2024年高考物理试题汇编 电磁感应

发布 2022-03-26 13:47:28 阅读 8466

2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应。

24(2011全国卷1).(15分)(注意:在试题卷上作答无效)

如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为l1电阻不计。在。

导轨上端并接两个额定功率均为p、电阻均为r的小灯泡。整个系统置于匀强磁场。

中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒mn从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小:

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

解析:每个灯上的额定电流为。

额定电压为:

1)最后mn匀速运动故:b2il=mg求出:

(2)u=blv得:

6.如图,eof和为空间一匀强磁场的边界,其中eo∥,fo∥,且eo⊥of;为∠eof的角平分线,间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。

规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是。

7(2011海南).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是。

a.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系。

b.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系。

c.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系。

d.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系。

解析:考察科学史,选acd

16(2011海南).如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,mn和是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力f作用在杆mn上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为r,导轨间距为。

整个装置处在磁感应强度为b的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断,保持f不变,金属杆和导轨始终接触良好。

求。1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比;

2)两杆分别达到的最大速度。[**:学§科§网z§x§x§

解析:设某时刻mn和速度分别为v1、v2。

1)mn和动量守恒:mv1-2mv2=0 求出:①

2)当mn和的加速度为零时,速度最大。

对受力平衡: ②

由①——得:、

11(2011天津).(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨mn、pq间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.

02kg,电阻均为r=0.1ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为b=0.2t,棒ab在平行于导轨向上的力f作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。

取g=10m/s2,问:

1)通过cd棒的电流i是多少,方向如何?

2)棒ab受到的力f多大?

3)棒cd每产生q=0.1j的热量,力f做的功w是多少?

11.(18分)

1)棒cd受到的安培力 ①

棒cd在共点力作用下平衡,则 ②

由①②式代入数据解得 i=1a,方向由右手定则可知由d到c。

2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 fab=fcd

对棒ab由共点力平衡有 ③

代入数据解得 f=0.2n ④

3)设在时间t内棒cd产生q=0.1j热量,由焦耳定律可知 ⑤

设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势 e=blv ⑥

由闭合电路欧姆定律知 ⑦

由运动学公式知,在时间t内,棒ab沿导轨的位移 x=vt ⑧

力f做的功 w=fx ⑨

综合上述各式,代入数据解得 w=0.4j

23(2011浙江).(16分)如图甲所示,在水平面上固定有长为l=2m、宽为d=1m的金属“u”型轨导,在“u”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。

在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取)。

1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;

2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;

3)计算4s内回路产生的焦耳热。

23.答案:(1)导体棒在前做匀减速运动,在后以后一直保持静止。

2),电流方向是顺时针方向。

解析:(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有。

代入数据解得:,,导体棒没有进入磁场区域。

导体棒在末已经停止运动,以后一直保持静止,离左端位置仍为。

2)前磁通量不变,回路电动势和电流分别为,

后回路产生的电动势为。

回路的总长度为,因此回路的总电阻为。

电流为。根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向。

3)前电流为零,后有恒定电流,焦耳热为。

15(2011广东).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是。

a.感应电动势的大小与线圈的匝数无关。

b.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大。

c.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。

d.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同。

解析:由e=,ab错,c正确。b原与b感的方向可相同亦可相反。d错。选c

19(2011北京).某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈l、小灯泡a、开关s和电池组e,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关s,小灯泡发光;再断开开关s,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。

你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是。

a.电源的内阻较大

b.小灯泡电阻偏大。

c.线圈电阻偏大

d.线圈的自感系数较大

13(2011上海).如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕o点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a

a)顺时针加速旋转b)顺时针减速旋转。

c)逆时针加速旋转d)逆时针减速旋转。

20(2011上海).如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于点,将圆环拉至位置后无初速释放,在圆环从摆向的过程中。

a)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针。

b)感应电流方向一直是逆时针。

c)安培力方向始终与速度方向相反。

d)安培力方向始终沿水平方向。

答案:ad28(2011上海).(5 分)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到图线如图(b)所示。

1)(多选题)在实验中需保持不变的是( )

a)挡光片的宽度 (b)小车的释放位置。

c)导轨倾斜的角度 (d)光电门的位置。

2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。

1) a,d3分)

2)见图2分)

32(2011上海).(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距l=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值r=1.

5ω的电阻,磁感应强度b=0.8t的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.

5ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热。(取)求:

1)金属棒在此过程中克服安培力的功;

2)金属棒下滑速度时的加速度.

3)为求金属棒下滑的最大速度,有同学解答如下:由动能定理,……由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。

32答案。(14分)

1)下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热,由于,因此。

1分) (2分)

2)金属棒下滑时受重力和安培力。

(1分)由牛顿第二定律3分)

(2分)3)此解法正确。 (1分)

金属棒下滑时舞重力和安培力作用,其运动满足。

上式表明,加速度随速度增加而减小,棒作加速度减小的加速运动。无论最终是否达到匀速,当棒到达斜面底端时速度一定为最大。由动能定理可以得到棒的末速度,因此上述解法正确。

2分)1分)

(1分)22(201山东).如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒、,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度处。

磁场宽为3,方向与导轨平面垂直。先由静止释放,刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用表示的加速度,表示的动能,、分别表示、相对释放点的位移。

图乙中正确的是。

答案:bd解析:开始c的加速度为,刚进入磁场即匀速运动,加速度为0,在下落h的过程中,,匀速下降了,进入磁场后,、又只在重力作用下运动,加速度为,一起运动了h,出磁场,这时c的加速度仍为,因此a错误,b正确;出磁场后,这时受到重力和向上的安培力,并且合力向上,开始做减速运动,当运动了2h后,出磁场,又做加速运动,所以c错误,d正确。

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