2022年高考复习物理电磁感应大题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载高考复习物理 电磁感应大题高中物理高三板块复习；1（18 分）如下列图,两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上, 弹簧上端通过导线与阻值为 R 的电阻相连, 弹簧下端连接一质量为 m,长度为 L,电阻为 r 的金属棒,金属棒始终处于宽度为 d 垂直纸面对里的磁感应强度为 B 的匀强磁场中； 开头时弹簧处于原长, 金属棒从静止释放, 水平下降 h 高时达到最大速度； 已知弹簧始终在弹性限度内, 且弹性势能与弹簧形变量 x 的关系为E p1 kx 22,不计空气阻力及其它电阻；R 求：（1）此

2、时金属棒的速度多大 . （2）这一过程中, R 所产生焦耳热 QR 多少. d 2（17 分）如图 15（a）所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L,距左端 L 处的中间一段被弯成半径为 H 的 1/4 圆弧,导轨左右两段处于高度相差 H 的水平面上；圆弧导轨所在区域无磁场, 右段区域存在磁场 B0,左段区域存在匀称分布但随时间线性变化的磁场B（t）,如图 15（b）所示,两磁场方向均竖直向上；在圆弧顶端,放置一质量为 m 的金属棒 ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开头计时, 经过时间 t0 滑到圆弧顶端； 设金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计,重力加速度为 g；问金属棒在圆

3、弧内滑动时, 回路中感应电流的大小和方向是否发生转变？为什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载求 0 到时间 t0 内,回路中感应电流产生的焦耳热量；探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 小和方向；B0 的一瞬时, 回路中感应电流的大3、（16 分）t0 时,磁场在 xOy 平面内的分布如下列图；其磁感应强度的大小均为 B0,方向垂直于 xOy 平面,相邻磁场区域的磁场方向相反；每个同向磁场区域的宽度均为 l0；整个磁场以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动；如在磁场所在区间,xOy 平面内放

4、置一由 n 匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的 bc 边平行于 x 轴.bcl B、abL,总电阻为 R,线框始终保持静止；求：线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；线框所受安培力的大小和方向；该运动的磁场可视为沿x 轴传播的波,设垂直于纸面对外的磁场方向为正,画出 t0 时磁感应强度的波形图,并求波长 和频率 f；v0 y l 0 l 0 a d b c x O 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载4、（16 分）如图甲所示 , 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间

5、距L0.2m,一端通过导线与阻值为 R=1 的电阻连接；导轨上放一质量为 m0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽视不计 .整个装置处于竖直向上的大小为 B0.5T 的匀强磁场中 .现用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上,金属杆运动的v-t 图象如图乙所示 . （取重力加速度 g=10m/s 2）求：（1）t10s时拉力的大小及电路的发热功率 . （2）在 010s内,通过电阻 R 上的电量 . v m/s 4 RF B2 5 10 15 t/s 0 图甲图乙5、 20 分）如下列图间距为L 、光滑的足够长的金属导轨 （金属导轨的电阻不计）所在斜面倾角为 两根同材料、 长度均为 L 、横截

6、面均为圆形的金属棒 CD 、 PQ 放在斜面导轨上 .已知 CD 棒的质量为 m、电阻为 R , PQ 棒的圆截面的半径是 CD 棒圆截面的 2 倍；磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面对上两根劲度系数均为 k 、相同的弹簧一端固定在导轨的下端另一端连着金属棒 CD 开头时金属棒 CD 静止,现用一恒力平行于导轨所在平面对上拉金属棒 PQ 使金属棒 PQ 由静止开头运动当金属棒 PQ 达到稳固时弹簧的形变量与开头时相同,已知金属棒 PQ 开头运动到稳固的过程中通过CD 棒的电量为 q,此过程可以认为 CD 棒缓慢名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 47 页精选学习

7、资料 - - - - - - - - - 地移动,已知题设物理量符合优秀学习资料欢迎下载qRk4 mg 5sin的关系式,求此过程中BLl）CD 棒移动的距离；2 PQ 棒移动的距离3 恒力所做的功；（要求三问结果均用与重力mg 相关的表达式来表示） . 6、（12 分）如下列图, AB 和 CD 是足够长的平行光滑导轨,其间距为 l,导轨平面与水平面的夹角为 ；整个装置处在磁感应强度为 B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中； AC 端连有阻值为 R 的电阻；如将一质量为 M、垂直于导轨的金属棒 EF 在距 BD 端 s 处由静止释放,就棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段；现用大小为F

8、、方向沿斜面对上的恒力把金属棒EF 从 BD 位置由静止推至距BD 端 s 处,此时撤去该力,金属棒EF 最终又回到 BD 端；求：（1）金属棒下滑过程中的最大速度；（2）金属棒棒自BD 端动身又回到BD 端的整个过程中,有多少电能转化成了内第 4 页,共 47 页能（金属棒及导轨的电阻不计）. A R E B C aB s F BRobD R o名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载7（12 分）如下列图,一矩形金属框架与水平面成 =37角,宽 L =0.4m,上、下两端各有一个电阻 R0 =2,框架的其他部分电阻不计

9、, 框架足够长, 垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度 B=1.0Tab 为金属杆,与框架良好接触,其质量 m=0.1Kg,杆电阻 r=1.0 ,杆与框架的动摩擦因数 0.5杆由静止 开 始 下 滑 , 在 速 度 达 到 最 大 的 过 程 中 , 上 端 电 阻 R0 产 生 的 热 量 Q0=0. 5J（sin37=0.6,cos37=0.8）求：（1）流过 R0 的最大电流；（2）从开头到速度最大的过程中 ab 杆沿斜面下滑的距离；（3）在时间 1s 内通过杆 ab 横截面积的最大电量8（14 分）如图（ A）所示,固定于水平桌面上的金属架 cdef,处在一竖直向下的匀

10、强磁场中, 磁感强度的大小为 B0,金属棒 ab 搁在框架上, 可无摩擦地滑动, 此时adeb构成一个边长为 l 的正方形,金属棒的电阻为 r,其余部分的电阻不计； 从 t = 0的时刻起,磁场开头匀称增加,磁感强度变化率的大小为d a c v0 B0 k（k = B t）；求：ttt 变e b f 0t1t20t1t2- v0 -B0 图（ A）以向左为运动的正方向以竖直向下为正方向图（ B）图（ C）（1）用垂直于金属棒的水平拉力F 使金属棒保持静止,写出F 的大小随时间化的关系式；（2）假如竖直向下的磁场是非匀称增大的（即 k 不是常数）,金属棒以速度 v0 向什名师归纳总结 么方向匀速

11、运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感强度Bt第 5 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载随时间 t 变化的关系式；（3）假如非匀称变化磁场在0t1 时间内的方向竖直向下,在t1t2 时间内的方向竖直向上,如t = 0 时刻和 t1 时刻磁感强度的大小均为B0,且 adeb 的面积均为 l2；当金属棒按图（B）中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图（C）中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt 随时间变化的图像（ t1-t0 = t2-t1 v 0 ,U形框最终将与方框分别,假如从 U型框和方

12、框不再接触开头,经过时间 侧距离为 s,求金属框框分别后的速度各多大 . t 方框最右侧和 U型框最左F a1 a2 21.（18 分）图中 a1b1c1d1和 a2b2c2d2为在同一竖 直 平 面 内x1 x2 的金属导轨,处在磁感强度 B 的匀强磁场中,磁 场 方 向c1 b1 b2 c2 垂直导轨所在平面（纸面）向里；导轨的 a1b1 段与 a2b2段是竖直的,距离为 l1；c1d1 段与 c2d2 段也是竖直 y1 y2 的,距离为l2；x1y1 与 x2y2 为两根用不行伸长的绝缘轻线相 d1 d2 连 的 金 属细杆,质量分别为 m1、m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触；

13、两杆与导轨构成的回路的总电阻为 R；F 为作用与金属杆 x1y1上竖直向上的恒力；已知两杆运动到图示位置时, 已匀速向上运动, 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率；22（18 分）如图,直角三角形导线框 abc 固定在匀强磁场中, ab 是一段长为 l、电阻为 R 的匀称导线, ac 和 bc 的电阻可不计, ac 长度为1 2；磁场的磁感强度为 B,方向垂直于纸面对里；现有一段长度为 l 、电阻为 R 的匀称导体杆 MN 架在2 2导线框上, 开头时紧靠 ac,然后沿 ac 方向以恒定速度 v 向 b 端滑动,滑动中始终与 ac 平行并与导线框保持良好接触；当 MN 滑过

14、的距离为 l 时,导线 ac3中的电流是多大？方向如何？23（14 分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,问距为 L,一端通过名师归纳总结 第 13 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载导线与阻值为 R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（见右上图）,金属杆与导轨的电阻忽视不计；匀称磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当转变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度 v 也会变化, v 与 F 的关系如右下图；（取重力加速度 g=10m/s2）（1）金属杆在匀速运动之前做什

15、么运动？（2）如 m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5 ；磁感应强度 B 为多大？（3）由 vF 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？24（13 分）如图（ a）所示,光滑 的平行长直金属导轨置于水平面RBmv1 vtv （b）t t 内,间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的LO 电阻,质量为 m 的导体棒垂（a）直跨接电阻均在导轨上；导轨和导体棒的不计,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；开头时,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,导体棒随之开头运动,同时受到水平向左、大小 为 f 的恒定阻力,并很快达到恒

16、定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内；名师归纳总结 求导体棒所达到的恒定速度v2；第 14 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少？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？如 t0 时磁场由静止开头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vt 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；25（14 分）如下列图,将边长为 a、质量为 m、电阻为 R

17、的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为 b、磁感应强度为 B 的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面对里 线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后连续上升一段高度, 然后落下并匀速进人磁场 整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力 f 且线框不发生转动求：（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 v2；2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度 v1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的B b 焦耳热 Qa 2614 分 如下列图,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l m,导轨平面与水平面成 =37 角,下端连接阻值为尺的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量

18、为 0.2kg 、电阻不计名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载的金属棒放在两导轨上, 棒与导轨垂直并保持良好接触,0.25 1 求金属棒沿导轨由静止开头下滑时的加速 度大小；2 当金属棒下滑速度达到稳固时,电阻尺消 耗的功率为 8W,求该速度的大小；它们之间的动摩擦因数为3 在上问中,如 R2 ,金属棒中的电流方向由 a到b,求磁感应强度的大小与方向 g=10rns 2,sin37 0.6 , cos37 0.8 27.（14 分）如下列图, OACO 为置于y A水平面内的光滑闭合金属导轨,

19、 O、C 处分别接 v 有短电阻R1 R2 丝（图中用粗线表示） ,R1=4 、R2=8 oC x （导轨其它部分电阻不计）；导轨 OAC 的外形满意 y 2 sin3 x（单位：m）；磁感应强度 B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面；一足够长的金属棒在水平外力 F 作用下,以恒定的速率 v=5.0m/s 水平向右在导轨上从O 点滑动到 C 点,棒与导轨接触良好且始终保持与 OC 导轨垂直,不计棒的电阻；求：外力 F 的最大值；金属棒在导轨上运动时电阻丝 R1 上消耗的最大功率；在滑动过程中通过金属棒的电流 I 与时间 t的关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 4

20、7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载的 光 滑 金28 （3 分）如下列图,两条相互平行属导轨位于水平面内,距离为 l0.2 米,在 导 轨 的 一端接有阻值为 R0.5 欧的电阻,在 X0 处 有 一 与 水平面垂直的匀称磁场,磁感强度B0.5 特斯拉；一质量为 mo.1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上, 并以 v02 米/秒的初速度进入磁场, 在安培力和一垂直于杆的 水平外力 F 的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为 a2 米/秒2、方向与 初速度方向相反；设导轨和金属杆的电阻都可以忽视,且接触良好；求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）

21、电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向；（3）保持其他条件不变,而初速度v0 取不同值,求开头时F 的方向与初速度v0 取值的关系；29（3 分）半径为 a 的圆形区域内有均 度为 B0.2T,磁场方向垂直纸面对里,半环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其匀磁场,磁感强 径为 b 的金属圆中 a0.4m, b0.6m,金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R02 ,一金属棒 MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽视不计（1）如棒以 v05m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径 OO的瞬时（如下列图） MN 中的电动势和流过灯 L 1 的电流；（2）撤去中

22、间的金属棒 MN 将右面的半圆环 OL 2O以 OO 为轴向上翻转 90o,如此时磁场随时间匀称变化,其变化率为 B/ t （4 / ）T/s,求 L1 的功率30、（16 分）如下列图,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载场区域足够长,磁感应强度B1 T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为 d0.5 m,现有一边长 l0.2 m、质量 m0.1 kg、电阻 R0.1 的正方形线框 MNOP 以 v07 m/s 的初速从左侧磁场

23、边缘水平进入磁场,求：线框 MN 边刚进入磁场时受到安培力的大小F；1 象限内线框从开头进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热d d d d d 线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 n； d Q；d O N v0 31.18 分在图甲中,直角坐标系0xy 的 1、3 象限内有匀强磁场,第的磁感应强度大小为2B,第 3 象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面对里 .现将半径为 l,圆心角为 900的扇形导线框 OPQ 以角速度 绕 O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为 R. 1求导线框中感应电流最大值 . 2在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流 I 随时间

24、t 变化的图象.规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为 t=0 3求线框匀速转动一周产生的热量 . 2BI 名师归纳总结 BOP xO 图乙2t第 18 页,共 47 页l Q 图甲- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载32、 14 分）如下列图, 倾角 =30o、宽度 L=1m 的足够长的“ U” 形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度 B =1T,范畴足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面对下；用平行于轨道的牵引力拉一根质量 m =0.2 、电阻 R =1 的 垂直放在导轨上的金属棒 a b,使之由静止开头沿轨道向上运 动；牵引力做功的

25、功率恒为 6W,当金属棒移动 2.8m 时,获得稳固速度,在此过程中金属棒产生的热量为 5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取 g=10m/s 2；求：（1）金属棒达到稳固时速度是多大？（2）金属棒从静止达到稳固速度时所需的时间多长 . 33、（20 分）如下列图,在直角坐标系的第象限和第象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为 B5.0 102T 的匀强磁场,方向分别垂直纸面对外和向里；质量为 m6.64 1027 、电荷量为 q3.2 1019C 的 a 粒子（不计 a 粒子重力）,由静止开头经加速电压为 U1205V 的电场（图中未画出）加速后,从坐标点 M（4,2 ）处平行于 x 轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域；求出 a 粒子在磁场中的运动半径；在图中画出 a 粒子从直线 x4 到直线 x4 之间的运动轨迹, 并在图中标明轨迹与直线x4 交M v 2 B 2 y/101m 2 4 x/101m 点的坐标；个磁场求出 a 粒子在两 4 O B 间；区 域 偏 转 所 用 的 总 时名师归纳总结 2第 19 页,共 47 页- - - - - - -