2019届高考物理模拟试题分类汇编电磁感应

发布 2022-11-01 03:06:28 阅读 3667

电磁感应。

1.【2011西城一模】在图2所示的四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。a、b中的导线框为正方形,c、d中的导线框为直角扇形。

各导线框均绕轴o在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为t。从线框处于图示位置时开始计时,以在op边上从p点指向o点的方向为感应电流i的正方向。则在图2所示的四个情景中,产生的感应电流i随时间t的变化规律如图1所示的是

1.【答案】c

2.【2011西城一模】如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为b的有界匀强磁场区域,该区域的上边界pp′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为l1,ad边长为l2,线框质量为m,总电阻为r。

现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与pp′平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场,求:

1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小f;

2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小υ;

3)**框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功w。

2.【解析】(1)由于线框匀速进入磁场,所以线框进入磁场时受安培力的大小f=mg

2)线框dc边刚进入磁场时,感应电动势e=bl1v

感应电流 dc边受安培力的大小f=bil1

又f=mg解得线框速度的大小v

3)**框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功w1,根据动能定理得。

w1**框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,重力做功w2,w2=mgl2

所以w=w1 +w2=+mgl2

3.【2011承德模拟】在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图1所示,磁场向上为正.当磁感应强度 b 随时间 t 按图2变化时,下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是:

3.【答案】c

4. 【2011福州模拟】如图1所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴oo′以恒定的角速度转动,从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时,则在时刻。

a.线圈中的感应电动势最小

b.线圈中的感应电流最大。

c.穿过线圈的磁通量最大

d.穿过线圈磁通量的变化率最小。

4.【答案】b

5.【2011福州模拟】如图14所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,且都是足够长,两金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。回路总电阻为r,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。

现使杆ab受到f=5.5+1.25t(n)的水平外力作用,从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动,杆ad也同时从静止开始沿竖直导轨向下运动。

已知g取10m/s2,求:

(1)磁感应强度b的大小;

(2)cd杆下落过程达最大速度时,ab杆的速度大小。

5.【解析】(1)对ab杆: f1=μmabg = 5n……

当时,……得m/s2

所以杆由静止开始以m/s2 的加速度。

沿导轨匀加速运动。

根据牛顿第二定律 -f1= maba

联立以上各式,解得

代入数据,解得b =0.5t

2)当cd杆下落过程达到最大速度时,cd杆平衡………

联立以上两式并代入数据,解得。

6.【2011甘肃模拟】如图a所示,虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场,直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴o以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正,那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流随时间变化情况的是。

6.【答案】a

7.【2011惠州模拟】在质量为的小车上, 竖直固定着一个质量为,高、总电阻、 匝矩形线圈,且小车与线圈的水平长度相同。现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动,速度为,随后穿过与线圈平面垂直,磁感应强度的水平有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,如图(1)所示。

已知小车运动(包括线圈)的速度随车的位移变化的图象如图(2)所示。求:

1)小车的水平长度和磁场的宽度。

2)小车的位移时线圈中的电流大小以及此时小车的加速度。

3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量。

7.【解析】(1) 由图可知,从开始,线圈进入磁场,线圈中有感应电流,受安培力作用,小车做减速运动,速度随位移减小,当时,线圈完全进入磁场,线圈中感应电流消失,小车做匀速运动。因此小车的水平长度。

当时,线圈开始离开磁场 ,则

2)当时,由图象中可知线圈右边切割磁感线的速度

由闭合电路欧姆定律得线圈中的电流

解得 此时线圈所受安培力

小车的加速度

3) 由图象可知,线圈左边离开磁场时,小车的速度为。

线圈进入磁场和离开磁场时,克服安培力做功,线卷的动能减少,转化成电能消耗**圈上产生电热。

解得线圈电阻发热量q=57.6j

8.【2011海淀一模】在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场b1中,线框平面与磁场垂直,圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根体棒,导体棒与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场b2中,该磁场的磁感应强度恒定,方向垂直导轨平面向下,如图10甲所示。磁感应强度b1随时间的变化关系如图10乙所示,0~1.

0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止,并设向右为静摩擦力的正方向,则导体所受的摩擦力随时间变化的图象是图11中的。

8.【答案】d

9.【2011海淀一模】光滑平先金属导轨m、n水平放置,导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒pq。导轨左端与由电容为c的电容器、单刀双掷开关和电动势为e的电源组成的电路相连接,如图13所示。

在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。先将开关接在位置,使电容器充电并达到稳定后,再将开关拨到位置,导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动,设导轨足够长,则以下说法中正确的是。

a.空间存在的磁场方向竖直向下。

b.导体棒向右做匀加速运动。

c.当导体棒向右运动的速度达到最大时,电容器的电荷量为零。

d.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量q9.【答案】ad

10【2011海淀一模】如图1 9甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度b随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积s= 200cm2,匝数n= 1000,线圈电阻r=1.0ω。

线圈与电阻r构成闭合回路,电阻r=4.0ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图19乙所示,求:

(1)在t=2.0s时刻,通过电阻r的感应电流大小;

(2)在t=5.0s时刻,电阻r消耗的电功率;

(3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。

10.【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流。t1=2.0s时的感应电动势。

根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流。

解得i1= 0.2a

(2)由图象可知,在4.0s~6.0s时间内,线圈中产生的感应电动势。

根据闭合电路欧姆定律,t2=5.0s时闭合回路中的感应电流。

0.8a电阻消耗的电功率 p2=i22r=2.56w

3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量。

q1=i12(r+r)δt1=0.8 j

4.0~6.0s内闭合电路中产生的热量。

q2=i22(r+r)δt2=6.4 j

0~6.0s内闭合电路中产生的热量。

q = q1+q2 =7.2j

11.【2011海淀一模】磁悬浮列车是一种高速运载工具,它由两个系统组成。一是悬浮系统,利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。

另一是驱动系统,即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用,使车体获得牵引力,图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道pq和mn,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场b1和b2,且b1和b2的方向相反,大小相等,即b1=b2=b。列车底部固定着绕有n匝闭合的矩形金属线圈abcd(列车车厢在图中未画出),车厢与线圈绝缘。

两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为l,两磁场的宽度均为线圈的ad边长度相同。当两磁场b1和b2同时沿轨道向右运动时,线圈会受到向右的磁场力,带动列车沿轨道运动。已知列车车厢及线圈的总质量为m,整个线圈的电阻为r。

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