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1、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)一、選擇題:(一)單選題:(12-1寶山)12如圖所示,銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始下落,下列說(shuō)法中正確的是( )B(A)當(dāng)金屬環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵的上端位置A以后,環(huán)中便不再有電流。 (B)當(dāng)金屬環(huán)在磁鐵的中間位置O時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力等于其自身的重力。(C)當(dāng)金屬環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵的上端位置A時(shí),環(huán)中的電流將改變方向。 (D)金屬環(huán)在下落過(guò)程磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力。(12-1徐匯)16如右圖所示,一個(gè)“”形導(dǎo)軌ADC垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,MN是與導(dǎo)軌材料和規(guī)格都相同的導(dǎo)體棒。在外力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。
2、以導(dǎo)體棒在右圖所示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則下列物理量隨時(shí)間變化的圖像正確的是(下圖中E為回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);I為流過(guò)金屬棒的電流;F為作用在金屬棒上的安培力;P為感應(yīng)電流的熱功率。)( )DA O(A)(B)t(C)(D)(12-1浦東)3下列各圖中對(duì)通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的方向判斷正確的是CB(A)(B)(C)d(12-1浦東)15如圖所示,矩形線圈以ad和bc的中點(diǎn)連線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,在軸的兩側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線圈由其平面垂直于磁場(chǎng)方向的位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中D(A)感應(yīng)電流方向先abcda,后adcba (B)感應(yīng)電流方向先adc
3、ba,后abcda (C)感應(yīng)電流方向始終為abcda (D)始終無(wú)感應(yīng)電流(12-1普陀)1把一根長(zhǎng)直導(dǎo)線平行地放在如圖所示磁針的正上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過(guò)時(shí),磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。首先觀察到這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是( )A(A)奧斯特 (B)愛(ài)因斯坦 (C)牛頓 (D)伽利I 略(12-1普陀)15一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)內(nèi),磁場(chǎng)方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里,如圖1所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。以I表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖1中線圈上箭頭所示的電流方向?yàn)檎?,則以下It圖中正確的是( )A(12-1青浦)11、如右圖所示,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反
4、的電流I1和I2。且I1I2,a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn),且a、b、c與兩導(dǎo)線共面,b 點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間,b、( )CAa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)(12-1青浦)15、直導(dǎo)線MN中通有如右圖所示的變化的電流,它的右側(cè)放有某一閉合線圈,設(shè)電流以M到N為正方向,在T/4到T/2時(shí)間內(nèi),線圈中的感應(yīng)電流為: ( )DA順時(shí)針?lè)较?,?qiáng)度逐漸減小B順時(shí)針?lè)较颍瑥?qiáng)度逐漸增大C逆時(shí)針?lè)较颍瑥?qiáng)度逐漸減小 D逆時(shí)針?lè)较颍瑥?qiáng)度逐漸增大(12-1楊浦)3為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流,引起的。在下列四個(gè)圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( )Bd
5、的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是:12(12-1楊浦)6一足夠長(zhǎng)的銅管豎直放置,將一截面與銅管的內(nèi)截面相同,質(zhì)量為腳的永久磁鐵塊由管上端放入管內(nèi),不考慮磁鐵與銅管間的摩擦,磁鐵的運(yùn)動(dòng)速度( )B(A)越來(lái)越大(B)逐漸增大到一定值后保持不變(C)逐漸增大到一定值時(shí)又開(kāi)始減小,到一定值后保持不變(D)逐漸增大到一定值時(shí)又開(kāi)始減小到一定值,之后在一定區(qū)間變動(dòng)(12-1閘北)4以下設(shè)備中哪一個(gè)不是產(chǎn)生靜電的設(shè)備 ( )D (A)手搖感應(yīng)起電機(jī) (B)超高壓電源 (C)范德格拉夫起電機(jī) (D)避雷針(12-1閘北)9如圖,將直導(dǎo)線折成半徑為R的1圓弧形狀,并置于與其所在平面相垂直41
6、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),該圓弧4形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為 ()C(A)0(B)BIR (C)2BIR (D)BIR2(12-1閘北)12如圖,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2。且I1I2,a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn),且a、b、c與兩導(dǎo)平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是 ( A(A)a點(diǎn) (B)b點(diǎn))線共面,b 點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間,b、d的連線與導(dǎo)線所在12(C)c點(diǎn) (D)d點(diǎn)(12-1閘北)14如圖,足夠長(zhǎng)U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角(090),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻
7、強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,NQ段電阻為R,導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過(guò)程中 ( (A)運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為v/2 (B)下滑的位移大小為)B2qRBL(C)產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvB2L2vsin (D)受到的最大安培力大小為R(二)多選題:Q(12-1寶山)19如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O',并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x負(fù)方向的電流I,且導(dǎo)線保持靜止時(shí),懸線與豎直方向的夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為
8、( )ABDmgmgtan (B)y負(fù)向, ILILmgmgsin (C)x負(fù)向, (D)沿懸線向上,ILIL(A)z正向,(12-1徐匯)17電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩水平平行軌道之間自由移動(dòng),并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入,通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上只受到安培力的作用而高速射出?,F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍,理論上可采用的辦法是( )BD(A)只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(B)只將電流I增加至原來(lái)的2倍(C)只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半(D)將
9、彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半,軌道長(zhǎng)度L變L為原來(lái)的2倍,其它量不變(12-1普陀)18如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于OO,并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x負(fù)方向的電流I,且導(dǎo)線保持靜止時(shí),懸線與豎直方向的夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為( ) A、Dmgmg(A)z正向,tan (B)y正向,ILILmgmg(C)z負(fù)向, (D)沿懸線向上, ILIL(12-1青浦)18、電磁軌道炮工作原理如右下圖所示。待發(fā)射彈體可在兩水平放置的平行軌道之間自由移動(dòng),并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入,通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)(
10、可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?,F(xiàn)要使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍,理論上可采用的辦法是:A只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 ( )BDB只將電流I增加至原來(lái)的2倍 C只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半,軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,其它量不變(12-1楊浦)18.電磁軌道炮工作原理如圖所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng),并與軌道保持良好接觸電流,從一條軌道流入,通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回,軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與,成正比,通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而
11、高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍,不正確的方法是( )ABCI(A)只將軌道長(zhǎng)度工變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(B)只將電流,增加至原來(lái)的4倍(C)只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半(D)將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半,軌道長(zhǎng)度三變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,其它量不變(12-1楊浦)20如圖甲所示,兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)丙質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處磁場(chǎng)寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再由靜止釋放d,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,用ac表示c的加速度,Ekd表示d的動(dòng)能,xc、xd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移圖乙中正確
12、的是( )BC二、填空題:(12-1徐匯)24如圖所示,在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd,其邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m,金屬線框與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為。虛線框abcd內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向豎直向下。開(kāi)始時(shí)金屬線框的ab邊與磁場(chǎng)的dc邊重合?,F(xiàn)使金屬線框以平行于ad邊的初速度v0沿水平面滑入磁場(chǎng)區(qū)域,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止,此時(shí)金屬線框的dc邊與磁場(chǎng)區(qū)域的dc邊距離為l。已知重力加速度為g,則滑入磁場(chǎng)的過(guò)程中,金屬線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)(填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”); 滑入磁場(chǎng)的過(guò)程中金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為_(kāi)。124逆時(shí)針;022 mgl 2(12-1普陀)21. 如圖所示,條形磁鐵的軸
13、線穿過(guò)a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心,且與三個(gè)環(huán)平面垂直,其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面上。三個(gè)圓環(huán)的面積為sasbsc。則通過(guò)a、b兩環(huán)的磁通量a_b,通過(guò)b、c兩環(huán)的磁通量b_c。(均選填“”、“”或“”) 小于,大于(12-1青浦)23、如右圖所示,在通電密繞長(zhǎng)螺線管靠近左端處,吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài),在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài),兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左端移動(dòng)時(shí),b環(huán)將有_(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢(shì),a環(huán)將向_(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)。23收縮; 左三、實(shí)驗(yàn)題:(12-1寶山)29(8分)如圖(a),磁鐵A、B
14、的同名磁極相對(duì)放置,置于水平氣墊導(dǎo)軌上。A固定于導(dǎo)軌左端,B的質(zhì)量m=0.5kg,可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)。將B在A附近某一位置由靜止釋放,由于能量守恒,可通過(guò)測(cè)量B在不同位置處的速度,得到B的勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律,見(jiàn)圖(c)中曲線I。若將導(dǎo)軌右端抬高,使其與水平桌面成一定角度如圖(b)所示,則B的總勢(shì)能曲線如圖(c)中II所示(設(shè)B在x=0處時(shí)重力勢(shì)能為零)。在圖(b)的情況下,若將B放在x=15.0cm處,則B在該位置時(shí)的重力勢(shì)能為_(kāi)J, 氣墊導(dǎo)軌的傾角為_(kāi);若將B在x=15.0cm處?kù)o止釋放,則它能達(dá)到的最大速度為_(kāi) m/s,此時(shí)B受到的磁場(chǎng)力為_(kāi) N。(計(jì)算時(shí)取g=10m/s2)oo )
15、29(共8分) (c) 0.60(2分),53.1°(2分),0.85(±0.01)(2分),4.0(2分)(12-1浦東)27(6分)如圖為“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖,E1和E2是兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)不同的電源,且E2E1。將螺線管接入電源后放置在水平桌面上,調(diào)節(jié)磁傳感器的高度,使磁傳感器的探管正好在螺線管的軸線上。正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后,啟動(dòng)“繪圖”功能在顯示屏上作出Bd圖線。(1)(多選題)某同學(xué)第一次實(shí)驗(yàn)作出圖線1,第二次實(shí)驗(yàn)作出圖線2,第二次實(shí)驗(yàn)得到的圖線與第一次圖線不同的原因可能是A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片位置不變,電鍵S由位置a改接到位置b后測(cè)量B滑動(dòng)
16、變阻器的滑動(dòng)片位置不變,電鍵S由位置b改接到位置a后測(cè)量C電鍵S接在b位置,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向右移動(dòng)一段后測(cè)量D電鍵S接在b位置,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)一段后測(cè)量(2)若螺線管的匝數(shù)為200匝,橫截面積為1.50³104 m2,由圖線1可求出穿過(guò)螺線管 中部的磁通量大約為 Wb。27(1)BD;2.1³107Wb(12-1普陀)28(6 分)在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,得到E1/t圖線如圖所示。(1)從觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出,在實(shí)驗(yàn)中,因磁鐵相對(duì)螺線管位置的變化都(選填“相同”或“不同”),從而實(shí)現(xiàn)了控制 不變。(2)在得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
17、之后,為了研究E與t的關(guān)系,可采用圖像處理數(shù)據(jù)的方法,在直角坐標(biāo)系中作E1/t的關(guān)系圖線,由圖像可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 _。(3)僅將線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)3倍后重新做實(shí)驗(yàn),在E1/t畫出實(shí)驗(yàn)圖線。(1)相同、磁通量的變化量,(2)在線圈匝數(shù)和通過(guò)線圈的磁通量的變化量均不變的情況下,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與1/ t成正比。(12-1閘北)26(多選題)為了研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向,先通過(guò)左圖確定電流通過(guò)檢流計(jì)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)方向。右面四圖為實(shí)驗(yàn)過(guò)程的示意圖,豎直放置的線圈固定不動(dòng),將條形磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和檢流計(jì)構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及
18、線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況,其中方向關(guān)系正確的是( )C、D四、計(jì)算題:(12-1寶山)33(14 分)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌被固定在水平面上,兩者間的距離l=0.6m,兩者的電阻均不計(jì)。兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R1及與R1并聯(lián)的電壓表,右端用導(dǎo)線連接電阻R2,已知R1=2,R2=1。在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)離R1、R2,CE的長(zhǎng)度d=0.2m,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如Bt圖所示。電阻r=2的金屬棒L垂直于導(dǎo)軌放置在離R1較近的AB處,t0時(shí)金屬棒在沿導(dǎo)軌水平向右的恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到尚離磁場(chǎng)邊界CD
19、較遠(yuǎn)的某一位置時(shí),電壓表示數(shù)變?yōu)榱悖划?dāng)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉?lái)的值,直到金屬棒運(yùn)動(dòng)到EF處電壓表的示數(shù)始終保持不變。求:(1)t0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)。(2)恒力F的大小。(3)金屬棒從AB運(yùn)動(dòng)到EF的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量。33(共14分)解:(1)金屬棒在00.2s的運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi),有 Bld 33.1(1分) ,E=tt1E=0.60.2=0.6V 33.2(1分) 0.2R并=1,R=R并+R2=1+1=2 33.3(1分) E=U=E0.6R并=1=0.3V 33.4(1分) R2(2)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,有0.30.3UU+=0.45A 33.5(1分) ,I
20、9;=+21R1R2FA=BI'l 33.6(1分) FA=10.450.6=0.27N 33.7(1分) I'=由于金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后電壓表示始終不變,所以金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng),有F=FAF=0.27N 33.8(1分)(3)金屬棒在00.2s的運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi),有E20.62Q=t=0.2=0.036J 33.9(1分) R2金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,有R'=218R1R2+2= 33.10(1分) +r,R'=2+13R1+R28E'=I'R',E'=0.45=1.2V 33.11(1分) 3E'=Blv,1.2=10.6v,v=2m/
21、s 33.12(1分)d0.2=0.1s v2Q'=E'I't',Q'=1.20.450.1=0.054J 33.1(1分)Q總=Q+Q'=0.036+0.054=0.09J 33.1(1分) t'=(12-1徐匯)32(13分)如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定,軌距為d??臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P、M間接有阻值為3R的電阻。Q、N間接有阻值為6R的電阻,質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其有效電阻為R?,F(xiàn)從靜止釋放ab,當(dāng)它沿軌道下滑距離S時(shí),達(dá)到最大速度。若軌道足夠長(zhǎng)且電
22、阻不計(jì),重力加速度為g。求:(1)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度;1(2)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為sin 時(shí),金屬桿ab消耗的電功率; 2(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中,克服安培力所做的功。32. (1)總電阻為R總R并R3R;IBdv/R總Bdv/3R(1分)B2d2v 當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒受力平衡。mgsinBId2分) 3R3Rmgsin計(jì)算得最大速度為v1分) Bd1(2)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為sin 時(shí),IBdv/R總Bdv/3R(1分) 2根據(jù)牛頓第二定律F合ma,mgsinBIdma,B2d2v1mgsinmgsin(1分) 3R2v3Rmgsin1分) 2Bd222
23、mgsinRB2d2v2金屬桿ab消耗的電功率PIR(2分) 229R4Bd2(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理 WGW克安Ek19m2g2R2sin2mgSsinW克安m(2分) 2Bd9m3g2R2sin2W克安mgSsin(2分) 2Bd(12-1浦東)33(14分)如圖所示,質(zhì)量為m的矩形線框MNPQ,MN邊長(zhǎng)為a,NP邊長(zhǎng)為b;MN邊電阻為R1,PQ邊電阻為R2,線框其余部分電阻不計(jì)?,F(xiàn)將線框放在光滑絕緣的水平桌面上,PQ邊與y軸重合??臻g存在一個(gè)方向垂直桌面向下的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸方向均勻,沿x軸方向按規(guī)律BxB0(1kx)變化,式中B0和k為已
24、知常數(shù)且大于零。矩形線框以初速度v0從圖示位置向x軸正方向平動(dòng)。求:(1)在圖示位置時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以及感應(yīng)電流的大小和方向;(2)線框所受安培力的方向和安培力的表達(dá)式;(3)線框的最大運(yùn)動(dòng)距離xm;(4)若R12R2,線框運(yùn)動(dòng)到33(14分)解:xm過(guò)程中,電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱。 2(1)E=B=abttBx=ab=kabv0B0 xtI=EabvBkabv0B0 =R1+R2R1+R2xR1+R2感應(yīng)電流的方向沿NPQMN。(2)線框受的安培力方向沿x方向(或水平向左), 2kabB0vk2a2b2B0安培力大小的表達(dá)式F=aIB=akbB0=v R1+R2R1+R2(3)根據(jù)牛頓第二
25、定律2(kabB0)xk2a2b2B0v=-v=- F=F1-F2=m tR1+R2R1+R2t2kabB0)(mv=-R1+R22x mv0kabB0)(=R1+R222xm 矩形框的最大運(yùn)動(dòng)距離 xm=mv0(R1+R2)(kabB0)(4)由kabB0)(mv=-R1+R22x2得 m(v-v0)(kabB0)=-R1+R2xmv1=-mv0,v=0 2222121v32QEk=mv0-m =mv0 電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱為 2228QR1(12-1普陀)32(14分) 如圖甲所示,在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)2m、寬為d1m的金屬“U”型導(dǎo)軌,在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里
26、的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。在t0時(shí)刻,質(zhì)量為m0.1kg的導(dǎo)體棒以v01m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為0.2/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響。求:(1)導(dǎo)體棒從t0時(shí)刻開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)直至末速為零所需的時(shí)間;(2)導(dǎo)體棒從t0時(shí)刻開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)直至末速為零時(shí)離左端的位置;(3)4s內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向; R1223212Q=Q=mv0=mv0 R1+R23384(4)4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。(1)mgma,ag1m/s2,tv0/a1s(3分),圖27ai(2)s
27、v02/2a0.5m(3分)(3)前2秒內(nèi)無(wú)電流,后2秒內(nèi)電流方向:順時(shí)針?lè)较颍?分),E/tSB/tldB/t0.1V(2分),IE/2(dLs)0.1A(2分),(4)QIEt20.02J(3分)(12-1青浦)33、(14分)如圖,在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導(dǎo)軌Nd、Ke,其電阻不計(jì),導(dǎo)軌上有一根金屬棒bc,長(zhǎng)L=0.5m,質(zhì)量m=0.1kg,與導(dǎo)軌接觸良好,可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),bc的電阻R=0.2。豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,導(dǎo)軌的右端接有電阻R0=0.3,導(dǎo)軌左端足夠長(zhǎng)。(1)給棒bc外加一個(gè)水平向左的拉力,使其從靜止開(kāi)始向左作加速度為a=4m/s的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
28、,運(yùn)動(dòng)到5s末時(shí),這個(gè)拉力為多大?(2)若把拉力剛作用于靜止的bc棒的時(shí)刻取為計(jì)時(shí)的0時(shí)刻,拉力大小變化規(guī)律為2R0F=(2.510-2t+0.5)N,式中t的單位是秒,拉力的方向水平向左,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,力F對(duì)bc棒做功54J,試論證在這段時(shí)間內(nèi)電阻R0上的發(fā)熱量小于32.4J。(3)在第(2)問(wèn)的條件下,bc棒的加速度只能是以下兩種情況中一種。請(qǐng)你判斷哪種情況是正確的,并按相應(yīng)要求作答:(不要求寫出作判斷的推理過(guò)程)()bc的加速度恒定(請(qǐng)求出這個(gè)加速度的大?。ǎ゜c的加速度變化(請(qǐng)定性地指出這個(gè)加速度的增減情況)33(14分)(1)v5=at=20m/s (1分) F-F安=ma (1分
29、)B2L2v F-=ma (1分) F=0.5N (1分)R+R0(2)證明:根據(jù)動(dòng)能定理WF-Q總=EK (2分)25Q總=I(R0+R)t Q=QR0 (1分) 總23QR0=IR0t5 54-QR0=EK0 QR032.4J (1分) 3(3)()正確 (2分)v=at (1分)B2L2v F-F安=ma F=+ma (1分) R+R0F=0.005at+0.1a (1分)F=2.510t+0.5 0.1a=0.5a=5m/s (1分)(12-1楊浦)33.(14分)如圖所示,M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的剛性U型金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌中接有阻值為R的電阻,它們的質(zhì)量為m0.導(dǎo)軌的兩條軌
30、道間的距離為l,PQ是質(zhì)量為m的金屬桿,可在軌道上滑動(dòng),滑動(dòng)時(shí)保持與軌道垂直,桿與軌道的接觸是粗糙的,桿與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)初始時(shí),桿PQ于圖中的虛線處,虛線的右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于桌面,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B現(xiàn)有一位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的與軌道平行的恒力F作用于PQ上,使之從靜止開(kāi)始在軌道上向右作加速運(yùn)動(dòng)已知經(jīng)過(guò)時(shí)間t,PQ離開(kāi)虛線的距離為x,此時(shí)通過(guò)電阻的電流為I0,導(dǎo)軌向右移動(dòng)的距離為x0(導(dǎo)軌的N1N2部分尚未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域)求:(1)桿受到摩擦力的大小?(2)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,桿速度的大小v為多少?(3)在此過(guò)程中電阻所消耗的能量(不考慮回路的自感)-22(12-1閘北)30如圖,兩根足夠
31、長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放c置,導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng),電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端接一個(gè)額定功率為P、電阻為R的小燈泡。整體系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻N 為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放。金屬棒下落過(guò)程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。下落過(guò)程中小燈泡亮度逐漸增大,在某時(shí)刻后小燈泡保持正常發(fā)光,亮度不再變化。重力加速度為g。求:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),金屬桿MN兩端的電壓大??;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?)小燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。 d30(10分)U2P=R,U=PR;(1)電壓大小即燈泡的額定電壓,(3分)(2)設(shè)小燈泡的額定電流為I0,有:
32、PI02R, (1分)由題意,在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻,小燈泡保持正常發(fā)光,流經(jīng)MN的電流為II0,此時(shí)金屬棒MN所受重力與安培力相等,下落速度達(dá)到最大值,有:mgB I0L, (1分)mgRL可解得:BP ; (1分)(3)解法:設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí),導(dǎo)體棒的速率為V,由電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得:EBLV,EI0(R+r), (2分) 可得:V=mg(R+r)(R+r)P (2分) =mgRB2L2解法:由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得:重力的功率等于整個(gè)電路獲得的電功率:PmgV=(R+r) (2分) R可得:V=P(R+r) (2分) mgR(長(zhǎng)寧-12-1)8關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是
33、(A)電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的(B)電磁感應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了在自然界中電一定能產(chǎn)生磁(C)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由于線圈受磁場(chǎng)力的作用而產(chǎn)生的(D)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合回路滿足一定的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象答案:D(長(zhǎng)寧-12-1)11如圖所示,兩根水平放置且相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1與I2與兩導(dǎo)線垂直的一平面內(nèi)有a、b、c、d四點(diǎn),a、b、c在兩導(dǎo)線的水平連線上且間距相等,b是兩導(dǎo)線連線中點(diǎn),b、d連線與兩導(dǎo)線連線垂直則(A)I2受到的磁場(chǎng)力水平向左(B)I1與I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)有可能相同(C)b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向必定豎直向下(D)a點(diǎn)和 c點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能都為零
34、答案:D(長(zhǎng)寧-12-1)16如圖所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為均勻帶電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)B繞軸心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度發(fā)生變化,A中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流I下列判斷錯(cuò)誤的是(A)B可能帶正電且轉(zhuǎn)速減?。˙)B可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小(C)A可能具有收縮的趨勢(shì)(D)A可能具有擴(kuò)展的趨勢(shì) 答案:B(虹口-12-1)6如圖所示,一柱狀磁體其軸線與z軸平行,且在zoy平面內(nèi),其中點(diǎn)在y軸上。現(xiàn)有四個(gè)圓形線圈,a在xoz平面內(nèi),其軸線為y軸;b在yoz平面內(nèi);c在xoy平面內(nèi);d在zoy平面內(nèi)。下列說(shuō)法中正確的是 ( ) (A)穿過(guò)a、b、d的磁通量為零 (B)穿過(guò)b、c、d的磁通量為
35、零(C)穿過(guò)b、d的磁通量為零,穿過(guò)a、c的磁通量不為零 (D)穿過(guò)a、b、c、d的磁通量均不為零 答案:A(虹口-12-1)15汽車自動(dòng)控制剎車系統(tǒng)(ABS)的原理如圖所示。鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng),右端有一個(gè)繞有線圈的的磁體(極性如圖),M是一個(gè)電流檢測(cè)器。當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),靠近線圈的鐵齒被磁化,使通過(guò)線圈的磁通量增大,鐵齒離開(kāi)線圈時(shí)又使磁通量減小,從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流經(jīng)電子裝置放大后即能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制剎車。齒輪從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)到下一個(gè)鐵齒正對(duì)線圈的過(guò)程中,通過(guò)M的感應(yīng)電流的方向是( )(A)總是從左向右(B)總是從右向左(C)先從右向左,然后從左向右 (D)先從左向右
36、,然后從右向左 答案:C(長(zhǎng)寧-12-1)25如圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為B=k(k為常量)一邊長(zhǎng)為l的線框,其電阻為R,線框有一半面積處于磁場(chǎng)區(qū)域中則t線框中感應(yīng)電流的功率為_(kāi);安培力隨時(shí)間的變化率為_(kāi)l4k2l3k2答案: ;4R2R(虹口-12-1)25如圖甲所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(MN為邊界),用外力將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的正方形金屬線框向右勻速拉出磁場(chǎng),以bc邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(即此時(shí)t=0),在線框拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,ab邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0.02s時(shí)金屬框中的感應(yīng)電流d圖乙I=_A,金
37、屬框拉出的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為_(kāi)J。答案:0.2, 2.0×10-3(14分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2T,磁得 分 評(píng)卷人 (長(zhǎng)寧-12-1)32場(chǎng)寬度 L=0.3m, 一正方形金屬框邊長(zhǎng) ab=0.1m, 每邊電阻R=0.2,金屬框在拉力F作用下以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直求:(1) 畫出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i和a、 b兩端電壓Uab隨時(shí)間t的變化圖線(規(guī)定以adcba為正方向);L(2) 金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,拉力F做的功;(3) 金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,導(dǎo)線ab上所產(chǎn)生的熱量答案:解答:(1
38、) i=圖形畫對(duì)(1分) Uab1Blabv0.20.110=A=0.25A (2分) R0.83=Blabv=0.15 V (1分) 41Blabv=0.05V (1分) 40 -0.1 -0.2- 0.3Uab2=Blabv=0.2V (1分)Uab3=圖形畫對(duì)(1分)2B2labv0.220.1210=N=510-3N (2) F=BIlab=R0.8F拉=F=5³10-3N (2分)W=F拉³2lbc = 5³10-3³2³0.1 = 1³10-3J(2分) (3) Qab= 得 分評(píng)卷人(長(zhǎng)寧-12-1)33(14分)跳水運(yùn)
39、動(dòng)員從高于水面H=10m的跳臺(tái)自由落下,身體筆直且與水面垂直假設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50kg,其體型可等效為一長(zhǎng)度L=1.0m、直徑d=0.30m的圓柱體,略去空氣阻力運(yùn)動(dòng)員落水后,水的等效阻力f作用于圓柱體的下端面,f的量值隨落水深度Y變化的函數(shù)曲線如圖所示 該曲線可近似看作橢圓的一部分,該橢圓的長(zhǎng)、短軸分別與坐標(biāo)軸OY和Of重合運(yùn)動(dòng)員入水后受到的浮力F=gV (V是排開(kāi)水的體積)是隨著入水深度線性增加的已知橢圓的面積公式是S=ab,水的密5度=1.0×103kg/m3, g取10m/s2 2試求:(1)運(yùn)動(dòng)員剛?cè)胨畷r(shí)的速度;(2)運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)入水面過(guò)程中克服浮力做的功;(3)為了確保運(yùn)
40、動(dòng)員的安全,水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少?答案:解答:(1)(2分)1W=2.5³10-4J(3分) 4(2)浮力做功分為兩個(gè)階段,運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水面為第一階段,水的浮力線性增加,其做功為:WF1=-0+gV1L=-d2L2g 1 (2分)WF1 = -353.25 J (1分) 28(3)設(shè)水深為h,第二階段浮力是恒力,其所做的功1WF2=-d2Lg(h-L)2(2分)4水的阻力做功為圖中曲線與橫軸所圍的面積: Wf=-155mgh=-mgh 3(2分) 428運(yùn)動(dòng)員的始、末狀態(tài)的速度均為零,對(duì)整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理:WG +WF1+ WF2+ Wf =0 4(2分)將WG = mg(
41、H +h)及1、2、3式代入4式:115mg(H+h)-L2d2g-Ld2g(h-L)-mgh=0,(2分) 848代入數(shù)據(jù)解得至少水深為h= 4.51m (1分)得 分(虹口-12-1)33.(14分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有無(wú)限長(zhǎng)、不計(jì)評(píng)卷人電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌,寬度均為L(zhǎng)=0.5m,上方連接一個(gè)阻值R=1的定值電阻,虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。完全相同的兩根金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上,金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好,電阻均為r=0.5。將金屬桿1固定在磁場(chǎng)的上邊緣(仍在此磁場(chǎng)內(nèi)),金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h0=0.8m處由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)后恰作勻速運(yùn)動(dòng)。求:(1)
42、金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。(2)金屬桿的質(zhì)量m為多大?(3)若金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h1=0.2m處由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生了1.4J的電熱,則此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量q為多少?(4)金屬桿2仍然從離開(kāi)磁場(chǎng)邊界h1=0.2m處由靜止釋放,在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)由靜止釋放金屬桿1,兩金屬桿運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),試求兩根金屬桿各自的最大速度。(已知兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2不同的電源串聯(lián)時(shí),電路中總的電動(dòng)勢(shì)E=E1+E2。)答案:(14分)解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng),vm=2gh0=2100.8m/s=4m/s(
43、2)金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)后受兩個(gè)力平衡:mg=BIL, 且E=BLvm,I=22E 2r+R22解出m=BLvm20.54kg=0.2kg (1分) =(2r+R)g(20.5+1)10(3)金屬桿2從下落到再次勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,能量守恒(設(shè)金屬桿2在磁場(chǎng)內(nèi)下降h2):12mg(h1+h2)=mvm+Q (1分) 22mvm+2Q-h1=1.3m (1分) 解出h2=2mg金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,=BLh2,=,q=t2 (1分) t2(2r+R)解出q=BLh220.51.3=c=0.65c (1分) (2r+R)(20.5+1)(4)金屬桿2剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v=2gh1=100.
44、2m/s=2m/s (1分)釋放金屬桿1后,兩桿受力情況相同,且都向下加速運(yùn)動(dòng),合力等于零時(shí)速度即最大。 mg=BIL,且I=E1+E2, E1=BLv1,E2=BLv2 (1分) 2r+Rmg(2r+R),代入數(shù)據(jù)得v1+ v2=4 m/s (1分) 22BL因?yàn)閮蓚€(gè)金屬桿任何時(shí)刻受力情況相同,因此任何時(shí)刻兩者的加速度也都相同,在相同時(shí)間內(nèi)速度的增量也必相同,即:v1-0 =v2- v代入數(shù)據(jù)得v2= v1+2 (1分) (畫出v-t圖,找到兩者速度差值(v2-v1)恒為2m/s的,同樣給分)兩式聯(lián)立求出:v1=1m/s,v2=3m/s (1 、 分)整理得到:v1+ v2=(黃浦-12-1
45、)8如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則在t/時(shí)( )(A)線圈中的感應(yīng)電流最大(B)穿過(guò)線圈的磁通量最大(C)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小(D)穿過(guò)線圈磁通量的變化率最小答案:A(黃浦-12-1)16如圖所示,一水平放置的圓形通電線圈1固定,從上往下看,線圈1始終有逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?,另一較小的圓形線圈2從1的正下方以一定的初速度豎直上拋,重力加速度為g,在上拋的過(guò)程中兩線圈平面始終保持平行且共軸,則在線圈2從線圈1的正下方上拋至線圈1的正上方過(guò)程中( )(A)線圈2在1正下方的加速度大小大于g,在1正上方的
46、加速度大小小于g(B)線圈2在1正下方的加速度大小小于g,在1正上方的加速度大小大于g(C)從上往下看,線圈2在1正下方有順時(shí)針?lè)较颍?正上方有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(D)從上往下看,線圈2在1正下方有逆時(shí)針?lè)较颍?正上方有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流答案:DB(黃浦-12-1)17水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab,開(kāi)始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng),最后靜止在導(dǎo)軌上,就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較,這個(gè)過(guò)程( )(A)產(chǎn)生的總內(nèi)能相等 (B)通過(guò)ab棒的電量相等 (C)電流所做的功相等 (D)安培力對(duì)ab棒所做的功不相等 答案:AD(黃浦
47、-12-1)25 如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v02m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)t0,此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0.8V,在t3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開(kāi)始離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此過(guò)程中v-t圖象如圖(b)所示,那么恒力F的大小為_(kāi) N,線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間位置3速度為_(kāi) m/s。答案:0.25 ;1(黃浦-12-1)28(8分)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中。(1)為了能明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的實(shí)驗(yàn)器材中,用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。(2)將原線圈插入副線圈中,閉合電鍵,副線圈中感應(yīng)電流與原線圈中電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是( )(A)插
48、入軟鐵棒 副線圈(C)使變阻器阻值變大 (D)斷開(kāi)電鍵 答案:(1)(4分)(2)BCD(4分)(黃浦-12-1)33(14分)如圖所示,螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)。螺線管與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平電源32圖a圖b(B)拔出面內(nèi),與水平面的夾角為,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌,桿與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g。忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。(1)為使ab桿保持靜止,求通過(guò)ab
49、的電流的大小和方向;(2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí),求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率;(3)若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率B/tk(k0)。將金屬桿ab由靜止釋放,桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)桿的速度為v時(shí),桿的加速度大小。答案:- B0I L0(1分) (1)以金屬桿ab為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件 mgsin得 I=mgsin(1分) B0L通過(guò)ab桿電流方向?yàn)橛蒪到a(或在圖中標(biāo)出)(1分)B (2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E=N(1分) =NStt根據(jù)歐姆定律 I=E(1分) R1+R2mg(R1+R2)sin 得 B= (2分) tB0LNS(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E1=NS
50、B=NSk(1分) tab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E2 B0Lv (1分)總電動(dòng)勢(shì) E總 E1 + E2 (1分)E總 感應(yīng)電流 I'= R1+R2根據(jù)牛頓第二定律 mgsin-F=ma (1分)安培力 F B0 IL (1分)所以 a=gsin-B0L(NSk+B0Lv)(2分) m(R1+R2)9(2012嘉定區(qū)一摸)過(guò)強(qiáng)的電磁輻射能對(duì)人體有很大危害,按照有關(guān)規(guī)定,工作場(chǎng)所受電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不得超過(guò)0.5W/m。一個(gè)人距離無(wú)線電通訊裝置50m,為保證此人的安全,無(wú)線電通訊裝置的電磁輻射功率不超過(guò)(已知球體表面積為4R,R為球體半徑) C A
51、45.1 kWB31.4kW 22C15.7 kWD7.8kW(2012盧灣區(qū)一摸)22現(xiàn)將一個(gè)半徑r=0.1m、電阻R=628的圓環(huán),以=0.1m/s的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出去。某時(shí)刻圓環(huán)恰好有一半還在磁場(chǎng)中,如右圖所示,則此時(shí)環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 V,從此刻起到圓環(huán)全部出磁場(chǎng)的過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)橫截面的電量為 _C。-3-64³10,5³10(2012盧灣區(qū)一摸)19如圖(a)所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),在其中一個(gè)線圈中通以如圖(b)所示的變化電流,(a) t0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。下列說(shuō)法中正確的是( BC )(A
52、)若電流通在A中,則在0-t1時(shí)間內(nèi),B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且有擴(kuò)張的趨勢(shì) (B)若電流通在A中,則在t1- t2時(shí)間內(nèi),B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且有收縮的趨勢(shì)(C)若電流通在B中,則在0-t1時(shí)間內(nèi),A內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且有收縮的趨勢(shì)(D)若電流通在B中,則在t1- t2時(shí)間內(nèi),A內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)28. (2012嘉定區(qū)一摸)如圖所示,水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行、固定放置,間距d為0.5m,右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),CE長(zhǎng)為2m,CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖。在t=0s時(shí),一阻值為
53、1的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿B導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中,小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化。則恒力F的大小為 N,金屬棒的質(zhì)量為 kg。 0.1 , 0.823(2012嘉定區(qū)一摸)如圖所示,三塊完全相同的磁鐵套在固定于水平面的光滑豎直桿上。相鄰磁鐵間同名磁極相對(duì)。平衡后AB都懸浮在空中,則此時(shí)磁鐵間的距離滿足h1 D Fh2(選填“”、“”或“=”)。用手緩慢下壓A磁鐵,忽略AC之間的作用,則磁鐵之間因?yàn)橄嗷プ饔昧Χa(chǎn)生的勢(shì)能將 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。> , 增大15(2012嘉定區(qū)一摸)A、B兩個(gè)完全相同的矩形金屬線框在同一高度被以相同初速度水平拋出,其中A的前方存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),落地時(shí)已經(jīng)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持在豎直平面內(nèi)。則 D A兩線框落地時(shí)速度大小vAvBB兩線框落地時(shí)速度大小vA=vBC兩線框在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tAtBD兩線框在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA=tB(2012盧灣區(qū)一摸)14某長(zhǎng)直導(dǎo)線中分別通以如圖所示的電流,則下列說(shuō)法中正確的是( D )(A)圖所示電流周圍產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B)圖所示電流周圍的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的(C)圖所示電流周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向在0t1時(shí)間內(nèi)與t1t2時(shí)間內(nèi)的方向是相反的(D)圖所示電流周圍的磁場(chǎng)先變強(qiáng)再變?nèi)?,磁?chǎng)中各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度方向不變(2012盧灣區(qū)一摸)
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