恰能分别以 0.1 m/s的速度向上和向 下做匀速滑行 g 取 10 m/s2试求： 1两棒的质量；2外力 F 的大小1617分如图 17所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为 l,左侧接一阻值为 R的电阻区 域 cdef内存在垂直轨道平面对下的有界匀强磁场,磁场宽度为 s.一质量为 m、电阻为 r 的金属棒 MN 置于 导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到 F0.5v0.4Nv 为金属棒速度的水平外力作用,从磁场的左边界 由静止开头运动,测得电阻两端电压随时间匀称增大已知：l1 m,m1 kg,R0.3 ,r0.2 ,

34、s1 m 1分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；2求磁感应强度 B 的大小；3如撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满意 vv0B 2l 2 mRrx,且棒在运动到 ef 处时恰好静止,就外力 F 作用的时间为多少？4如在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速 度随位移变化所对应的各种可能的图线名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电磁感应BIl,安培力减小,依据 Fma,加速度减小,B 错误由于 a与 b、b与 c 间距相等,故从 a到 b 安培力【参考答案与具体解析】时间 100分钟,满分

35、120 分 BS做的功大于从 b 到 c 安培力做功,故 A、C 错误再依据平均感应电动势 E t t , I E一、单项挑选题此题共 7 小题,每道题 5 分,共 35分 R,q I1解析：当磁铁沿矩形线圈中线 AB正上方通过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定BS t 得 qR ,故D正确答案：D 律可知,线圈中感应电流的方向从上向下看先逆时针再顺时针,就线圈先上方为 N 极下方为 S 极,后改为上方为 S 极下方为 N 极,依据同名磁极相斥、异名磁极相吸,就线圈受到的支持力先大于 mg后小于 mg,6解析：设线框长为 L1,宽为 L2,其电阻为 R.第一次拉出速度为 v1,其次次

36、拉出速度为 v2,就 v13v2.匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有 W1F1L1BI1L2L1B 2L 22L1v1/R,线圈受到向右的安培力,就水平方向的运动趋势向右D 项正确答案：D 同理 W2B 2L2 2L1v2/R,故 W1W2；又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即 12,2 解析：由图乙知,第 3 s内磁感应强度 B 逐步增大,变化率恒定,故感应电流的大小恒定再由楞次定律,线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势,故沿半径指向圆心B 项正确3解析：线圈冲入匀强磁场时,产生感应电流,线圈受安培力作用做减速运动,动能削减同理,线圈冲出匀强磁场时

37、,动能也削减,进、出时削减的动能都等于安培力做的功由于进入时的速度大,故感应电流大,安培力大,安培力做的功也多,削减的动能也多,线圈离开磁场过程中,缺失的动能少于它在磁场外面时动能的一半,因此线圈离开磁场仍连续运动D 项正确答案：D 4解析：由平稳条件知,下金属板带正电,故电流应从线圈下端流出,由楞次定律可以判定磁感应U E 强度 B 竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强,A、D 错误；因 mgq d,URrR,En t ,联立可求 dmgRr得 t nqR,故只有 C 项正确答案：C 5解析：棒由 a 到 b 再到 c的过程中,速度逐步减小依据 EBlv,E 减小,故 I 减小再依据 FBL2

38、v BL1L2 BL1L2 由 qItR tRt tRR,得：q1q2.故正确答案为选项 C.答案：C 7 解析：由右手定就和 EBlv 判定水平位移从 0l 时 EBlv；从 l2l 时,E0；从 2l3l 时,E3Blv；从 3l4l 时,E2Blv,可知图 C 正确答案：C 二、多项挑选题此题共 5 小题,每道题 6 分,共 30 分每道题有多个选项符合题意,全部选对的得 6分,选对但不全的得 3分,错选或不答的得 0 分 8解析：闭合开关 S 时,由于 L 是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变 化,所以开头时 I2很小而 I 较大,随着电流达到稳固,线圈的自感作用

39、减小,I2 开头逐步变大,由于分流导致稳固电路中 R1 中的电流减小应选 A、C.答案：AC 9解析：线圈上升过程中,加速度增大且在减速,下降过程中,运动情形比较复杂,有加速、减速或匀速等,把上升过程看做反向的加速,可以比较当运动到同一位置时,线圈速度都比下降过程中相应的速度要大,可以得到结论：上升过程中克服安培力做功多；上升过程时间短,故正名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 确选项为 A、C. 答案：AC 写出最终答案的不能得分有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位 E BLv013解析：1开头运动时,棒中的

40、感应电动势：EBLv0 棒中的瞬时电流：i2R2R10解析：由于 A线圈上有缺口,A 中不产生感应电流,不受安培力的阻碍作用,所以 A 线圈先落 地,B正确B、C线圈在进入磁场的过程中,受安培力与重力作用,满意：R 棒两端的瞬时电压：uRRE1 2BLv0. 1 1 12由能量守恒定律知,闭合电路在此过程中产生的焦耳热： Q总2mv0 22m 10v0 299 1200mv0 2 棒中产生的焦耳热为：Q2Q 总99 BLv0400mv0 2. 答案：1 2R1 2BLv02 400mv 0 99 2B mg2L 2vR mam密4LS4L R电 SB 2LSv B 2v所以 4密 LSg4电4

41、 密Lsa 4 密 g4电4密 a14解析：1设线圈的速度为 v,由能量守恒定律得 1 E0E2mv 2. 解得：v2 m/s. B 2vag16密电,由于 B、C 线圈起始下落高度相同,材料相同,所以 a 相同,进入相同的磁场,B、C 线圈同时落地,D 选项正确答案：BD 2线圈切割磁感线的有效长度L2 r1 24r2 3 m,11解析：如输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的, B 正确输电线四周存在磁场,E 3电动势 EBLv 3 V, 电流 IR0.6 A, 两交接点间的电压交变电流产生变化的磁场,因此在输电过程中输电线因电流变化引起自感现象,当输电线上电 UIR10.60.6 3 23 V 23 3 V. 流很大时,强大的自感电流有可能将钢管融解,造成事故,所以甲方案是不行行的在乙方案 3FmaBIL,所以 a2.5 m/s 2. 中,两条输电线中的电流方向相反,产生的磁场相互抵消,使自感现象的影响减弱到可以忽视 答案：12 m/s 22 33 V