【文档说明】考点十二 电磁感应.doc,共(21)页,1.182 MB,由小赞的店铺上传
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考点十二电磁感应第92练楞次定律及其推论的应用(时间15分钟)思维方法1.理解“谁”阻碍“谁”及阻碍方式,理解“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”.会用“四步法”判断感应电流的方向.2.楞次定律推论:(1)阻碍相对运动.(2)使回路面积
有扩大或缩小的趋势.(3)阻碍原电流的变化.选择题1.如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向),下列说法中正确的是()A.比较图(a)和图(b)可知,感应电流的方向与磁场方
向有关B.比较图(b)和图(c)可知,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C.比较图(a)和图(c)可知,感应电流的方向与磁场方向无关D.由图(d)可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关2.如图所示,固定
的水平长直导线MN中通有向右的恒定电流I,矩形线框ABCD在导线MN的正下方且与MN处于同一竖直平面内.线框ABCD在外力F作用下以恒定的速度v竖直向上运动,且运动过程中AB边始终平行于MN,则在AB边运动到MN
之前的过程中,下列说法正确的是()A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流的方向始终为A→B→C→D→AC.线框所受安培力的合力方向向下D.外力F所做的功等于线框增加的机械能3.如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁体沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流.下列
四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁体的运动情况相吻合的是()4.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5.[2022·上海松江区一模]如图所示,a、b、c三个圆环在同一平面内
,当b环中通入的顺时针方向的电流减小时,则()A.a环中感应电流方向为顺时针,有收缩趋势B.a环中感应电流方向为逆时针,有扩张趋势C.c环中感应电流方向为顺时针,有收缩趋势D.c环中感应电流方向为逆时针,有扩张趋势6.如图所示,两金属板A、B水平放置,与切口很小的圆
形金属线圈用导线相连,线圈内存在垂直于纸面向内、磁感应强度随时间均匀增大的匀强磁场,带正电的小球静置于板间的绝缘水平面上.根据题目信息,下列说法正确的是()A.金属板A带正电B.两金属板间电压逐渐增大C
.两金属板所带电荷量逐渐减小D.小球对绝缘水平面的压力不变7.(多选)如图甲所示,线圈A与导线相连,线圈内有按如图乙所示规律变化的磁场,规定磁感应强度B向下为正方向,则下列叙述正确的是()A.0~1s内某时刻闭合开关,小磁针的N极将垂直纸面向里偏转B.1~2s内某
时刻闭合开关,小磁针的N极将垂直纸面向里偏转C.2~3s内某时刻闭合开关,小磁针的N极将垂直纸面向里偏转D.3~4s内某时刻闭合开关,小磁针的N极将垂直纸面向里偏转第93练法拉第电磁感应定律的应用(时间30分钟)思维方法1.法拉第电磁感应定律:E=nΔΦΔt,感应电动势取决于线圈
匝数和磁通量的变化率,与磁通量及其变化量均无关.2.导体棒垂直切割磁感线时:E=BLv.3.导体棒绕一端转动垂直切割磁感线时:E=12BL2ω.一、选择题1.(多选)[2022·贵州贵阳考试]如图甲所示,20匝的金属线圈(
图中只画了2匝)电阻为r=2Ω,两端a、b与R=8Ω的电阻相连.线圈内有垂直线圈平面(纸面)向里的磁场,磁通量按图乙所示规律变化.则()A.通过电阻R的电流方向为b→aB.线圈产生的感应电动势为5VC.电阻R两端的电压
为8VD.0~0.1s,通过线圈导线横截面的电荷量为0.1C2.[2022·江苏南京调研]如图所示,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻忽略不计,下列说法正确的是()A.闭合开关S,A2先亮,A1后亮,最后A1比A2亮B.闭合开关S后,A1和A2
始终一样亮C.断开开关S,A2立即熄灭,A1逐渐熄灭D.断开开关S,A1和A2都逐渐熄灭3.[2022·山东省济南市上学期期末]如图甲所示,一线圈匝数为100匝,横截面积为0.01m2,磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈.若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,则该段时间内线
圈两端a和b之间的电势差Uab为()A.-3VB.2VC.3VD.从0均匀变化到2V4.光滑绝缘水平面上静置一边长为1m的正方形单匝线框,总电阻为1Ω.线框左边通过一水平细线与固定的力传感器相连,线框右边一半有均匀减
小的如图甲所示的磁场,其变化规律为B=B0-kt,k为恒量.在0~0.1s内传感器显示的拉力值随时间变化关系如图乙所示,则k值为()A.210T/sB.23T/sC.22T/sD.2T/s5.如图a所
示,在倾角θ=37°的斜面上放置着一个金属圆环,圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场(未画出)中,磁感应强度的大小按如图b所示的规律变化.释放圆环后,在t=8t0和t=9t0时刻,圆环均能恰好静止在斜面上.假设圆环与斜面间最大静摩擦力等
于滑动摩擦力,sin37°=0.6,则圆环和斜面间的动摩擦因数为()A.34B.1516C.1920D.27286.(多选)[2022·山东新高考测评]如图所示,在光滑的水平面上,三根相同的导体棒ab、ch、ef用导线连成“日”字形状,每根
导体棒的质量为m,长度为L,电阻为R,相邻两导体棒间距离为d,导线电阻忽略不计.水平面上MN、PQ之间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为d.导体棒在水平恒力F作用下由静止开始运动,ab棒进入磁场后,恰好做匀速运动.下列说法正确的是()A.导体棒ab进入磁场时的速度为3FR
2B2L2B.导体棒ab进入磁场时的速度为3FRB2L2C.导体棒ch进入磁场时的加速度大小为F2mD.在导体框通过磁场的过程中,棒ef上产生的热量为Fd二、非选择题7.如图甲所示,电阻不计,间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导
体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置在导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动.现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d.若整个装置处于方向
竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化.求:(1)在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;(2)在t0~2t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向.8.[
2022·广东广州市质检]如图所示,长L=25cm、重G=0.1N的金属杆ab用竖直绝缘轻绳水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中.ab下方有一固定的圆形金属导轨,导轨平面与纸面平行,半径r=10cm,圆形导轨内存在垂直纸面向外的匀强磁场.长r=10cm的导体棒OA的一端固定在圆
心O处的转轴上,另一端紧贴导轨.ab的两端通过轻质导线分别与O点、导轨连接.OA在外力作用下以角速度ω绕O匀速转动时,绳子拉力刚好为零.已知两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T,ab电阻R=0.5Ω,其他
电阻不计.求:(1)OA的转动方向和ω的大小;(2)OA每转过半周通过ab横截面的电荷量q.(结果保留三位有效数字)第94练电磁感应中的电路和图像问题(时间40分钟)思维方法1.产生电动势的那部分导体相当于电源,电源内部电流由负极流向正极,电源两端电压为路端电压.2.判断图像正误时,注意电磁感
应发生分为几个过程,和图像的变化是否对应,优先使用排除法.一、选择题1.如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下列选项中
的()2.(多选)[2022·山东模拟]竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中,通有俯视顺时针方向的电流,其大小按图乙所示的规律变化.螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出),圆环轴线与螺线管轴线重合.下列说法正确的是()A.t=T4时刻,
圆环有扩张的趋势B.t=T4时刻,圆环有收缩的趋势C.t=T4和t=3T4时刻,圆环内的感应电流大小相等D.t=3T4时刻,圆环内有俯视逆时针方向的感应电流3.如图甲所示,水平平行放置的光滑平行金属导轨处于方向竖直向下的
匀强磁场中,导轨左端接有定值电阻R,金属棒ab垂直放置在导轨上.现用平行于导轨向右的力F拉金属棒ab,金属棒ab的速度v随时间t的变化情况如图乙所示.不计金属棒和金属导轨的电阻,金属棒与导轨接触良好且无摩擦,则拉力F随时间t的变化规律可
能是图丙中的()4.(多选)[2021·陕西咸阳]边长为a的闭合金属正三角形轻质框架,左边竖直且与磁场右边界平行,完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中.现把框架匀速水平向右拉出磁场,如图所示,则下列关于外力F、外力的功率P和电动势E与框架位移x的
关系图像与这一拉出过程相符合的是()5.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴OO′上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值
为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态.已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是()A.棒产生的电动势为12Bl2ωB.微粒的电荷量与质量
之比为2gdBr2ωC.电阻消耗的电功率为πB2r4ω2RD.电容器所带的电荷量为CBr2ω6.[2022·湖北十一校第二次联考]如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd.t=0时刻,线框在水平外力的作用下
,从静止开始向右做匀加速直线运动,线框运动过程中,bc边始终平行于匀强磁场的竖边界.bc边刚进入磁场的时刻为t1,ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为i,ad边两端电压大小为U,水平外力大小为F,则下列i、U、
F随运动时间t变化的关系图像正确的是()7.(多选)[2022·江西南昌测试]在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=2000,横截面积S=50cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=40μF.在一段时间内,穿过螺线
管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则()A.闭合S,电路中的电流稳定后,电容器上极板带正电B.螺线管中产生的感应电动势大小E=2.5VC.闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率P=0.25WD.断开S后,流经R2的电荷量Q=6×10-5C8.[2021·新高考八
省市1月联考辽宁卷]如图所示,“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,线框在纸面内向右匀速通过磁场区域,t=0时,线框开始进入磁场.设逆时针方向为感应电流的正方向,则线框
中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是()9.[2022·广东茂名一模]如图所示,导体棒PQ沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域,ac垂直于导轨且平行于导体棒,ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反,导轨和导体棒的电阻均不计,下列关于导体棒中感应电流和所受
安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流从M经R到N为正方向,安培力向左为正方向)()10.(多选)如图甲所示,两固定平行且光滑金属轨道MN、PQ与水平面的夹角θ=37°,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围
为0~9.9Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vmax.改变电阻箱的阻值R,得到vmax与R的关系如图乙所示.已知轨道
间距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则()A.金属杆滑动时回路中产生的感应电流的方向是aPMbaB.金属杆的质量m=0.5kgC.金属杆接入电路的阻值r=2ΩD.当R=2Ω时
,杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为8V二、非选择题11.如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导体棒与导轨垂直且导体棒与导轨电阻均不计,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的
方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,图乙是根据所测数据描绘出的导体棒的v-t图像(设导轨足够长).(1)求力F的大小;(2)求t=1.6s时,导体棒的加速度a的大小;(3)若1.6s内导体棒的位移x
=8m,试计算1.6s内电阻上产生的热量Q.第95练电磁感应中的动力学问题(时间20分钟)思维方法导体有初速度或受外力运动――→E=Blv感应电动势错误!感应电流错误!导体受安培力―→合力变化――→F合=ma加速度变化―→速度变化―→临界状态.一、选择题1.如图甲所示,一对间距为l=20c
m的平行光滑导轨放在水平面上,导轨的左端接R=1Ω的电阻,导轨上垂直放置一导体杆,整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动.测得力F与时间t的关系
如图乙所示.杆及两导轨的电阻均可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,则杆的加速度大小和质量分别为()A.20m/s20.5kgB.20m/s20.1kgC.10m/s20.5kgD.10m/s20.1kg2.(多选)如
图,间距为L、倾角为θ的两足够长平行光滑导轨固定,导轨上端接有阻值为R的电阻,下端通过开关S与单匝金属线圈相连,线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增强的磁场.导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的
匀强磁场(图中未画出),靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab,质量为m、电阻也为R,闭合S后,撤去插销,ab仍静止.线圈、导轨和导线的电阻不计,重力加速度大小为g,下列判定正确的是()A.B的方向垂直于导轨平面向下B.线圈内磁通量的变化率为mgRsinθBLC
.断开S后,ab的最大速度为2mgRsinθB2L2D.断开S后,电阻R的最大热功率为2m2g2Rsin2θB2L2二、非选择题3.[2021·湖北卷,16]如图(a)所示,两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨,竖直固定在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度大小为B.导轨
上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻.元件Z的U-I图像如图(b)所示,当流过元件Z的电流大于或等于I0时,电压稳定为Um.质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动,运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触.忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响,重力加速度大小为g.
为了方便计算,取I0=mg4BL,Um=mgR2BL.以下计算结果只能选用m、g、B、L、R表示.(1)闭合开关S,由静止释放金属棒,求金属棒下落的最大速度v1;(2)断开开关S,由静止释放金属棒,求金属棒
下落的最大速度v2;(3)先闭合开关S,由静止释放金属棒,金属棒达到最大速度后,再断开开关S.忽略回路中电流突变的时间,求S断开瞬间金属棒的加速度大小a.第96练电磁感应中的能量问题(时间25分钟)思维方法1.若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W=UIt或Q=I2Rt直接进行计
算.2.若电流变化,则可利用克服安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功;或利用能量守恒求解.一、选择题1.(多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5T,导
体棒ab、cd长度均为0.2m,电阻均为0.1Ω,重力均为0.1N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时cd静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是()A.ab受到的拉力大小为2
NB.ab向上运动的速度为2m/sC.在2s内,拉力做功,有0.4J的机械能转化为电能D.在2s内,拉力做功为0.6J2.光滑水平轨道abc、ade在a端很接近但是不相连,bc段与de段平行,尺寸如图所示.轨道之间存在磁感应强度为B的匀强磁场.初始时质量为m的杆放置在b、
d两点上,除电阻R外,杆和轨道电阻均不计.用水平外力将杆以初速度v0向左拉动,运动过程中保持杆中电流不变,在杆向左运动位移L内,下列说法正确的是()A.杆向左做匀加速运动B.杆向左运动位移L的时间为Δt=3L4v0C.杆向左运动位移L的时间内电阻产生的焦耳热为Q=2B2L3v03RD.杆
向左运动位移L的时间内水平外力做的功为W=32mv20二、非选择题3.如图甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小
为F=0.45N、方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的v-t图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线.除R以外,其余部分的电阻均不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力
.已知当棒的位移为100m时,其速度达到了最大速度10m/s.求:(1)R的阻值;(2)在棒运动100m过程中电阻R上产生的焦耳热.4.[2022·山西第一次联考]如图甲所示,有一边长为0.2m、质量为1kg的正方形单匝线框abcd,放在光滑水平面上.在水平恒定拉力F的作用下,穿过垂直水平面向上
、磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场区域.线框cd边刚进入磁场时的速度为2m/s.在t=3s时刻cd边刚出磁场边界.从进入到离开磁场区域的3s时间内线框运动的v-t图像如图乙所示.求:(1)线框cd边在刚进入和刚离开磁场的这两个位置时c、d两点
间的电压;(2)线框从cd边进入磁场到ab边离开磁场的全过程中,线框产生的焦耳热.第97练动量观点在电磁感应中的应用(时间25分钟)思维方法1.应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,进一步求作用时间、速度、位移和电荷量.2.在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁
感线运动时,若这两根导体棒所受的合力为0,则两导体棒的总动量守恒,解决此类问题往往要应用动量守恒定律.一、选择题1.(多选)如图所示,竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨向外的匀强磁场中,两根质量相同的金属棒A和B垂直于
导轨放置,与导轨紧密接触且可自由滑动.先固定A,释放B,当B的速度达到10m/s时,再释放A,经1s时间A棒速度达到12m/s,g取10m/s2,则()A.当vA=12m/s时,vB=18m/sB.当vA=12m
/s时,vB=22m/sC.若导轨很长,它们最终速度一定相同D.它们最终速度不相同,但速度差恒定2.(多选)如图所示为足够长的光滑水平轨道,左侧间距为0.4m,右侧间距为0.2m.空间存在竖直向下的匀强磁
场,磁感应强度大小为0.2T.质量均为0.02kg的金属棒M、N均垂直放置在轨道上,开始时金属棒M、N均保持静止.现使金属棒M以10m/s的初速度向右运动,两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触,M棒总在宽轨上运动,N棒总在窄轨上运动.g取10m/s2.下列说法正确的是()A.
M棒刚开始运动时,回路中产生顺时针方向的电流(俯视)B.M、N棒最终都以5m/s的速度向右匀速运动C.在两棒运动的整个过程中,电路中产生的焦耳热为0.5JD.在两棒运动的整个过程中,通过金属棒M的电荷量为2C3.(多选)如图所示,水平面上有相距为L的两光滑平行金属导轨,导轨上
静止放有金属杆a和b,两杆均位于匀强磁场的左侧,让杆a以速度v向右运动,当杆a与杆b发生弹性碰撞后,两杆先后进入右侧的磁场中,当杆a刚进入磁场时,杆b的速度刚好为a的一半.已知杆a、b的质量分别为2m和m
,接入电路的电阻均为R,其他电阻忽略不计,设导轨足够长,磁场足够大,则()A.杆a与杆b碰撞后,杆a的速度为v3,方向向右B.杆b刚进入磁场时,通过b的电流为2BLv3RC.从b进入磁场至a刚进入磁场过程产生的焦耳热为78mv2D.杆a、b最终具有相同的速度,大小为2v3二、非选择题4.如图所示
,平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分组成,且二者平滑连接.导轨水平部分MN的右侧区域内存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.4T.在距离磁场左边界线MN为d=0.8m处垂直导轨放置一个导体棒a
,在倾斜导轨高h=0.2m处垂直于导轨放置导体棒b.将b棒由静止释放,最终导体棒a和b速度保持稳定.已知轨道间距L=0.5m,两导体棒质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.1Ω,g取10m/s2,不
计导轨电阻,导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接触良好,忽略磁场边界效应.求:(1)导体棒刚过边界线MN时导体棒a的加速度大小;(2)从初始位置开始到两棒速度稳定的过程中,感应电流在导体棒a中产生的热量;(3)两棒速度稳定后二者之间的距离.第98练(STSE问题)利用电磁感
应规律解决实际问题(时间25分钟)一、选择题1.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,
按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是()2.(多选)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出声音.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.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化3.(多选)[2022·广东广州市调研]如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”.在过山车两侧安装铜片,停车区的轨道两
侧安装强力磁铁,当过山车进入停车区时,铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下,下列说法中正确的是()A.过山车进入停车区时其动能转化成电能B.过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C.把铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果D.过山车进入停
车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速4.[2021·北京卷,11]某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止.按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止,下列说法正确的是()A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感
应电动势B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用二、非选择题5.[2022·天津滨海七校联考]随着电磁技术的日趋成熟,新一代航母已
准备采用全新的电磁阻拦技术,它的原理是飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止.为研究问题的方便,我们将其简化为如图所示的模型.在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计.轨道端点M、P间接
有阻值为R的电阻.一个长为L、质量为m、阻值为r的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好.飞机着舰时质量为M的飞机迅速钩住导体棒ab,钩住之后关闭动力系统并立即与导体棒ab获得共同的速度v,忽略摩擦阻力等次要因素,飞机和导体棒ab组成的系
统仅在安培力作用下很快停下来.求:(1)飞机在阻拦减速过程中获得的加速度a的最大值;(2)从飞机与导体棒ab共速到它们停下来的整个过程中R上产生的焦耳热QR;(3)从飞机与导体棒ab共速到它们停下来的整个过程中运动的距
离x.第99练高考真题(时间30分钟)一、选择题1.[2021·北京卷]如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上.不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦.ab以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上.在此过程中(
)A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为a→bC.电阻R消耗的总电能为mv20R2(R+r)D.导体棒克服安培力做的总功小于12mv202.(多选)[2021·广东卷,10]如图所示,水平放置足够长光滑
金属导轨abc和de,ab与de平行,bc是以O为圆心的圆弧导轨.圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场.金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好.初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上.若杆OP绕O点在匀强磁场区内从
b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有()A.杆OP产生的感应电动势恒定B.杆OP受到的安培力不变C.杆MN做匀加速直线运动D.杆MN中的电流逐渐减小3.[2021·河北卷,7]如图,两光滑导轨
水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点.狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ,一电容为C的电容器与导轨左端相连.导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻
,下列说法正确的是()A.通过金属棒的电流为2BCv2tanθB.金属棒到达x0时,电容器极板上的电荷量为BCvx0tanθC.金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定4.[2021·山东卷,8]
迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行.系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示.在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r.导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保
持在原轨道上.已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为L(L≪H),地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面.忽略地球自转的影响.据此可得,电池电动势为()A.BLGMR+H+frBLB.BLGMR
+H-frBLC.BLGMR+H+BLfrD.BLGMR+H-BLfr5.(多选)[2021·湖南卷,10]两个完全相同的正方形匀质金属框,边长为L,通过长为L的绝缘轻质杆相连,构成如图所示的组合体.距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场.磁场区域上
下边界水平,高度为L,左右宽度足够大.把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v0水平无旋转抛出,设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场,不计空气阻力.下列说法正确的是()A.B与v0无关,与H成反比B.通过磁场的过程
中,金属框中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中,组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等D.调节H、v0和B,只要组合体仍能匀速通过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热量不变6.(多选)[2021·全国
甲卷,21]由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍.现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入一方向垂直于纸面的
匀强磁场区域,磁场的上边界水平,如图所示.不计空气阻力,已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平.在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前,可能出现的是()A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动C.甲加速运动,乙减速运动D.甲减速运动,乙加速运动二、
非选择题7.[2021·天津卷,11]如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成θ=30°角,N、Q两端接有R=1Ω的电阻.一金属棒ab垂直导轨放置,ab两
端与导轨始终有良好接触,已知ab的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=1T.ab在平行于导轨向上的拉力作用下,以初速度v1=0.5m/s沿导轨向上开始运动,可达到最大速度v=2m/s.运动过程中拉力的功率恒定不变,重力加速度g=10
m/s2.(1)求拉力的功率P;(2)ab开始运动后,经t=0.09s速度达到v2=1.5m/s,此过程中ab克服安培力做功W=0.06J,求该过程中ab沿导轨的位移大小x.