電磁感應綜合

1、高二年級物理學科1如圖所示，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上一電阻為r，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形棒與導軌間光滑、棒左側有兩個固定于水平面的光滑立柱導軌bc段電阻為R，長為L，其他部分電阻不計以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向右，磁感應強度大小均為B在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a則（）AF與t成反比BF與t2成正比C當t達到一定值時，QP剛好對軌道無壓力D若F=0，PQbc靜止，ef左側磁場均勻減小，當達到一定值時，QP剛好對軌道無壓力

2、2如圖所示，a、b是完全相同的導體棒，靜止于水平面內的足夠長的光滑平行導軌上勻強磁場豎直向下若給a棒以8J的初動能，使之向左運動，不計導軌的電阻，則整個過程a棒產(chǎn)生的最大熱量是（）A2 JB1 JC4 JD0.5 J3如圖所示，位于水平面內的電阻可忽略的金屬U型光滑軌道中串接一電阻R，置于勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道所在平面。一電阻可不計的具有一定質量的金屬桿ab橫放在軌道上，處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)以恒定外力F沿導軌方向拉ab，在ab做勻速運動以前的過程中的任一時刻，以P1表示F的功率的大小，P2表示ab所受安培力的功率的大小，P3表示ab動能的增加率（單位時間內動能的增加），P4表示R上消耗的熱

3、功率，則有（）AP1=P2+P3+P4 BP1=P3+P4CP1=P3 DP1=P44輛玩具車（形狀和寬度如圖），其四周固定了如圖所示的導線框，在外力作用下以速度V勻速向右通過三個勻強磁場區(qū)域，這三個磁場區(qū)域的寬度均為L。若以逆時針的電流方向作為正方向，并以小車右端剛剛進入磁場為零時刻，其導線框中電流隨時間變化的圖像為（）5如圖所示，一個絕緣且內壁光滑的環(huán)形細圓管，固定于豎直平面內，環(huán)的半徑為R（比細管的內徑大得多），在圓管內的最低點有一個直徑略小于細管內徑的帶正電小球處于靜止狀態(tài)，小球的質量為m，帶電荷量為q，重力加速度為g空間存在一磁感應強度大小未知（不為零），方向垂直于環(huán)形細圓管所在平面

4、且向里的勻強磁場某時刻，給小球一方向水平向右，大小為的初速度，則以下判斷正確的是 （ ） A無論磁感應強度大小如何，獲得初速度后的瞬間，小球在最低點一定受到管壁的彈力作用B無論磁感應強度大小如何，小球一定能到達環(huán)形細管的最高點，且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用C無論磁感應強度大小如何，小球一定能到達環(huán)形細管的最高點，且小球到達最高點時的速度大小都不同D小球在從環(huán)形細圓管的最低點運動到所能到達的最高點的過程中，機械能不守恒6如圖是某種電磁泵模型，泵體是一個長方體，ab邊長為L1，左右兩側面是邊長為L2的正方形，泵體處在垂直向外、磁感應強度為B的勻強磁場中，泵體上下表面接電動勢為U的電源(內阻

5、不計)若泵工作時理想電流表示數(shù)為I，泵和水面高度差為h，液體的電阻率為，t時間內抽取液體的質量為m，不計液體在流動中和管壁之間的阻力，重力加速度為g.則()A泵體上表面應接電源負極B電源提供的電功率為C電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為BIL1D質量為m的水離開泵時的動能為UItmghI2t7光滑曲面與豎直平面的交線是如圖所示的曲線，曲線下半部分處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是y=a的直線（圖中虛線所示），一個金屬塊從曲線上y=b（ba）處以速度v沿曲線下滑，假設曲線足夠長，重力加速度為g。則（）A金屬塊最終將停在光滑曲線的最低點O處B金屬塊只有在進出磁場時才會產(chǎn)生感應電流C金屬塊最終將

6、在虛線以下的光滑曲線上做往復運動D金屬塊沿曲線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是8如圖所示， 空間中有一豎直向下的勻強磁場， 等邊三角形 AOC 在水平面內， 邊長為 L，D 為 AC 中點。 粒子沿 AO 方向以速度 v0從 A 點射入磁場， 恰好能經(jīng)過 C 點， 粒子 b 以沿 OC 方向的速度從 O 點射入磁場， 恰好能經(jīng)過 D 點。 已知兩粒子的質量均為 m、電荷量均為 q， 粒子重力及粒子間的相互作用均忽略， 則下列說法中正確的是A粒子帶負電， 粒子 b 帶正電 B粒子 b 的速度大小為 1.5v0C勻強磁場磁感應強度 D若粒子 b 從 O 點以原速率沿水平面內任意方向射出， 則粒子 b 從出

7、發(fā)到 AC 邊的最短時間為9如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，質量均為m，帶電量大小均為q的甲、乙兩粒子從圓心O處向上先后射入勻強磁場中，兩粒子的速度方向垂直直徑ab，也垂直于勻強磁場，結果甲粒子在磁場中運動的偏轉角為90，乙粒子在磁場中運動的偏轉角為180，不計粒子的重力，則甲乙兩粒子的速度之比可能為A B C1 D10如圖所示，有一長方體金屬桶，左右兩側開口，其長、寬、高分別為a、b、c，置于方向向下且垂直于上、下表面的磁感應強度為B的勻強磁場中。第一次實驗時沿“”方向通入電解質溶液；第二次實驗時在空間內裝入電解質溶液并沿“”方向通入電流I；第

8、三次實驗時在空間內裝入形狀和大小與所示長方體一樣的金屬板并沿“”方向通入電流I。則下列說法正確的是A三次實驗中，裝置的前、后表面都會形成電勢差B第一次實驗時，在裝置前、后表面形成電勢差，當電勢差穩(wěn)定時，測得其大小為U，則電解質溶液的流量C第二次實驗時后表面附近電解質溶液濃度高D第三次實驗時，其前表面電勢低于后表面電勢11如圖甲所示，等離子氣流（由高溫高壓的等電量的正、負離子組成）由左方連續(xù)不斷地以速度v0 射入P1 和P2 兩極板間的勻強磁場中，ab直導線與P1 、P2 相連接，線圈A與直導線cd相連接，線圈A內存在如圖乙所示的變化磁場，且磁感應強度B的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是（）

9、A01s內ab、cd導線互相排斥B12s內ab、cd導線互相吸引C23s內ab、cd導線互相排斥D34s內ab、cd導線互相吸引12如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌彎成“”形底部導軌面水平，傾斜部分與水平面成角，導軌與固定電阻相連，整個裝置處于豎直向上的大小為B的勻強磁場中。導體棒ab和cd均垂直于導軌放置，且與導軌間接觸良好，兩導體棒的電阻皆與阻值為R的固定電阻相等，其余部分電阻不計當導體棒cd沿底部導軌向右以速度v勻速滑動時，導體棒ab恰好在傾斜導軌上處于靜止狀態(tài)，導體棒ab的重力為G，則A導體棒cd兩端電壓為BLvBcd棒克服安培力做功的功率為C時間t內通過導體棒cd橫截面的電荷量為

10、D導體棒ab所受安培力為13如圖所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，水平進入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B的復合場中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內做勻速圓周運動，則()A小球可能帶正電B小球做勻速圓周運動的半徑為rC小球做勻速圓周運動的周期為TD若電壓U增大，則小球做勻速圓周運動的周期變大14實際電流表有內阻，測量電流表G1內阻r1的電路如圖1所示供選擇的儀器如下：待測電流表G1(05 mA，內阻約300 )電流表G2(010 mA，內阻約100 )定值電阻R1(300 )定值電阻R2(10 )滑動變阻器R3(01 000 )滑動變阻器R4(020 )干

11、電池(1.5 V)電鍵S及導線若干(1)定值電阻應選_，滑動變阻器應選_(在空格內填寫序號)(2)對照電路圖用筆連線連接如圖2所示實物圖(3)補全實驗步驟：按如圖7所示電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至最_(填“左端”或“右端”)；閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2；多次移動滑動觸頭，記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2；以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖3所示(4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式_15如圖所示，在平面直角坐標系中，第三象限里有一加速電場，一個電荷量為q、質量為m的帶正電粒子(不計重力)，從靜止開始經(jīng)加

12、速電場加速后，垂直x軸從A（-4L，0）點進入第二象限，在第二象限的區(qū)域內，存在著指向O點的均勻輻射狀電場，距O點4L處的電場強度大小均為E= ，粒子恰好能垂直y軸從C（0，4L）點進入第一象限，如圖所示，在第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域I和，充滿了方向均垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域I的磁感應強度大小為B0，區(qū)域的磁感應強度大小可調，D點坐標為（3L，4L），M點為CP的中點。粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認為粒子能再次進入磁場.從磁場區(qū)域I進入第二象限的粒子可以被吸收掉。求（1）加速電場的電壓U；（2）若粒子恰好不能從OC邊射出，求區(qū)域磁感應強度大?。?6如圖甲所示，兩間距為d的水平放置

13、的平行金屬板M、N，M板某處C放有粒子源，C的正上方的N板D處開有一個可穿過粒子的小孔間距L=2d的平行金屬導軌P、Q與金屬板M、N相連，導軌上存在一垂直紙面向里、大小為B的勻強磁場，一導體棒ab貼緊PQ以一定的初速度向右勻速進入磁場在ab進入磁場的瞬間，粒子源飄出一個初速度視為零、質量為m、帶電量為q的粒子，在M、N間加速后從D處射出在N板的上方（并與D點相切）有一個內圓半徑R1=d、外圓半徑R2=3d的圓環(huán)形勻強磁場，其大小也為B、方向垂直紙面向外，兩圓的圓心O與C、D在一豎直線上不計粒子重力，忽略平行板外的電場以及磁場間的相互影響（1）C處飄出的粒子帶何種電荷？已知ab棒的速度為v0，求

14、粒子到達N板時速度v；（2）為了不讓粒子進入內圓半徑為R1的無磁場區(qū)域，試求出ab棒的速度v0最大值v0m；（3）若ab棒的速度只能是，為了實現(xiàn)粒子不進入半徑為R1的內圓無磁場區(qū)域，可以控制金屬導軌P、Q的磁場寬度（如圖乙所示），求該磁場寬度S的范圍17如圖，兩根相距d1m的平行金屬導軌OC、OC，水平放置于勻強磁場中，磁場方向水平向左，磁感應強度B15/6T。導軌右端O、O連接著與水平面成30的光滑平行導軌OD、OD，OC與OD、OC與OD分別位于同一豎直平面內，OO垂直于OC、OC。傾斜導軌間存在一勻強磁場，磁場方向垂直于導軌向上，磁感應強度B21T。兩根與傾斜導軌垂直的金屬桿M、N被固定

15、在導軌上，M、N的質量均為m1kg，電阻均為R0.5，桿與水平導軌間的動摩擦因數(shù)為m0.4?，F(xiàn)將M桿從距OO邊界x10m處靜止釋放，已知M桿到達OO邊界前已開始做勻速運動。當M桿一到達OO邊界時，使N桿在一平行導軌向下的外力F作用下，開始做加速度為a6m/s2的勻加速運動。導軌電阻不計，g取10m/s2。（1）求M桿下滑過程中，M桿產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）求N桿下滑過程中，外力F與時間t的函數(shù)關系；（3）請分析M在水平面上的運動情況，（4）已知M桿停止時，N桿仍在斜面上，求N桿運動的位移s.18如圖（a）所示，斜面傾角為37，一寬為d=0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平

16、行在斜面上由靜止釋放一長方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行取斜面底部為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移s之間的關系如圖（b）所示，圖中、均為直線段已知線框的質量為m=0.1kg，電阻為R=0.06，重力加速度取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）求金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間t；（3）求金屬線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm；（4）請在圖（c）中定性地畫出：在金屬線框從開始運動到完全穿出磁場的過程中，線框中感應電流I的大小隨時間t變化的圖象

17、答案1-6 C A B A B D 7-13 BC BD AB BC BC CD BC14【答案】 （1） （2） （3）左端 （4）【解析】（1）器材選擇：定值電阻要和待測電流表內阻接近，因為電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍；滑動變阻器的電阻不要太大故定值電阻選，滑動變阻器選（2）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示（3）補充實驗步驟見將滑動觸頭移至最左端多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1，G2讀數(shù)I1，I2（4）根據(jù)并聯(lián)分流公式IG2=IG1，又，解得r1=（k-1）R1，式中r1即rG1點睛：本題考查測量實際電流表G1內阻r1的實驗器材選擇，實物電路連接及實驗原理（并聯(lián)分流）

18、等對于變阻器分壓式接法，操作時要注意：開關閉合前，變阻器輸出電壓要最小15【答案】(1) (2) 【解析】（1）粒子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有：粒子在第二象限輻射狀電場中只能做半徑為R的勻速圓周運動，則：解得：（2）粒子在區(qū)域中運動的速度，根據(jù) ，得半徑，作出對應的運動軌跡圖，如圖若粒子在區(qū)域中的運動半徑R較小，則粒子會從OC邊射磁場。恰好不從OC邊射出時滿足，又解得：代入可得：16【答案】(1)負電 (2) (3) 0s2d【解析】試題分析：依據(jù)右手定則，從而判定粒子的電性，再依據(jù)感應電動勢公式，結合動能定理，即可求解；依據(jù)題意作出最大半徑的圓，再根據(jù)幾何關系，結合洛倫茲力提供向心力，

19、即可求解；為了實現(xiàn)粒子不進入半徑為R1的內圓無磁場區(qū)域，結合運動學規(guī)律，及牛頓第二定律，從而求得磁場寬度S的范圍。（1）根據(jù)右手定則可知，a端為正極，故帶電粒子必須帶負電 ab棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢為：E勢=BLv0=2Bdv0根據(jù)動能定理對于粒子有： 聯(lián)立以上解得： （2）為了不讓粒子進入內圓半徑為d的無磁場區(qū)域，則粒子最大半徑r時的軌跡與內圓相切，如圖所示設此時粒子速度為v根據(jù)幾何關系： 解得：r=4d根據(jù)洛倫茲力提供向心力有： 聯(lián)立解得： 根據(jù)粒子速度v與ab棒速度v0的關系式可得： 所以ab棒的速度v0的最大值為： （3）因為，故如果讓粒子一直在MN間加速，則必然進入內圓無磁場區(qū)。

20、而如果能夠讓粒子在MN間只加速一部分距離，用時間t，再勻速走完剩下的距離，就可以讓粒子的速度不超過v。這時只需ab棒在磁場中運動一段距離。設導軌磁場最大寬度為S時粒子恰好不會進入內圓無磁場區(qū)，此情況下由上可知，粒子從D點射出的速度為： 粒子在MN間加速的加速度為： 聯(lián)立解得： 對于ab棒： 磁場寬度范圍：0s2d點睛：本題主要考查了動能定理、運動學規(guī)律與牛頓第二定律的應用，理解幾何知識，注意如何確定已知長度與圓半徑的關系，并會畫出正確的運動軌跡圖也是解題的關鍵。17【答案】（1）18.75J（2）F=6t+1（3）a=4+2t（4）3m【解析】（1）M桿在斜軌道滑行過程中開始做勻速運動 解得vM=5m/s mgxsin300-Q=mvM2，解得Q37.5JM桿產(chǎn)生的焦耳