电磁感应专题复习题中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 电磁感应专题复习题 1.如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒 ab 和 cd 的电阻分别为 Rab和 Rcd，且 RabRcd，处于匀强磁场中。金属棒 cd 在力 F 的作用下向右匀速运动，ab 在外力作用下处于静止状态。下面说法正确的是 A.UabUcd B.Uab=Ucd C.UabUcd D.无法判断 2.如图所示，金属直棒 AB 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上，棒与导轨接触良好，棒 AB 和导轨电阻可忽略不计。导轨左端接有电阻 R 垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以水平向右的恒定外力 F 使 AB 棒向也移动至 t 秒末，AB 棒速度为 v，

2、则 A.t 秒内恒力的功等于电阻 R 释放的电热 B.t 秒内恒力的功大于电阻 R 释放的电热 C.t 秒内恒力的平均功率等于 FV/2 D.t 秒内恒力的平均功率大于 FV/2 3.如图 7 所示，空间中存在着竖直向下的匀强磁场，在水平面上固定着平行金属轨道 MN 和PQ。金属杆 ab 沿垂直轨道方向放置在两轨道上，且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中两个电阻 R1和 R2的阻值相同，与电阻 R2串联着电容器 C。在 ab 杆沿金属轨道向右匀速运动的过程中，以下说法中正确的是 A.电阻 R1上通过的电流方向为由 d 向 c B.电阻 R2上通过的电流方向为由 e 到 f C.电阻 R2两端

3、的电压与电阻 R1两端的电压相同 D.电容器两极板间的电压等于电阻 R1两端的电压 4.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框 abcd，沿纸面由位置 1(左)匀速运动到位置 2(右)则 A.导线框进入磁场时，感应电流方向为 abcda B.导线框离开磁场时，感应电流方向为 adcba C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左 5.如图 23，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由 A点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从 B 点离开

4、场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从 D 点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从 A到 B 点、A到 C 点和 A到 D 点所用的时间分别是 t1、t2和 t3，比较 t1、t2和 t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)A.t1=t2=t3 B.t2t1t3 C.t1=t2t2 6.如图所示，在水平桌面上放置的 U 形金属导轨间串联一个充电量为 Q0、电容为 C 的电容器，导轨间的宽度为 L.现将一根质量为 m 的裸导体棒放在导轨上，方向与导轨垂直，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，当闭合开关 S 后导体棒将向右运动，设导轨足够长，接触处的摩擦忽略不计.关于棒的运动情况下列说法中正确的是 a b

5、 c d 学习必备 欢迎下载 A.由于电容器放电产生电流，导体棒先做匀加速运动，直到电量 Q0放完后达到匀速运动 B.导体棒先做匀加速运动，后做匀减速运动，直到停止 C.导体棒先做加速度越来越小的加速运动，最后达到匀速运动 D.导体棒的最终速度大小为220LCBmBLQ 7.如图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴 O 以角速度匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个 8.矩形导线框 abcd 从某处自由下落 h 的高度后，进入与线框平面垂直的匀强磁场，如图所示。从 bc 边刚进入磁场到 ad 边也进入磁场的过程中

6、，线框内的感应电流随时间变化的图象不是：9.如图 13-4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 AA 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 BA 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的 CA 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的 DA 管是用胶木制成的，B 管是用玻璃制成的 10.如图 7 所示，空间中存在着竖直向下的匀强磁场，在水平面上固定着平行金属轨道 MN和 PQ。金属杆 ab 沿垂直轨道方向放置在

7、两轨道上，且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中两个电阻 R1和 R2的阻值相同，与电阻 R2串联着电容器 C。在 ab 杆沿金属轨道向右匀 速运动的过程中，以下说法中正确的是 A.电阻 R1上通过的电流方向为由 d 向 c B.电阻 R2上通过的电流方向为由 e 到 f C.电阻 R2两端的电压与电阻 R1两端的电压相同 D.电容器两极板间的电压等于电阻 R1两端的电压 A B 图 13-4 场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导

8、释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 11.把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。第一次拉出的速率是 v，第二次拉出速率是 2 v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是_，拉力功率之比是_，线框产生的热量之比是_

9、，通过导线截面的电量之比是_。12.一半径为 r、质量为 m、电阻为 R 的金属圆环，用一长为 l 的 绝缘细线悬挂于 O 点，在 O 点下方 l/2 处有水平方向的匀强磁 场，如图所示，拿着金属环使悬线水平，然后由静止释放，那 么金属环在整个运动过程中产生的焦耳热为 。13.空间有一个水平向里的有界匀强磁场，如图 3-71所示，一刚性正方形线圈，质量为，边长为，从磁场上方距磁场上界处自由落下（线圈总沿竖直面运动）.若线圈刚好匀速穿过磁场区域，则有界磁场的宽度_；线圈穿过磁场过程中产生的内能为_.图 3-71 14.如图所示，两根平行金属导轨间的距离为 0.4 m，导轨平面与水平面的夹角为 3

10、7，磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为 1、重均为 0.1 N 的金属杆 ab、cd 水平地放在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为 0.3，导轨的电阻可以忽略.为使 ab 杆能静止在导轨上，必须使 cd 杆以多大的速率沿斜面向上运动?15.如图 13-17 所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的中距离为 L，导轨上横放着两根导体棒 ab 和 cd.设两根导体棒的质量皆 m，电阻皆为 R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B。开始时ab和cd 两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为 v0和 2v0，

11、求：（1）从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热。（2）当 ab 棒的速度大小变为40v时，回路中消耗的电功率。A B b a c d v0 2v0 图 13-17 场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由

12、向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 16.如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距 d 为 0.5 m，左端通过导线与阻值为 2 的电阻 R连接，右端通过导线与阻值为 4 的小灯泡 L 连接，在 CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长为 2 m，CDEF 区域内磁场的磁感应强度 B 随时间变化如图所示，在 t0 时，一阻值为 2 的金属棒在恒力 F 作用下由静止开始从 AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从 AB位置

13、运动到 EF 位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流强度；（2）恒力 F 的大小；（3）金属棒的质量。17.如图所示，光滑的平行导轨 P、Q 相距 l=1m,处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器 C 两极板 M、N 间距离 d=10mm，定值电阻 R1=R3=8，R2=2，导轨电阻不计。磁感应强度 B=0.4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动（开关 S 断开）时，电容器两极板之间质量 m=1104kg，带电荷量 q=111015C 的微粒恰好静止不动；当 S 闭合时，粒子立即以加速度 a=7m/s

14、2向下做匀加速运动，取 g=10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定。求：(1)当 S 断开时，电容器上 M、N 哪个极板电势高；当 S 断开时，ab 两端的路端电压是 多大？(2)金属棒的电阻多大？(3)金属棒 ab 运动的速度多大？(4)S 闭合后，使金属棒 ab 做匀速运动的外力的功率多大？18.磁流体发电机示意图如图所示，a、b 两金属板相距为 d，板间有磁感应强度为 B 的匀强磁场，一束截面积为 S，速度为的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为，截面积仍为 S，只是等离子体压强减小了。设两板之间单位体积内等离子体的数目为 n，每个离子的电量为 q，板间

15、部分的等离子体等效内阻为 r，外电路电阻为 R。求：（1）等离子体进出磁场前后的压强差P；（2）若等离子体在板间受到摩擦阻力 f，压强差P又为多少；（3）若 R 阻值可以改变，试讨论 R 中电流的变化情况，求出其最大值 Im，并在图中坐标上定性画出 I 随 R 变化的图线。A C E R L F B D F B(T)2 0 4 8 12 t（s）场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的

16、平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 19.图中，有一个磁感应强度 B=0.10T 的匀强磁场，方向是水平向外.在垂直于磁场的竖直面内放有宽度为 L=10cm、电阻不计、足够长的金属导轨，质量为 m=0.20g.有效电阻为 R=0.20的金属丝 MN可在导轨上无摩

17、擦地上下平动，空气阻力不计，g 取 10m/s，试求 MN从静止开始释放后运动的最大速度.20.光滑导轨宽 L=50cm，导轨间有垂直于导轨平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度 B=1T，垂直导轨放有一导体棒 MN.导轨左端接有极板水平的平行板电容器，其两极间的距离为d=20cm，如图所示.当导体棒以速度0=2m/s 沿导轨向右匀速运动时，电容器极板正中间一质量 m=108kg 的带电微粒正好静止.（不计空气阻力，取 g=10m/s2）求：带电微粒的电性和电荷量.如果将电容器的下极板瞬间降低 20cm（不考虑瞬间过程中的变化），则带电微粒将向哪一块极板运动？到达极板时的速度是多少？21.图中

18、MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为 0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场垂直。质量 m 为3100.6kg、电阻为0.1的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为0.3的电阻 R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P 为0.27W，重力加速度取2/10sm，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值2R。场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导

19、轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 答案 1.B 2.BD 3.10.11.1：2 1：4 1：2 1：1 12.)2(rlmg13.2 14.解析：设必须使 cd 杆以

20、v 沿斜面向上运动，则有 cd 杆切割磁场线，将产生感应电动势 E=Blv (3 分)在两杆和轨道的闭合回路中产生电流 I=RE2 (3 分)ab 杆受到沿斜面向上的安培力 F安Bil (3 分)ab 杆静止时，受力分析如图 根据平衡条件，应有 Gsin一GcosF安Gsin+Gcos (2 分)联立以上各式，将数值代人，可解得 1.8 m/sv4.2 m/s (2 分)15 解析：由于 ab、cd 两导体棒切割磁感线，回路中产生感应电流，它们在安培力作用下做减速运动，当 ab 减速为零时，cd 棒仍在向右的运动；以后 cd 棒继续减速，而 ab 棒反向加速，直到两棒达到共同速度后，回路中无感

21、应电京戏，两棒以相同的速度 v 做匀速运动。（1）从开始到最终稳定的过程中，两棒总动量守恒，则,2,22000vvmvmvmv由能量守恒得，整个过程中回路产生的焦耳热.49)2(21)2(212022020mvvmvvmQ（2）当 ab 棒速度大小为40v且方向向左时，设 cd 棒的速度为 v1,由动量守恒定律有：,45,42010100vvvmmvmvmv解得,23)454(0001BLvvvBL：E此时回路中的总电动势 RvlBRE：P8922022211则消耗的电功率当 ab 棒速度大小为40v且方向向左时，设 cd 棒的速度为 v2，由动量守恒定律得此时回路中的解得,43,420201

22、00vvvmmvmvmv 总电动势：RvLBREP，BLvvvBLE8221)443(20222220001则消耗的电功率 16.解析：（1）金属棒未进入磁场时，R总RLR/25 ，E1t SBt 0.5 V，ILE1/R总0.1 A，（2）因灯泡亮度不变，故 4 s 末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，IILIRILILRLR 0.3 A，FFABId0.3 N，（3）E2I（RRRLRRL）1 V，vE2Bd 1 m/s，avt 0.25 m/s2，mFa 1.2 kg。17.解析：（1）S 断开时，带电微粒在电容器两极板间静止，受向上的电场力和向下的重力场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外

23、力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 作用而平衡。

24、dUqmg1 （2 分）由式求得电容器两极板间的电压：VqmgdU11001.01010115141 由于微粒带负电，可电容器 M 极板电势高。（1 分）Uab=U1=1V （1 分）（2）由于 S 断开，R1上无电流，R2、R3上电压等于 U1，电路中的感应电流。即通过 R2、R3的电流强度为 ARRUI4.02813111 （1 分）由闭合电路欧姆定律可知：ab 切割磁感线运动产生的感应电动势为：E=U1+I1 其中 r 为 ab 金属棒的电阻。当闭合 S 后，带电粒子向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律F=ma 有：madUqmg2 （1 分）求得 S 闭合后电容器两极板间的电压 Vqda

25、gmU3.01001.0)710(10)(15142 这时电路中的感应电流为：ARUI15.023.0222 根据闭合电路欧姆定律有：)(231312rRRRRRIE （1 分）将相应数据和已知量代入求得 E=1.2V，r=2 （1 分）（3）又E=BLv v=3m/s （2 分）即金属棒做匀速运动的速度为 3m/s。（2 分）（4）S 闭合后，通过 ab 的电流 I2=0.15A。外力的功率等于电源总功率，即 P=I2E=0.151.2=0.18W。18.解析:（1）外电路断开，等离子匀速通过，受力平衡时，两板间的电势差最大，即为电源电动势 E，有qvBdEq BdvE 外电路闭合后：rRE

26、I 等离子横向受力平衡：BIdsp SrRvdBSBIdp)(22 （2）同理，沿 v 方向：fBIdsp sfSrRvdBp)(22 （3）若 R 可调，由式知，I 随 R 减小而增大。当所有进入发电机的离子全都偏转到板上形成电流时，电流达到最大值 Im（饱和值），因此 nqsvtnqSvttQIm 场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空

27、间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿学习必备 欢迎下载 因为,mII 由、可得：rnqsBdR 因此：当rnqSBdR时I随R的增大而减小；当rnqSBdR时，电流达饱和值mI。由上分析：可画出如图所示的 IR 图线（图中)0rnqsBdR 19.解析：运动变加速下做加速度逐渐减小的金属丝被释放后，先向 后就以这一速度，以速

28、度达到最大值当加速度减小到零时，m，并注意到做匀速运动由电重重电R/R)(BL=Pmg=PP=P2mm 可得4.0(m/s)=10.00.1020.010100.20=)LmgR/(B=22-322m，以下同上得或由2222BRmg=mg=RLB=RBB=BIL=FLLL 20.解析：带负电 微粒静止 F=mg 又 F=Eq=qdBL0 (4 分)q=CBLmgd80102 (2 分)向下极板运动 (2 分)根据动能定理得 20214323mqBLdmg (5 分)sm/3 (2 分)21.解析：由能量守恒，有Pmgv 代入数据解得smv/5.4 又BLvE 设电阻1R与2R的并联电阻为外R，

29、ab棒的电阻为r，有外RRR11121 rREI外 IEP 代入数据解得 0.62R 场中金属棒在力的作用下向右匀速运动在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是无法判断如图所示金属直棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上棒与导轨接触良好棒和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻垂直于导释放的电热秒内恒力的功大于电阻释放的电热秒内恒力的平均功率等于秒内恒力的平均功率大于如图所示空间中存在着竖直向下的匀强磁场在水平面上固定着平行金属轨道和金属杆沿垂直轨道方向放置在两轨道上且与轨道接触良好中正确的是电阻上通过的电流方向为由向电阻上通过的电流方向为由到电阻两端的电压与电阻两端的电压相同电容器两极板间的电压等于电阻两端的电压如图所示一个有界匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框沿