电磁感应期末冲刺复习

发布 2021-04-20 03:28:28 阅读 9061

一、 楞次定律。

1、如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个完全相同的水平金属圆盘a和b,它们可以绕竖直轴转动,用导线把它们相连,当圆盘a转动时 (d)

a.圆盘b总是与圆盘a沿相同方向转动。

b.圆盘b总是与圆盘a沿相同方向转动。

c.若b1、b2同向,则圆盘b与圆盘a沿相同方向转动。

d.若b1、b2反向,则圆盘b与圆盘a沿相同方向转动。

2、通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,a环在螺线管的正中间,当螺线管中电流方向如图所示,且电流i正在减小时,下列说法中正确的是(a)

a.a环有缩小的趋势 b.a环有扩张的趋势。

c.a环向左运动d.a环向右运动。

3、如图,ab是一个可绕垂直于纸面的轴o转动的闭合框,当滑线变阻器r的滑片p自左向右滑行时,线框ab将(c)

a)保持静止不动。

b)逆时针转动。

c)顺时针转动。

d)发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向。

4、取两个完全相同的灵敏电流表a、b,按图所示用导线连接起来。在把电流表a指针向左边拨动过程中,电流表b的指针将(b)

a.向左摆动

b.向右摆动,c.静止不动。

d.发生摆动,但无法判断摆动方向,因为不知道电流表的内部结构情况。

二、 法拉第电磁感应定律。

5、如图所示,平行放置的金属导轨a、b之间距离为l,一金属杆长为2l,一端以转轴o固定在导轨b上,并与a无摩擦地接触,杆从垂直于导轨的位置,在导轨平面内以角速度ω顺时针匀速转动至另一端落在导轨b上,如两导轨间有一磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场,不计一切电阻,则在上述整个过程中(bcd)

a.金属杆两端电压不断增大。

b.端电势总是高于o端电势

c.两导轨间的最大电压是2bl2ω

d.两导轨间的平均电压是3bl2ω/2π

6、(03.江苏18)如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为,导轨的端点p、q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感强度b与时间的关系为比例系数一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直,在时刻,金属杆紧靠在p、q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在时金属杆所受的安培力。

解:以表示金属杆运动的加速度,在时刻,金属杆与初始位置的距离。

此时杆的速度,这时,杆与导轨构成的回路的面积,回路中的感应电动势。

回路的总电阻回路中的感应电流。

作用于杆的安培力解得,代入数据为。

7、如图所示,沿竖直方向取一条y轴,y轴向下为正,虚直线表示y=0的水平面。磁场方向水平向里,磁感应强度b的大小只随y而变化,变化关系为by = b0 + ky(b0和k为已知常数,且k>0,y>0),一个质量为m、边长为l、电阻为r的正方形金属框,从y>0的某处由静止开始沿竖直方向下落,下落速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。磁场足够大,金属框在整个下落过程都没有离开磁场,且金属框始终保持在的竖直平面内和不发生转动,求。

1)金属框中的感应电流方向;

2)金属框的收尾速度的大小。

8、江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,q是单匝金属线圈,mn是一个螺线管,它的绕线方法没有画出,q的输出端a、b和mn的输入端c、d之间用导线相连,p是在mn的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。若在q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场,发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态,则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是d )

三、 电磁感应综合。

9、(09·山东·21)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。

回路以速度v向右匀速进入磁场,直径cd始络与mn垂直。从d点到达边界开始到c点进入磁场为止,下列结论正确的是acd )

a.感应电流方向不变。

b.cd段直线始终不受安培力。

c.感应电动势最大值e=b**

d.感应电动势平均值。

解析:在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,a正确。根据左手定则可以判断,受安培力向下,b不正确。

当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大e=b**,c正确。感应电动势平均值,d正确。

考点:楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则。

提示:感应电动势公式只能来计算平均值,利用感应电动势公式计算时,l应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。

10、(09·福建·18)如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为r的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。

设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程bd )

a.杆的速度最大值为。

b.流过电阻r的电量为。

c.恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量。

d.恒力f做的功与**力做的功之和大于杆动能的变化量。

解析:当杆达到最大速度vm时,得,a错;由公式,b对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有:,其中,,恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,c错;恒力f做的功与**力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,d对。

11、河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻r,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力f作用下加速上升的一段时间内,力f做的功与安培力做的功的代数和等于:( a )

a.棒的机械能增加量。

b.棒的动能增加量。

c.棒的重力势能增加量。

d.电阻r上放出的热量。

12、浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻r,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力f的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑h高度的过程中,以下说法正确的是( ac )

a.作用在金属棒上各力的合力做功为零。

b.重力做功等于系统产生的电能。

c.金属棒克服安培力做功等于电阻r上产生的焦耳热。

.金属棒克服恒力f做功等于电阻r上发出的焦耳热。

13、吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示,两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53角,导轨间距离l=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻,电源的电动势e=1.

5v,其内阻及导轨的电阻可忽略不计。 固定电阻r=4.5ω.

导体棒ab与导轨垂直且水平,其质量m=3×10-2kg,电阻不计。 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度b=0.5t.

(g=10m/s2 sin53=0.8 cos53=0.6 )

(1)将ab棒由静止释放,最终达到一个稳定的速度,求此时电路中的电流;

(2)求ab稳定时的速度;

(3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率pq及ab棒重力的功率pg .

从计算结果看两者大小关系是怎样的?请解释为什么有这样的关系?

解:(1)mgsinα=bilcosα …2分。

解得:i=1a1分。

(2)i2分。

解得:v=25m/s ……2分。

(3)pq=i2r=4.5w ……1分。

pg=m**sinα=6w ……1分。

重力势能的减少量,一部分转化成电能,以焦耳热的形式释放,另一部分给电源充电。1分。

14、贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=100cm,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆a.b电阻ra=2ω,rb=5ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度b=2t。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中,通过杆b的平均电流为0.

3a;a下滑到水平轨道后,以a下滑到水平轨道时开始计时,a.b运**象如图所示(a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求。

(1)杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v;

(2)杆a 在斜轨道上运动的时间;

(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。

解:(1), 2)b棒,,得。

3)共产生的焦耳热为。

b棒中产生的焦耳热为。

15、江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨cdefg,oh∥cd∥fg,∠def=600,。一根质量为m的导体棒ab在电机牵引下,以恒定速度v0沿oh方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端, ab⊥oh。金属导轨的cd、fg段电阻不计,def段与ab棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,o是ab棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为b的匀强磁场中。

求:1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;

2) 导体棒运动到df位置时ab两端的电压;

3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。

解:(1) 设ab棒等效切割长度为l,则。

电动势为1分)

回路电阻为=3l r1分)

回路电流为i1分)

得1分)(2)ab棒滑到df处时。

1分)2分。

2分。得1分。

(3)电机做的功1分。

(1分)是ab棒在def上滑动时产生的电热,数值上等于克服安培力做的功。

又 ,故 (2分)

是ab棒在cdfg导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变。

1分)得1分)

16、(09·上海物理·24)(14分)如图,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向下的有界匀强磁场,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f=0.

5v+0.4(n)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,r=0.

3,r=0.2,s=1m)

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