高考物理真题电磁感应Word格式.docx
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A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
【答案】D
[2016全国II-20].法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。
铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【答案】AB
【解析】
试题分析:
A、由电磁感应定律得,,故一定时,电流大小恒定,选项A正确。
B、由右手定则知圆盘中心为等效电源正级,圆盘边缘为负极,电流经外电路从a经过R流到b,选项B正确;
C、圆盘转动方向不变时,等效电源正负极不变,电流方向不变,故选项C错误。
D、,角速度加倍时功率变成4倍,选项D错误,故选AB.
考点:
电磁感应定律
[2016北京16]如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B随时间均匀增大。
两圆坏半径之比为2:
1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是
A.Ea:
Eb=4:
1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea:
1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea:
Eb=2:
D.Ea:
考查了法拉第电磁感应定律,楞次定律的应用
[2016全国III-21]、如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;
N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;
两导线框在同一竖直面(纸面)内;
两圆弧半径相等;
过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。
现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周日T逆时针匀速转动,则
A.两导线框中均会产生正弦交流电
B.两导线框中感应电流的周期都等于T
C.在时,两导线框中产生的感应电动势相等
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
【答案】BC
考查了楞次定律的应用,导体切割磁感线运动
[2016浙江16].如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9:
1
C.a、b线圈中感应电流之比为3:
4
D.a、b线圈中电功率之比为3:
法拉电电磁感应定律;
闭合电路的欧姆定律;
电功率.
[2016江苏6].电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发生声音,下列说法正确的有()
(A)选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
(B)取走磁体,电吉他将不能正常工作
(C)增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
(D)磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】BCD
因铜质弦不能被磁化,所以A错误;
若取走磁铁,金属弦无法磁化,电吉他将不能正常工作,所以B正确;
根据法拉第电磁感应定律知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,所以C正确;
磁振动过程中,线圈中的磁通量一会增大一会减速,所以电流方向不断变化,D正确。
[2016四川7].如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。
质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。
金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F安,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图像可能正确的有
根据牛顿定律可知,某时刻金属棒的加速度为
,若,则金属棒做加速度增加的加速运动,其v-t图像如图1所示;
导体的电流可知I与v成正比,则I-t图线应该和v-t线形状相同;
图一图二
电磁感应现象;
安培力;
闭合电路欧姆定律;
电功率
[2016全国II-24].(12分)如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。
杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。
重力加速度大小为g。
求
(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;
(2)电阻的阻值。
【答案】
(1)
(2)
由欧姆定律:
得:
电磁感应定律、牛顿第二定律
[2016全国III-25]、如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;
一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;
在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;
在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。
某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。
金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>
t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
(1)
(2)
在金属棒未超过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为①
设在从t时刻到的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为
根据法拉第电磁感应有②
根据欧姆定律可得③
根据电流的定义可得④
联立①②③④可得⑤
根据⑤可得在t=0到t=的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑥
考查了导体切割磁感线运动
[2016江苏13].(15分)据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以熟读v=7.7km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20m,地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×
105T,将太阳帆板视为导体.
(1)求M、N间感应电动势的大小E;
(2)在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;
(3)取地球半径R=6.4×
103km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字).
(1)1.54V
(2)不能(3)4×
105m
[2016理综I-24](14分)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为,上沿相连。
两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为,质量分别为和;
用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。
右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于斜面向上。
已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为。
已知金属棒匀速下滑。
(1)作用在金属棒上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小。
[解析]
(1)由、棒被平行于斜面的导线相连,故、速度时时刻刻相等,也做匀速直线运动;
选为研究对象,受力分析如图:
由于匀速,其受力平衡,沿斜面方向受力平衡方程:
垂直于斜面方向受力平衡方程:
且,联立可得:
其沿斜面方向受力平衡:
垂直于斜面方向受力平衡:
且,与为作用力与反作用力:
,
联立可得:
(2)设感应电动势为,由电磁感应定律:
由闭合电路欧姆定律,回路中电流:
棒中所受的安培力:
与①联立可得:
[2016天津12]、电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。
电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:
如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为。
一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间,恰好匀速穿过,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动,铝条相对磁铁运动相同。
磁铁端面是边长为d的正方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B,铝条的高度大于d,电阻率为ρ,为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为g
(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I;
(2)若两铝条的宽度均为b,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式;
(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度的铝条,磁铁仍以速度v进入铝条间,试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。
(1)
(2)(3)见解析过程;
(2)磁铁穿过铝条时,在铝条中产生的感应电动势为E,有
E=Bdv⑤
铝条与磁铁正对部分的电阻为R,由电阻定律有
⑥
由欧姆定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式可得⑧
物体的平衡;
电阻定律及欧姆定律
[2016浙江24].小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°
,导轨上端串接一个0.05Ω的电阻。
在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T。
质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。
CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。
一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,
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