高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题109转动切割磁感线问题docWord格式.docx
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铜盘转动的角速度增大1倍,,根据转
1
2
动过程中产生的感应电动势公式E=BL
ω,产生是感应电动势增大1倍,根据闭合电路欧姆定律,流过电
阻R的电流也随之增大1倍,选项C正确;
保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中
没
有电流产生,选项D错误。
2.如图所示为一圆环发电装置,用电阻R=4Ω的导体棒弯成半径L=0.2m的闭合圆环,圆心为O,COD
是一条直径,在O、D间接有负载电阻R1=1Ω。
整个圆环中均有B=0.5T的匀强磁场垂直环面穿过。
电
阻
r=1Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速运动,角速度ω=300rad/s,则()
A.当OA到达OC处时,圆环的电功率为1W
B.当OA到达OC处时,圆环的电功率为2W
C.全电路最大功率为3W
D.全电路最大功率为4.5W
【参考答案】AD
3.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转
动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()
2Br
ω
A.由c到d,I=
R
B.由d到c,I=
C.由c到d,I=
2R
D.由d到c,I=
【参考答案】D
4(2018河南八市重点高中联考)如图所示,导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下,绕O轴
沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度为B,AO间接有电阻R,
杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为P,则
A.外力的大小为2Br
P
B.外力的大小为2BrPR
C.导体杆旋转的角速度为
2PR
Br
D.导体杆旋转的角速度为
【名师解析】设导体杆转动的角速度为ω,则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势E=
Brω,I=E/R,
根据题述回路中的电功率为P,则P=EI;
设维持导体杆匀速转动的外力为F,则有:
P=Fv/2,v=rω,联立
解得F=Br
,ω=
,选项C正确ABD错误。
5.如图所示,长为L的轻金属软导线下悬挂一质量为m的小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,
圆锥的偏角为θ,,磁感应强度为B,则
3
A.摆球转动的角速度为ω=
L
g
cos
B.摆球转动的角速度为ω=
tan
.
C.金属导线中产生的感应电动势的大小E=
BL
sin
θ
D.金属导线中产生的感应电动势的大小E=
【参考答案】AC
6.(2018湖南长郡中学实验班选拔考试)如图所示,x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和
垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度大小相同,现有四分之一圆形线框OMN绕O点逆时针匀速转动,
若规定线框中感应电流I顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时,则感应电流I及ON边所受的安培力
大小F随时间t的变化示意图正确的是
4
7.(2016·
河北正定模拟)如图所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,
O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是()
A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置
B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置
C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置
D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置
【参考答案】B
5
8.如图所示为一圆环发电装置,用电阻R=4Ω的导体棒弯成半径L=0.2m的闭合圆环,圆心为O,COD
阻r=1Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速运动,角速度ω=300rad/s,则()
【名师解析】当OA到达OC处时,圆环的电阻为1Ω,与R1串联接入电源,外电阻为2Ω,棒转动过程中
产生的感应电动势E=
ω=3V,圆环上分压为1V,所以圆环上的电功率为1W,A正确,B错误;
当
OA到达OD处时,圆环中的电阻为零,此时电路中总电阻最小,而电动势不变,所以电功率最大为P=
E
R1+r
=4.5W,C错误,D正确。
9.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转
C.由c到d,I=2RD.由d到c,I=
6
10(2016河南八市重点高中联考)如图所示,导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下,绕O轴
【命题意图】本题考查了电磁感应、闭合电路欧姆定律、电功率,圆周运动等知识点。
二.计算题
1.(2016·
淮安5月模拟)很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如
图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导
体棒绕圆盘中心O转动.已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后
轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得a、b
7
间电压U=0.6V.
(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱?
(2)圆盘匀速转动600s,则此过程中产生了多少电能?
(3)自行车车轮边缘线速度是多少?
2.(12分)(2016上海闸北期末)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质
量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上,BA的延长线过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。
整个装置
位于一磁感应强度大小为B的匀强磁场中,方向竖直向下。
在内、外圆导轨间对称地接有三个阻值均为R
的电阻。
直导体棒在垂直作用于导体棒AB中点的水平外力F作用下,以角速度ω绕O点顺时针匀速转动,
在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导体棒和导轨电阻均可忽略。
求:
(1)导体棒产生的感应电动势;
(2)流过导体棒的感应电流;
(3)外力大小。
【参考答案】
(1)E感=
感=
Bωr
8
9Bωr
(2)I
总=
9Bωr
(3)F=
解法二:
E
r2r3
BLvBr=
Bωr;
(公式3分,结论2分)
(2)三个电阻为并联关系:
R总,(2分)
I
感
总
Br
=
;
(2分)
(3)解法一:
外力
223
9Br9Br
FBI总LBr,(公式2分,结论1分)
2R2R
F=
PEI
感=
vv
。
(公式2分,结论1分)
3.如图所示,长为L的金属导线下悬挂一质量为m的小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥
的偏角为θ,,磁感应强度为B,求:
(1)摆球转动的角速度为ω;
(2)金属导线中产生的感应电动势的大小。
9
(2)导体在磁场中转动,旋转切割磁感线,但导体本身与磁场不垂直,
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