高考物理 最新名校试题汇编大题冲关 专题07 电磁感应综合题Word文档下载推荐.docx
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=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。
一根质量m=0.2Kg,电阻R=l
的金属棒ab垂直于导轨放置。
现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?
4.(18分)(2014广东省揭阳市质检)如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。
两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接,并连接水平放置、长和宽都为d的平行金属板,板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场。
长为l的金属棒ab垂直于金属导轨,且始终与导轨接触良好。
当金属棒固定不动时,质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内,恰好在金属板的左下边沿穿出。
粒子重力不计,重力加速
金属棒受到的安培力
………………………………………………………(1分)
5.(20分)(2014浙江省六市六校3月联考)足够长的平行金属导轨ab、cd放置在水平面上,处在磁感应强度B=1.00T的竖直方向的匀强磁场中,导轨间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,质量m=0.5kg的金属棒ef与bc紧贴在导轨上,处于两导轨间的长度L=0.40m、电阻r=0.10Ω,如图所示。
在水平恒力F作用下金属棒ef由静止开始向右运动,其运动距离与时间的关系如下表所示。
导轨与金属棒ef间的动摩擦因数为0.3,导轨电阻不计,g=10
时间t(s)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
运动距离x(m)
0.6
4.3
6.8
9.3
11.8
14.3
在4.0s时间内,通过金属棒截面的电荷量q;
水平恒力F;
庆丰同学在计算7.0s时间内,整个回路产生的焦耳热Q时,是这样计算的:
先算7.0s内的电荷量,再算电流I=Q/t,再用公式Q=I2Rt计算出焦耳热
请你简要分析这样做是否正确?
认为正确的,请算出结果;
认为错误的,请用自己的方法算出7.0s,整个回路产生的焦耳热Q。
6.(18分)(2014洛阳市二模)如图所示,水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0,
请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式;
如果已知导体棒从x=0运动到x=x0的过程中,力F做的功为W,求此过程回路中产生的焦耳热Q;
若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,a=4m/s2,求导体棒从x=0运动到x=1m的过程中,通过电阻R0的电荷量q.
可知回路中的电流与时间成正比,所以在0~t时间内,通过R0的电荷量为:
(C)
7.(14分)(2014上海市松江区一模)如图所示,aa’、bb’、cc’、dd’为四条平行金属轨道,都处在水平面内。
aa’、dd’间距2L,bb’、cc’间距L。
磁感应强度B的有界匀强磁场垂直于纸面向里,边界与轨道垂直。
ab、cd两段轨道在磁场区域正中间,到磁场左右边界距离均为s。
轨道电阻不计且光滑,在a’d’之间接一阻值R的定值电阻。
现用水平向右的力拉着质量为m、长为2L的规则均匀金属杆从磁场左侧某处由静止开始向右运动,金属杆的电阻与其长度成正比,金属杆与轨道接触良好,运动过程中不转动,忽略与ab、cd重合的短暂时间内速度的变化。
(1)证明:
若拉力为恒力,无论金属杆的内阻r为多少,都不能使金属杆保持匀速通过整个磁场;
(2)若金属杆内阻r=2R,保持拉力为F不变,使金属杆进入磁场后立刻作匀速直线运动。
当金属杆到达磁场右边界时,速度大小为v。
试求此次通过磁场过程中,整个回路放出的总热量;
(3)若金属杆内阻r=2R,通过改变拉力的大小,使金属杆从磁场左侧某处从静止开始出发,保持匀加速运动到达磁场右边界。
已知金属杆即将到达ab、cd位置时拉力的大小F1,已在图中标出。
试定性画出拉力大小随时间的变化关系图。
(不需要标关键点的具体坐标,但图像应体现各段过程的差异)
8.(11分)(2014北京市石景山期末)图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角θ=30°
.轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量m=0.4kg,杆长L=1.0m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像,设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取g=10m/s2.试求:
(1)t=0.5s时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热.
又
9.(12分)(2014山东省济南市期末)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,两金属棒ab、cd垂直导轨放置,其电阻均为r=0.1Ω,质量均为m=0.5kg,与导轨接触良好。
现固定棒ab,使cd在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动。
求
(1)棒cd哪端电势高?
(2)当电压表读数为U=0.2V时,棒cd的加速度多大?
(3)棒cd能达到的最大速度vm。
10.(13分)(2014山东省淄博市期末)如图甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=2.0m;
R是连在导轨一端的电阻,质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上,电压传感器与这部分装置相连。
导轨所在空问有磁感应强度B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。
从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中OA段是直线,AB段是曲线、BC段平行于时间轴。
假设在从1.2s开始以后,外力F的功率P=4.5W保持不变。
导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好。
不计电压传感器对电路的影响(g=10m/s2)。
(1)导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小;
(2)在1.2s~2.4s的时间内,该装置产生的总热量Q;
(3)导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
由
11.(12分)(2014山东省枣庄市期末)如图所示,两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l的导体棒a、b,用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后,b放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上,a靠在桌子的光滑绝缘侧面上;
两根导体棒均与桌子边缘平行。
整个空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B。
开始时两棒静止,自由释放后开始运动,导体棒a在落地前就已匀速运动,此时导体棒b仍未离开桌面。
已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态,导线与桌子侧棱间无摩擦。
(1)试求导体棒匀速运动时的速度大小。
(2)从自由释放到刚匀速运动的过程中,若通过导体棒横截面的电荷量为q,求该过程中系统产生的焦耳热。
12.(16分)(2014安徽省六校联考)如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨M、N水平固定,长为L、阻值为R0的金属棒ab垂直于导轨放置,可紧贴导轨滑动。
导轨右侧连接一对水平放置的平行金属板AC,板间距为d,板长也为L,导轨左侧接阻值为R的定值电阻,其它电阻忽略不计。
轨道处的磁场方向竖直向下,金属板AC间的磁场方向垂直纸面向里,两磁场均为匀强磁场且磁感应强度大小均为B。
当ab棒以速度v0向右匀速运动时,一电量大小为q的微粒以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板的方向进入板间恰好做匀速圆周运动。
试求:
(1)AC两板间的电压U;
(2)带电微粒的质量m;
(3)欲使微粒不打到极板上,带电微粒的速度v应满足什么样的条件.
解得:
(1分)
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