浙江版高考物理總復(fù)習(xí)專題十電磁感應(yīng)教學(xué)講練

物理高考總復(fù)習(xí)PAGEPAGE21學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕專題十電磁感應(yīng)探考情悟真題【考情探究】考點(diǎn)考向5年考情預(yù)測(cè)熱度考試要求考題示例關(guān)聯(lián)考點(diǎn)素養(yǎng)要素電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象b—電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)解釋意識(shí)★★☆☆☆楞次定律c—科學(xué)推理★★★☆☆法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流法拉第電磁感應(yīng)定律d2016浙江理綜,16,6分2018.11選考,22,10分2019.04選考,22,10分科學(xué)論證★★★★☆電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況b2016.10選考,22,10分2016浙江理綜,24,20分2015浙江理綜,24,20分2019.94選考,22,10分2019.04選考,22,10閉合電路歐姆定律、動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律、能量守恒等科學(xué)推理★★★★☆互感和自感b—解釋意識(shí)★☆☆☆☆渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)b—解釋意識(shí)★☆☆☆☆分析解讀本專題是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,在近兩年浙江省選考中均在計(jì)算題中出現(xiàn),有時(shí)會(huì)結(jié)合動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律進(jìn)行考查,比較綜合,難度較大。電磁感應(yīng)現(xiàn)象常與力的平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律、閉合電路歐姆定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等知識(shí)相結(jié)合,涉及受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、能量分析、動(dòng)量分析、電路分析、圖像分析等方面,本專題仍是今后考查的重點(diǎn)?！菊骖}探秘】破考點(diǎn)練考向【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律1.(2018浙江嘉興一中期中,2)法拉第在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),將兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)鐵環(huán)上,簡(jiǎn)化電路如圖所示,下列關(guān)于法拉第研究過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.閉合開關(guān)S的瞬間,右側(cè)線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S以后,右側(cè)線圈中產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電流C.斷開開關(guān)S的瞬間,右側(cè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流D.斷開開關(guān)S的瞬間,右側(cè)線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C2.(2018課標(biāo)Ⅰ,19,6分)(多選)如圖,兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過(guò)開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案AD考點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流1.如圖所示,A、B、C是3個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計(jì))。則()A.S閉合時(shí),A燈立即亮,然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí),B燈立即亮,然后逐漸熄滅C.電路接通穩(wěn)定后,三個(gè)燈亮度相同D.電路接通穩(wěn)定后,S斷開時(shí),C燈立即熄滅答案A2.(2019浙江杭州模擬二,23)如圖甲所示,P、Q為水平面內(nèi)平行放置的金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌,間距為d,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ef垂直放在P、Q導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒ef與P、Q導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。質(zhì)量為M的正方形金屬框abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),每邊電阻均為r,用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi),ab邊水平,金屬框a、b兩點(diǎn)通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連,金屬框的上半部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下半部分處在大小也為B、方向垂直框面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)ab的作用力?，F(xiàn)用一電動(dòng)機(jī)以恒定功率沿導(dǎo)軌方向水平牽引導(dǎo)體棒ef向左運(yùn)動(dòng),從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí),懸掛金屬框的細(xì)線的拉力T隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,重力加速度為g,求:(1)t0時(shí)刻以后通過(guò)ab邊的電流;(2)t0時(shí)刻以后電動(dòng)機(jī)牽引力的功率P;(3)0到t0時(shí)刻導(dǎo)體棒ef受到的平均合外力大小。甲乙答案(1)3Mg4BL(2)7Mgr煉技法提能力【方法集訓(xùn)】方法1感應(yīng)電流方向的判定方法1.(2018浙江東陽(yáng)中學(xué)期中,15)(多選)如圖所示,水平放置的條形磁鐵中央,有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán),條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合,現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大,下列說(shuō)法中正確的是()A.穿過(guò)彈性圓環(huán)的磁通量增大B.從左往右看,彈性圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流D.彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向里答案BD2.(2018浙江諸暨牌頭中學(xué)期中,7)如圖所示,固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有向右的電流I,矩形閉合導(dǎo)線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行。將線框由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,則在線框下落過(guò)程中()A.穿過(guò)線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針C.線框所受安培力的合力豎直向上D.線框的機(jī)械能不斷增大答案C方法2電磁感應(yīng)中電路問題的分析方法1.(2020屆浙江杭州市五校聯(lián)考,16)如圖所示,在粗糙的水平面上有一滑板,滑板上固定著一個(gè)用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞成的正方形閉合線圈,匝數(shù)N=10,邊長(zhǎng)L=1m,總電阻R=1Ω,滑板和線圈的總質(zhì)量M=2kg,滑板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。前方有一長(zhǎng)2.5L,高L的矩形區(qū)域,其下邊界與線圈中心等高,區(qū)域內(nèi)有垂直線圈平面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T,現(xiàn)給線圈施加一水平拉力F,使線圈以速度v=0.4m/s勻速進(jìn)入矩形磁場(chǎng),t=0時(shí)刻,線圈右側(cè)恰好開始進(jìn)入磁場(chǎng)。g=10m/s2,求:(1)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈中通過(guò)的電流大小;(2)線圈左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前的瞬間所需拉力的大小;(3)將線圈從磁場(chǎng)外勻速拉進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中拉力F做的功。答案(1)2A(2)14N(3)13J2.如圖所示,導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線,半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線MN以速率v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑到右端,回路的固定電阻為R,其余電阻不計(jì),試求:(1)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過(guò)程中,電阻R上的電流的平均值及通過(guò)的電荷量。(2)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過(guò)程中,電阻R上的電流的最大值。答案(1)Bπvr2R方法3電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問題的分析方法(2020屆浙江東陽(yáng)中學(xué)開學(xué)考,18)如圖甲所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m,上端接有電阻R1=3Ω,下端接有電阻R2=6Ω,虛線OO'下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,從OO'上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落0.2m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示。求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)桿下落0.2m過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電荷量q。甲乙答案(1)2T(2)0.15C方法4電磁感應(yīng)中功能問題的分析方法1.(2020屆浙江諸暨海亮實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬,15)如圖甲所示,光滑斜面傾角θ=30°,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd用一端固定于斜面頂端O點(diǎn)的細(xì)線拉著處?kù)o止?fàn)顟B(tài),平行于斜面底邊的虛線MN、GH之間,平行于斜面底邊的虛線PQ下方均有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)完全相同,正方形線框的質(zhì)量為m,ab邊到MN的距離為x1,虛線MN與PQ間的距離為x2,且x1、x2均大于L,開始時(shí)線框有一半在磁場(chǎng)中,重力加速度為g,讓磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化,t=t0時(shí)刻,細(xì)線的張力恰好為零,此時(shí)剪斷細(xì)線,線框沿斜面向下滑動(dòng),當(dāng)ab邊剛通過(guò)虛線MN時(shí),線框的加速度為零,在ab邊進(jìn)入虛線PQ下方的磁場(chǎng),而cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,線框已勻速運(yùn)動(dòng),求:(1)線框abcd的電阻:(2)從t=0到cd邊剛通過(guò)虛線GH的過(guò)程中,通過(guò)線框橫截面的電量;(3)從t=0到線框完全通過(guò)PQ,線框中產(chǎn)生的焦耳熱。甲乙答案本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、動(dòng)力學(xué)及能量問題,體現(xiàn)了模型建構(gòu)、相互作用和能量觀念的學(xué)科核心素養(yǎng)。(1)0~t0時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔBΔtL×設(shè)線框的電阻為R,則線框中的感應(yīng)電流大小為I=E在t=t0時(shí)刻,根據(jù)受力平衡有B0IL=mgsinθ解得R=B(2)0~t0時(shí)間內(nèi),通過(guò)線框橫截面的電量q1=ΔΦ1R=剪斷細(xì)線后,線框進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)線框橫截面的電量q2=ΔΦ2R=因此通過(guò)線框橫截面的電量為q=q1+q2=B0L(3)0~t0時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q1=I2Rt0=0.25mgL剪斷細(xì)線后,設(shè)在線框進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中,速度達(dá)到最大時(shí),mgsinθ=B解得v=L從剪斷細(xì)線到線框剛好完全進(jìn)入PQ以下磁場(chǎng)的過(guò)程中,根據(jù)能量守恒有Q2=mg(x1+x2+L)sinθ-12mv2=12mg(x1+x2因此產(chǎn)生的總的焦耳熱Q總=Q1+Q2=12mg(x1+x2)+342.(2016浙江10月選考,22,10分)為了探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。半徑為l的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,一根長(zhǎng)也為l、電阻為R的金屬棒ab一端與導(dǎo)軌接觸良好,另一端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上,由電動(dòng)機(jī)A帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面、大小為B1、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。另有一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd用輕質(zhì)彈簧懸掛在豎直平面內(nèi),并與固定在豎直平面內(nèi)的“U”形導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌間距為l,底部接阻值也為R的電阻,處于大小為B2、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從圓形金屬導(dǎo)軌引出導(dǎo)線和通過(guò)電刷從轉(zhuǎn)軸引出導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)S與“U”形導(dǎo)軌連接。當(dāng)開關(guān)S斷開,棒cd靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為x0;當(dāng)開關(guān)S閉合,電動(dòng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速勻速運(yùn)動(dòng),棒cd再次靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量變?yōu)閤(不超過(guò)彈性限度)。不計(jì)其余電阻和摩擦等阻力,求此時(shí)(1)通過(guò)棒cd的電流Icd;(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)該裝置的輸出功率P;(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω與彈簧伸長(zhǎng)量x之間的函數(shù)關(guān)系。答案(1)mg(x-(3)ω=6【五年高考】A組自主命題·浙江卷題組1.(2016浙江理綜,16,6分)如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,邊長(zhǎng)la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響,則()A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1C.a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D.a、b線圈中電功率之比為3∶1答案B2.(2015浙江1月學(xué)考,30)如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組在操場(chǎng)上做搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)。長(zhǎng)導(dǎo)線兩端分別連在靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上,形成閉合電路。兩位同學(xué)以每2秒約3圈的轉(zhuǎn)速勻速搖動(dòng)AB段導(dǎo)線。假定被搖動(dòng)的導(dǎo)線由水平位置1按圖示方向第一次運(yùn)動(dòng)到豎直位置2的過(guò)程中,磁通量的變化量約為10-4Wb,則該過(guò)程回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為()A.2×10-4V B.2.7×10-4V C.3×10-4V D.6×10-4V答案D3.(2016浙江理綜,24,20分)小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0.05Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0.56m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉動(dòng)GH桿,CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)。求(1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小;(2)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大小;(3)在拉升CD棒的過(guò)程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J26.88J4.(2015浙江理綜,24,20分)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,兩臂平衡。線圈的水平邊長(zhǎng)L=0.1m,豎直邊長(zhǎng)H=0.3m,匝數(shù)為N1。線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0T,方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤放上待測(cè)物體后,調(diào)節(jié)線圈中電流使天平平衡,測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量。(重力加速度取g=10m/s2)圖1(1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg,線圈的匝數(shù)N1至少為多少?(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另選N2=100匝、形狀相同的線圈,總電阻R=10Ω。不接外電流,兩臂平衡。如圖2所示,保持B0不變,在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪=0.1m。當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時(shí),天平平衡,求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率ΔB圖2答案(1)25(2)0.1T/s5.(2019浙江4月選考,22,10分)如圖所示,傾角θ=37°,間距l(xiāng)=0.1m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌底端接有阻值R=0.1Ω的電阻,質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45。建立原點(diǎn)位于底端、方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x。在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t=0時(shí)刻起,棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下,從x=0處由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其速度v與位移x滿足v=kx(可導(dǎo)出a=kv),k=5s-1。當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)至x1=0.2m處時(shí),電阻R消耗的電功率P=0.12W,運(yùn)動(dòng)至x2=0.8m處時(shí)撤去外力F,此后棒ab將繼續(xù)運(yùn)動(dòng),最終返回至x=0處。棒ab始終保持與導(dǎo)軌垂直,不計(jì)其他電阻,求:(提示:可以用F-x圖像下的“面積”代表力F做的功,sin37°=0.6,g=10m/s2)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)外力F隨位移x變化的關(guān)系式;(3)在棒ab棒個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)P=(Blv)2RB=PR(2)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)間0≤x<0.2ma=5v=25xF=25xm+μmgcosθ+mgsinθ=0.96+2.5x有磁場(chǎng)區(qū)間0.2m≤x≤0.8m,FA=(BlF=0.96+2.5x+0.6x=0.96+3.1x(3)上升過(guò)程中克服安培力做功(F-x圖像中的梯形面積)WA1=0.62(x1+x2)·(x2-x1撤去外力后,棒ab上升的最大距離為s,再次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v',則(mgsinθ+μmgcosθ)s=12mv(mgsinθ-μmgcosθ)s=12mv'得v'=2m/s由于mgsinθ-μmgcosθ-(Bl故棒ab再次進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)。下降過(guò)程中克服安培力做功WA2=(Bl)2v'R(xQ=WA1+WA2=0.324JB組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2019課標(biāo)Ⅲ,14,6分)楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)?()A.電阻定律 B.庫(kù)侖定律C.歐姆定律 D.能量守恒定律答案D2.(2019課標(biāo)Ⅰ,15,6分)(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為BD.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為B答案BC3.(2017課標(biāo)Ⅲ,15,6分)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是()A.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向B.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向C.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向D.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向答案D4.(2016上海單科,19,4分)(多選)如圖(a),螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉Ｂ菥€管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖(b)所示規(guī)律變化時(shí)()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),L有收縮趨勢(shì)B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì)C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流答案AD5.(2016江蘇單科,6,4分)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有()A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B.取走磁體,電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線圈中的電流方向不斷變化答案BCD6.(2017課標(biāo)Ⅱ,20,6分)(多選)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5TB.導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5m/sC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外D.在t=0.4s至t=0.6s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N答案BC7.(2017北京理綜,19,6分)圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖,L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí),斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是()A.圖1中,A1與L1的電阻值相同B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等答案C8.(2016課標(biāo)Ⅱ,20,6分)(多選)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過(guò)電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是()A.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定B.若從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng)C.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍答案AB9.(2016四川理綜,7,6分)(多選)如圖所示,電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng),外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時(shí)間t變化圖像可能正確的有()答案BC10.(2017江蘇單科,13,15分)如圖所示,兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì),導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng),桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求:(1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿中感應(yīng)電流的大小I;(2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿的加速度大小a;(3)PQ剛要離開金屬桿時(shí),感應(yīng)電流的功率P。答案(1)Bdv0R(2)BC組教師專用題組1.(2016海南單科,4,3分)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向答案D2.(2015山東理綜,17,6分)(多選)如圖,一均勻金屬圓盤繞通過(guò)其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤開始減速。在圓盤減速過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是()A.處于磁場(chǎng)中的圓盤部分,靠近圓心處電勢(shì)高B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)C.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)答案ABD3.(2016北京理綜,16,6分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向B.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向C.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向D.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向答案B4.(2015海南單科,2,3分)如圖,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為ε;將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折線,置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為ε'。則ε'ε等于(A.12 B.22 C.1 答案B5.(2015福建理綜,18,6分)如圖,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中()A.PQ中電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先減小后增大C.PQ上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先減小后增大答案C6.(2014課標(biāo)Ⅰ,18,6分)如圖(a),線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上。在ab線圈中通以變化的電流。用示波器測(cè)得線圈cd間電壓如圖(b)所示。已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比,則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中,可能正確的是()答案C7.(2014浙江1月學(xué)考,4)如圖甲所示是法拉第在研究電磁感應(yīng)時(shí)用過(guò)的線圈,其工作原理如圖乙所示,則實(shí)驗(yàn)中不會(huì)使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A.保持開關(guān)閉合 B.開關(guān)閉合瞬間C.開關(guān)斷開瞬間 D.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片答案A8.(2014浙江1月學(xué)考,34)如圖所示,線圈與靈敏電流計(jì)構(gòu)成閉合電路,當(dāng)磁鐵向下插入線圈的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。則當(dāng)磁鐵()A.放在線圈中不動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B.從線圈中向上拔出時(shí),電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)C.按圖示位置在線圈外面上下移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D.按圖示位置在線圈外面左右移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)答案B9.(2014浙江1月學(xué)考,6)如圖所示,一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距0.4m,左端接有阻值為0.2Ω的電阻。一質(zhì)量為0.2kg、電阻為0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌之間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T。棒在水平向右的外力作用下以0.3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),則()A.MN棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩端的電壓為0.02VB.MN棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩端的電壓為0.06VC.棒勻速運(yùn)動(dòng)1s過(guò)程中電阻R發(fā)熱0.008JD.棒勻速運(yùn)動(dòng)1s過(guò)程中電阻R發(fā)熱0.012J答案C10.(2014浙江1月學(xué)考,30)如圖所示,柵欄大門朝正南方向,在門的四角上釘有四個(gè)釘子,沿著釘子繞有50匝的大線圈,面積約為4m2。若該地區(qū)地磁場(chǎng)的水平分量約為4×10-5T,那么,小明在2s內(nèi)把關(guān)閉的大門打開并轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為()A.2×10-2V B.4×10-3V C.1.6×10-4V D.8×10-5V答案B11.(2014浙江理綜,24,20分)某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置,工作原理如圖所示。一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上,一根長(zhǎng)為R的金屬棒OA,A端與導(dǎo)軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=R/3的圓盤,圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。a點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,b點(diǎn)通過(guò)電刷與O端相連。測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時(shí),測(cè)得U=0.15V。(細(xì)線與圓盤間沒有滑動(dòng),金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì),重力加速度g=10m/s2)(1)測(cè)U時(shí),與a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”?(2)求此時(shí)鋁塊的速度大小;(3)求此下落過(guò)程中鋁塊機(jī)械能的損失。答案(1)正極(2)2m/s(3)0.5J12.(2016江蘇單科,13,15分)據(jù)報(bào)道,一法國(guó)攝影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過(guò)太陽(yáng)的瞬間。照片中,“天宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見。如圖所示,假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度v=7.7km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)帆板兩端M、N的連線垂直,M、N間的距離L=20m,地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×10-5T。將太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體。(1)求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;(2)在太陽(yáng)帆板上將一只“1.5V,0.3W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路,不計(jì)太陽(yáng)帆板和導(dǎo)線的電阻,試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說(shuō)明理由;(3)取地球半徑R=6.4×103km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,試估算“天宮一號(hào)”距離地球表面的高度h(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。答案(1)1.54V(2)不能,因?yàn)榇┻^(guò)閉合回路的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)4×105m13.(2016課標(biāo)Ⅰ,24,14分)如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為θ,上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng),質(zhì)量分別為2m和m;用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca,并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g。已知金屬棒ab勻速下滑。求(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大小;(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。答案(1)mg(sinθ-3μcosθ)(2)(sinθ-3μcosθ)mgR14.(2016課標(biāo)Ⅲ,25,20分)如圖,兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B1=kt,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過(guò)MN,此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求(1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi),流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值;(2)在時(shí)刻t(t>t0)穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。答案(1)kt0SR(2)B0lv0(t-t0)+kSt(B015.(2015江蘇單科,13,15分)做磁共振(MRI)檢查時(shí),對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流。某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈,線圈的半徑r=5.0cm,線圈導(dǎo)線的截面積A=0.80cm2,電阻率ρ=1.5Ω·m。如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減為零,求:(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)該圈肌肉組織的電阻R;(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)6×103Ω(2)4×10-2V(3)8×10-8J16.(2014重慶理綜,8,16分)某電子天平原理如圖所示,E形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,磁極寬度均為L(zhǎng),忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極,其骨架與秤盤連為一體,線圈兩端C、D與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí),彈簧被壓縮,秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸),隨后外電路對(duì)線圈供電,秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止,由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為n,線圈電阻為R,重力加速度為g。問(1)線圈向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出?(2)供電電流I是從C端還是從D端流入?求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系。(3)若線圈消耗的最大功率為P,該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少?答案(1)感應(yīng)電流從C端流出(2)外加電流從D端流入m=2nBL(3)217.(2014天津理綜,11,18分)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距L=0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T。在區(qū)域Ⅰ中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑。cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g=10m/s2。問(1)cd下滑的過(guò)程中,ab中的電流方向;(2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí),cd的速度v多大;(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中,cd滑動(dòng)的距離x=3.8m,此過(guò)程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。答案(1)由a流向b(2)5m/s(3)1.3J18.(2017天津理綜,12,20分)電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度,其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖,圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,電容器的電容為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài),并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開關(guān)S接1,使電容器完全充電。然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí),回路中電流為零,MN達(dá)到最大速度,之后離開導(dǎo)軌。問:(1)磁場(chǎng)的方向;(2)MN剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小;(3)MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少。答案(1)垂直于導(dǎo)軌平面向下。(2)BlEmR(3)【三年模擬】時(shí)間:65分鐘分值:62分一、選擇題(每題3分,共12分)1.(2018浙江諸暨牌頭中學(xué)期中)關(guān)于渦流,下列說(shuō)法中不正確的是()A.真空冶煉爐是利用渦流來(lái)熔化金屬的裝置B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流答案B2.(2018浙江義烏群星外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框,在下列四種情況下,線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B.線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)D.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)答案C3.(2020屆浙江寧波市姜山中學(xué)調(diào)研二,8)如圖所示,寬為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌由光滑的傾斜部分和足夠長(zhǎng)的粗糙水平部分平滑連接,右端接阻值為R的電阻c,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在傾斜部分同一高度h處放置兩根細(xì)金屬棒a和b,由靜止先后釋放,a離開磁場(chǎng)時(shí)b恰好進(jìn)入磁場(chǎng),a在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的總距離為s。a、b質(zhì)量均為m,電阻均為R,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g。則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.a棒中的電流方向不發(fā)生改變B.a棒兩端的最大電壓為BL2C.電阻c消耗的電功率一直減小D.電阻c產(chǎn)生的焦耳熱為mg答案D4.(2020屆浙江杭州市五校聯(lián)考,8)如圖所示,導(dǎo)體直導(dǎo)軌OM和PN平行且OM與x軸重合,兩導(dǎo)軌間距為d,兩導(dǎo)軌間垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿y軸方向的寬度按y=dsinπ2dx規(guī)律分布,兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi),內(nèi)、外圓環(huán)與兩導(dǎo)軌接觸良好,與兩導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒從OP開始始終垂直導(dǎo)軌沿x軸正方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí),a、b間的電壓Uab為正,下列Uab-x答案D二、非選擇題(共50分)5.(2020屆浙江麗水四校9月聯(lián)考,22)(10分)如圖1所示,一質(zhì)量為m=0.5kg的物體甲放在粗糙的水平桌面上,用輕繩通過(guò)定滑輪與一根導(dǎo)體棒AB相連。導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量為M=0.1kg,電阻為零。整個(gè)金屬框架固定,且導(dǎo)體棒與金屬框架接觸良好,無(wú)摩擦。金屬框架只有CD部分有電阻R=0.05Ω,框架的寬度d=0.2m。整個(gè)裝置部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0T,方向垂直金屬框架平面向里,導(dǎo)體框架內(nèi)通有電流I,方向沿ACDB方向。(物體甲與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度取g=10m/s2)(1)當(dāng)金屬框架中通的電流I=5A時(shí),物體甲靜止,求此時(shí)物體甲受到桌面的摩擦力大小;(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如圖2所示,保持B0不變,在金屬框架上部另加垂直金屬框架向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萮=0.