學(xué)生用物理選修3-2同步提高

高中物理選修3-2同步提高專題一感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和方向的判斷一.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和方向的判斷1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象〔1〕利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。〔2〕產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化?！?〕磁通量變化的幾種情況：①閉合電路的面積不變，磁場變化；②磁場不變，閉合電路面積發(fā)生變化；③線圈平面與磁場方向的夾角發(fā)生變化；④磁場和閉合回路面積都變化〔一般不涉及〕。2.感應(yīng)電流的方向〔1〕右手定那么：伸開右手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)且跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向?！?〕楞次定律①內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。②意義：確定了感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的原磁場方向間的關(guān)系，當(dāng)電路中原磁場的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)電路中原磁場的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同，這一關(guān)系可概括為“增反，減同〞。③應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟：〔i〕查明電路中的原磁場方向；〔ii〕查明電路中的磁通量的增減；〔iii〕根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向〔新磁場的方向〕〔iv〕由安培定那么判斷感應(yīng)電流的方向。二.難點(diǎn)分析：正確理解楞次定律的關(guān)鍵是正確理解“阻礙〞的含義。〔1〕誰起阻礙作用？要明確起阻礙作用的是“感應(yīng)電流的磁場〞；〔2〕阻礙什么？感應(yīng)電流的磁場阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁通量的變化〞，而不是阻礙原磁場，也不是阻礙原磁通量；〔3〕怎樣阻礙？當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量〔原磁通量〕增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相反，感應(yīng)電流的磁場“對(duì)抗〞原磁通量的增加。當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相同，感應(yīng)電流的磁場“補(bǔ)償〞原磁通量的減少；〔4〕“阻礙〞不等于“阻止〞。當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加。當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少；“阻礙〞也不意味著“相反〞，它們可能同向，也可能反向。三、總結(jié)：第一句話：增反，減同第二句話：來斥去吸強(qiáng)化訓(xùn)練1、一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如下圖的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為位置Ⅰ 位置Ⅱ〔A〕逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向〔B〕逆時(shí)針方向順時(shí)針方向〔C〕順時(shí)針方向順時(shí)針方向〔D〕順時(shí)針方向逆時(shí)針方向2、如下圖，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針方向的電流，外環(huán)中原來無電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無感應(yīng)電流？方向如何？3.如圖，線圈A中接有如下圖電源，線圈B有一半面積處在線圈A中，兩線圈平行但不接觸，那么當(dāng)開關(guān)S閉和瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流的情況是：〔〕A．無感應(yīng)電流B．有沿順時(shí)針的感應(yīng)電流C．有沿逆時(shí)針的感應(yīng)電流D．無法確定4如下圖，閉合導(dǎo)體環(huán)固定。條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落的過程中，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？adbcO1O25如下圖，O1O2是矩形導(dǎo)線框abcdadbcO1O2A.將abcd向紙外平移B.將abcd向右平移cadbL2L1C.將cadbL2L16如下圖裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)abC.向左加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)ab7如下圖，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)〔不到達(dá)導(dǎo)軌平面〕，a、b將如何移動(dòng)？×××××××××××××××××v××××××××××××××××v××××××××××××××××VNSV〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕〔E〕〔F〕9在某星球上的宇航員，為了確定該星球是否存在磁場，他手邊有一根外表絕緣的長導(dǎo)線和一個(gè)靈敏電流計(jì)，現(xiàn)請(qǐng)你指導(dǎo)他如何操作．×××××××××××××××××vBBvvBvB〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕11如下圖，為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的堅(jiān)直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻逐巡航。機(jī)翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼未端處的電勢為U1，右方機(jī)翼未端處的電勢力U2，那么〔〕A.假設(shè)飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高B.假設(shè)飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高C.假設(shè)飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高D.假設(shè)飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高12如下圖，在兩根平行長直導(dǎo)線中，通以同方向、同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向〔〕A．沿ABCD方向不變。B．沿ADCB方向不變。C．由ABCD方向變成ADCB方向。D．由ADCB方向變成ABCD方向。13.如下圖，通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落。在下落過程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3，位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距離，那么A.a1<a2=gB.a3<a1<g18.C.a1=a3<a2D.a3<a1<a214．如下圖，閉合金屬銅環(huán)從高為h的曲面滾下，沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，那么〔〕A．假設(shè)是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于hB．假設(shè)是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度大于hC．假設(shè)是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度等于hD．假設(shè)是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于h15一根磁化的鋼棒以速度v射入水平放置的固定的銅管內(nèi)，v的方向沿管中心軸，不計(jì)棒的重力和空氣阻力，那么在入射過程中〔〕A.銅管的內(nèi)能增加B.鋼棒的速率減小C.鋼棒的速率不變D.鋼棒的速率增大16如圖〔a〕，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸.Q中通有變化電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖〔b〕所示.P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為N，那么〔)A.t1時(shí)刻N(yùn)＞GB.t2時(shí)刻N(yùn)＞GC.t3時(shí)刻N(yùn)＜GD.t4時(shí)刻N(yùn)=G17如下圖，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自左向右滑動(dòng)時(shí)，從紙外向紙內(nèi)看，線框ab將〔)A.保持靜止不動(dòng)B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向18如圖17－30所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻的電流是由A經(jīng)R到B，那么磁鐵可能是：[]A．向下運(yùn)動(dòng)B．向上運(yùn)動(dòng)C．向左運(yùn)動(dòng)D．以上都不可能19如圖17－31所示，一水平放置的矩形閉合線圈ab－cd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ經(jīng)過位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流[]A．沿abcd流動(dòng)；B．沿dcba流動(dòng)；C．從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D．由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)20．如圖17－37所示，條形磁鐵水平放置，一線框在條形磁鐵正上方，且線圈平面與磁鐵平行，線框由N極勻速移動(dòng)到S極的過程中，判斷以下說法中正確的選項(xiàng)是[]A．線圈中無感應(yīng)電流B．線圈中感應(yīng)電流的方向始終是abcdC．線圈中感應(yīng)電流的方向是dabc再dcbaD．線圈中感應(yīng)電流的方向是dcba再abcd21．如圖17－38所示，用細(xì)彈簧構(gòu)成一閉合電路，中央放有一條形磁鐵，當(dāng)彈簧收縮時(shí)，穿過電路的磁通量Φ和電路中感應(yīng)電流方向(從N極向S極看時(shí))正確的選項(xiàng)是()A．Φ減小，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．Φ減小，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針C．Φ增大，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D．Φ增大，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針22如圖17－50所示，通電直導(dǎo)線L和平行導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌組成閉合回路，ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)．當(dāng)通電導(dǎo)線L向左運(yùn)動(dòng)時(shí)[]A．a(chǎn)b棒將向左滑動(dòng)B．a(chǎn)b棒將向右滑動(dòng)C．a(chǎn)b棒仍保持靜止D．a(chǎn)b棒的運(yùn)動(dòng)方向與通電導(dǎo)線上電流方向有關(guān)23如圖17－51所示，A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖(a)所示的交流電i，那么[]A．在t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸B．在t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相斥C．t1時(shí)刻兩線圈間作用力為零D．t2時(shí)刻兩線圈間作用力最大24如圖17－52所示，MN是一根固定的通電長導(dǎo)線，電流方向向上，今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線圈的位置偏向?qū)Ь€左邊，兩者彼此絕緣，當(dāng)導(dǎo)線中電流突然增大時(shí)，線框整體受力情況[]A．受力向右B．受力向左C．受力向上D．受力為零25．如圖17－54所示，鐵心上分別繞有線圈L1和L2，L1與置于勻強(qiáng)磁場中的平行金屬導(dǎo)軌相連，L2與電流表相連，為了使電流表中的電流方向由d到c，滑動(dòng)的金屬桿ab應(yīng)當(dāng)[]A．向左加速運(yùn)動(dòng)B．向左勻速運(yùn)動(dòng)C．向右加速運(yùn)動(dòng)D．向右減速運(yùn)動(dòng)26．如圖17－55所示，在線圈的左、右兩側(cè)分別套上絕緣的金屬環(huán)a、b，在導(dǎo)體AB在勻強(qiáng)磁場中下落的瞬時(shí)，a、b環(huán)將[]A．向線圈靠攏B．向兩側(cè)跳開C．一起向左側(cè)運(yùn)動(dòng)D．一起向右側(cè)運(yùn)動(dòng)27．如圖17－56所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N，兩根導(dǎo)體棒中P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)A．P、Q將互相靠攏B．P、Q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g28．如圖17－57所示，a和b為兩閉合的金屬線圈，c為通電線圈，由于c上電流變化，a上產(chǎn)生順時(shí)針方向電流，以下說法中正確的選項(xiàng)是[]A．c上的電流方向一定是逆時(shí)針方向B．b上可能沒有感應(yīng)電流C．b上的感應(yīng)電流可能是逆時(shí)針方向D．b上的感應(yīng)電流一定是順時(shí)針方向29AB為一直線電流，矩形線圈abcd的平面與AB在同一平面內(nèi)，且ab//AB。當(dāng)線圈從圖中的M位置向右勻速平動(dòng)到與M的位置對(duì)稱的M’位置時(shí)，如下圖，請(qǐng)分析由M到M’的移動(dòng)過程中，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向如何？30如下圖，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中通以同方向同強(qiáng)度的電流，矩形導(dǎo)線框abcd的兩邊與兩導(dǎo)線平行，且與兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，那么在移動(dòng)過程中線框中感應(yīng)電流方向是〔〕A.沿abcda不變B.沿adcba不變C.由abcda變成adcbaD.由adcba變成abcda專題二：電磁感應(yīng)規(guī)律:法拉第電磁感應(yīng)定律。1.計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的常用公式，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟穿過這個(gè)電路的磁通變化率成正比——法拉第電磁感應(yīng)定律。，當(dāng)長L的導(dǎo)線，以速度，在勻強(qiáng)磁場B中，切割磁感線。，當(dāng)長為L的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強(qiáng)磁場B的平面內(nèi)，以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其兩端感應(yīng)電動(dòng)勢為E。對(duì)公式一：注意：①該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢。②E只與穿過電路的磁通量的變化率有關(guān)，而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)；③假設(shè)線圈的匝數(shù)為n，那么公式變?yōu)?。?duì)公式二：要注意：①為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度〔即l為導(dǎo)體實(shí)際長度在垂直于B方向上的投影〕。②當(dāng)導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)〔lB〕，。2.磁通量的變化量的計(jì)算。對(duì)的計(jì)算，一般遇到有兩種情況：①回路與磁場垂直的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，由，此時(shí)，此式中的叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，假設(shè)是恒定的，即磁場變化是均勻的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是恒定電動(dòng)勢。②磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化，那么，線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢就屬這種情況。3.對(duì)磁通量，磁通量的變化量，磁通量的變化率的區(qū)分。磁通量，表示穿過研究平面的磁感線的條數(shù)，磁通量的變化量，表示磁通量變化的多少，磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢，，大，不一定大；大，也不一定大。四、自感現(xiàn)象、自感電動(dòng)勢、自感系數(shù)L自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢。自感系數(shù)簡稱自感或電感，它是反映線圈特性的物理量。線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯那么線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利〔H〕?！镜湫屠}】例1.在一橫截面積為的100匝圓形閉合線圈，電阻為0.2Ω。線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈截面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如下圖，求線圈中感應(yīng)電流的大小。例2.如下圖，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它們圍成的矩形邊長分別為L1、L2，回路的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場B=kt，〔k>0〕那么在t為多大時(shí)，金屬棒開始移動(dòng)？例3.如下圖，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，⑴拉力的大小F；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q；⑸通過線圈某一截面的電荷量q。例4.如下圖，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R〔其余導(dǎo)體局部的電阻都忽略不計(jì)〕。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vm。例5.如圖〔a〕，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸。Q中通有變化電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖〔b〕所示。P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為N，那么〔〕A.B.C.D.[例6]圖中為地磁場磁感線的示意圖，在南半球地磁場的豎直分量向上，飛機(jī)在南半球上空勻速飛行，機(jī)翼保持水平，飛機(jī)高度不變，由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為U1，右方機(jī)翼末端處的電勢為U2〔〕A.假設(shè)飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高B.假設(shè)飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高C.假設(shè)飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高D.假設(shè)飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高[例7]如下圖，用一種新材料制成一閉合線圈，當(dāng)它浸入液氮中時(shí)，會(huì)成為超導(dǎo)體，這時(shí)手拿一永磁體，使任一磁極向下，放在線圈的正上方，永磁體便處于懸浮狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)體磁懸浮，可以用電磁感應(yīng)及有關(guān)知識(shí)來解釋這一現(xiàn)象。解析：當(dāng)磁體放到線圈上方的過程中。穿過線圈的磁通量由無到有發(fā)生變化。于是超導(dǎo)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于超導(dǎo)線圈中電阻幾乎為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電流極大，相應(yīng)的感應(yīng)磁場也極大；由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場相當(dāng)于永磁體，與上方磁極的極性相同，永磁體將受到較大的向上的斥力，當(dāng)永磁體重力與其受到磁場力相平衡時(shí)，永滋體處于懸浮狀態(tài)。[例8]半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0＝2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)〔1〕假設(shè)棒以v0＝5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時(shí)〔如圖示〕MN中的電動(dòng)勢和流過燈L1的電流?！?〕撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O?為軸向上翻轉(zhuǎn)90?，假設(shè)此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為T/s，求L1的功率。[例9]勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，磁場寬度L=3m，一正方形金屬框邊長ab==1m，每邊電阻r=0.2Ω，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如下圖，求：〔1〕畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖線〔2〕畫出ab兩端電壓的U-t圖線[例10]如圖甲所示，一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌，放在水平面上，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及兩軌道的電阻均可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道面向下，如圖甲所示。現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，側(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。求桿的質(zhì)量m和加速度a。[例11]如下圖，電動(dòng)機(jī)牽引一根原來靜止的、長L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN上升，導(dǎo)體棒的電阻R為1Ω，架在豎直放置的框架上，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與框架平面垂直。當(dāng)導(dǎo)體棒上升h=3.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J，電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1Ω，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，求：〔1〕棒能到達(dá)的穩(wěn)定速度；〔2〕棒從靜止至到達(dá)穩(wěn)定速度所需要的時(shí)間?！灸M試題】一.選擇題1.如下圖，勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挾葹長，將一邊長為d〔d>L〕的矩形線圈以恒定的速度v向右通過磁場區(qū)域，在這個(gè)過程中，沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為〔〕A.d/vB.2d/vC.〔d－L〕/vD.〔d－2L〕/v2.如下圖，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，原先S斷開，讓ab桿由靜止下滑，一段時(shí)間后閉合S，那么從S閉合開始計(jì)時(shí)，ab桿的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t的圖象不可能是以下圖中的〔〕3.在閉合線圈的上方有一條形磁鐵自由下落，直到穿過線圈的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.磁鐵下落過程機(jī)械能守恒B.磁鐵的機(jī)械能增加C.磁鐵的機(jī)械能減少D.線圈增加的熱能是由磁鐵減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的如下圖裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)5.如圖〔a〕所示，一個(gè)固定不動(dòng)的閉合線圈處于垂直于紙面的均勻磁場中，設(shè)垂直于紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，線圈中的箭頭方向?yàn)殡娏鱥的正方向。線圈中感應(yīng)電流如圖〔b〕，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間而變的圖像為以下圖中的〔〕6.如下圖，水平放置的兩根金屬導(dǎo)軌位于方向垂直于導(dǎo)軌平面并指向紙里的磁場中，導(dǎo)軌上有兩根小金屬導(dǎo)體桿ab、cd，能沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng)，金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌間的接觸電阻可忽略不計(jì)，開始時(shí)，ab、cd都是靜止的，現(xiàn)在讓cd桿以初速度v向右開始運(yùn)動(dòng)，如果兩根導(dǎo)軌足夠長，那么〔〕A.cd始終做減速運(yùn)動(dòng)，ab始終做加速運(yùn)動(dòng)并追上cdB.cd始終做減速運(yùn)動(dòng)，ab始終做加速運(yùn)動(dòng)，但追不上cdC.cd先做減速運(yùn)動(dòng)，后作加速運(yùn)動(dòng)，ab先做加速運(yùn)動(dòng)后作減速運(yùn)動(dòng)D.開始cd做減速運(yùn)動(dòng)，ab做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以相同速度做勻速運(yùn)動(dòng)7.如下圖，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻忽略不計(jì)，斜面處在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m，電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下，沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升高度h，在這一過程中〔〕A.作用于金屬棒的合力做功為零B.作用于金屬棒的合力做功為重力勢能mgh與電阻發(fā)出的焦耳熱之和C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零D.恒力F與重力的合力做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱8.一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎?。在磁場中有一?xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖〔甲〕所示?，F(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖乙中所示的Oa圖線變化，后來又按圖線bc和cd變化，令E1、E2、E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，那么〔〕A.E1>E2，I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向B.E1<E2，I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向C.E1<E2，I2沿順時(shí)針方向，I3沿逆時(shí)針方向D.E2=E3，I2沿順時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向9.如下圖，有一閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場中，線圈的軸線和磁場線方向成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，用下述方法中的哪一種可使線圈中的感應(yīng)電流增加一倍〔〕A.使線圈的匝數(shù)增加一倍B.使線圈的面積增加一倍C.使線圈的半徑增加一倍D.改變線圈的軸線方向，使之與磁場方向平行10如下圖，金屬三角形導(dǎo)軌COD上放置一根金屬棒MN，拉動(dòng)MN使它以速度v向右勻速平動(dòng)。如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運(yùn)動(dòng)過程中，閉合回路的〔〕A.感應(yīng)電動(dòng)勢保持不變B.感應(yīng)電流保持不變C.感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增大D.感應(yīng)電流逐漸增大11如下圖，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻R，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面。一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度是〔〕A.B.C.D.12.如下圖，a、b、c為三個(gè)在同一平面內(nèi)的同心圓環(huán)，環(huán)的半徑，各環(huán)的電阻都相等。當(dāng)a環(huán)中通入的順時(shí)針方向的電流突然增大時(shí)，b、c兩環(huán)中感應(yīng)電流的方向及大小的關(guān)系是〔〕A.均為順時(shí)針，B.均為逆時(shí)針，C.均為順時(shí)針，D.均為逆時(shí)針，13.兩個(gè)匝數(shù)不同，但大小、材料、總質(zhì)量均相同的正方形線圈，先后從磁場外同一高度自由下落，垂直穿過磁場區(qū)域后落地〔不計(jì)空氣阻力〕那么它們〔〕A.下落的時(shí)間相同，線圈產(chǎn)生的熱量相同B.下落的時(shí)間相同，匝數(shù)少的線圈產(chǎn)生的熱量多C.匝數(shù)少線圈落地的時(shí)間少，產(chǎn)生的熱量多D.匝數(shù)多線圈落地的時(shí)間少，產(chǎn)生的熱量多14.如圖〔a〕所示，水平放置的兩平行導(dǎo)軌左側(cè)連接電阻，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)體桿MN放在導(dǎo)軌上，在水平恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，并將穿過方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界PQ與MN平行，從MN進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，通過的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化可能是圖〔b〕中的〔〕〔b〕15.如下圖矩形線圈長為L，寬為h，電阻為R，質(zhì)量為m，自某一高度在空中自由下落〔空氣阻力不計(jì)〕，然后進(jìn)入一寬度也為h的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈進(jìn)入磁場時(shí)的動(dòng)能為，穿出磁場時(shí)的動(dòng)能為，這一過程線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，線圈克服安培力做功，重力做功為，線圈重力勢能減少量為Δ，那么以下關(guān)系中正確的選項(xiàng)是〔〕A.B.C.D.16如圖〔a〕所示，A是一邊長為l的正方形線框，電阻為R。今維持線框以恒定速度v沿x軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場B區(qū)域。假設(shè)以x軸正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，那么磁場對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為圖〔b〕中的〔〕〔a〕〔b〕17.如下圖，用鋁板制成“〞型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)繩懸掛在框的上板上，讓整體在垂直于水平方向的勻強(qiáng)磁場中向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸線拉力為T，那么〔〕A.懸線豎直，T=mgB.懸線豎直，T<mgC.v選擇適宜的大小，可使T=0D.條件缺乏，不能判定18如下圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場中有正方形線框abcd，線框總電阻為R，邊長為L，每邊質(zhì)量為m，磁場方向水平向右。開始時(shí)線框處于水平位置且bc邊與磁場垂直。把線框由靜止釋放使它以bc為軸，在ts內(nèi)由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置剛好又靜止下來，那么在這個(gè)過程中，線框中平均感應(yīng)電動(dòng)勢為____________，產(chǎn)生的熱量為____________。19.一電容器的電容為10μF，垂直于回路平面的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增加，回路面積為，如下圖，那么A、C兩板的電勢差為____________V，A板帶電荷的種類為____________，帶電量為____________C。20.如下圖，abcd為一邊長為l，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框位于水平面內(nèi)，bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。虛線表示一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的邊界，它與線框ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁場磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過磁場區(qū)域。ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框便變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過電阻R的電流的大小為，試在圖的坐標(biāo)上定性畫出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，流過電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線。21.如下圖，正方形線圈abcd邊長為L，電阻為R，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈以ab邊為軸、角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)至圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率=____________，磁力矩M=____________。22.把一個(gè)矩形線圈從有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中勻速拉出如圖。第一次速度為，第二次速度為，且，那么兩情況下拉力的功之比=____________，拉力的功率之比=____________，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比____________。23如下圖，線圈匝數(shù)n=100匝，面積S=50cm2，線圈總電阻r=10Ω，外電路總電阻R=40Ω，沿軸向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度由B=0.4T，在0.1s內(nèi)均勻減小為零再反向增為B'=0.1T，那么磁通量的變化率為________Wb／s，感應(yīng)電流大小為________A，線圈的輸出功率為________W。24.如下圖，A、B兩閉合線圈用同樣導(dǎo)線且均繞成10匝，半徑為rA=2rB，內(nèi)有以B線圈作為理想邊界的勻強(qiáng)磁場，假設(shè)磁場均勻減小，那么A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢之比EA：EB=________；產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比IA：B=________。如下圖，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場，磁場上、下邊界水平，寬度也為d，線圈ab邊剛進(jìn)入磁場就開始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場的全過程，產(chǎn)生電熱_________J。26.如下圖水平放置的兩平行金屬板相距為d，金屬板與兩平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由于導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒曲在運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致平行板間有一質(zhì)量為m，電荷量為－q的液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).求導(dǎo)體ab的速度大小和方向。28如下圖，MN、PQ是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的M、P端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止釋放開始沿導(dǎo)軌下滑，求ab棒的最大速度?！惨螽嫵鯽b棒的受力圖，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)〕29.如下圖，MN和PQ為相距L=30cm的平行金屬導(dǎo)軌，電阻為的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，相距d=20cm、水平放置的兩平行金屬板E和F分別與a、b相連。圖中，金屬棒ac=cd=bd，導(dǎo)軌和連線的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ab以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰能使一帶電粒子以速率v在金屬板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速率v的取值范圍。〔g取10m/s2〕30.如圖〔a〕所示的螺線管，匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S=20cm2。電阻，與螺線管串聯(lián)的外電阻，，方向向右，穿過螺線管的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖〔b〕所示規(guī)律變化，試計(jì)算電阻的電功率和a、b兩點(diǎn)的電勢〔設(shè)c點(diǎn)電勢為零〕。新題速遞1、〔2023湖南2月聯(lián)考〕如下圖，LOM為一45°角折線，折線內(nèi)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OM的方向以速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t＝0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－時(shí)間〔I－t〕關(guān)系的是〔時(shí)間以為單位〕〔〕2、〔江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2023屆高三第二次聯(lián)考〕如圖，水平虛線MN的上方有一勻強(qiáng)磁場，矩形導(dǎo)線框abcd從某處以v0的速度豎直上拋，向上運(yùn)動(dòng)高度H后進(jìn)入與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，此過程中導(dǎo)線框的ab邊始終與邊界MN平行，在導(dǎo)線框從拋出到速度減為零的過程中，以下四個(gè)圖中能正確反映導(dǎo)線框的速度與時(shí)間關(guān)系的是〔〕3、〔2023北京海淀期末〕如圖7所示，在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿水平面固定一個(gè)V字型金屬框架CAD，∠A=θ，導(dǎo)體棒EF在框架上從A點(diǎn)開始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架始終構(gòu)成等腰三角形回路?？蚣芎蛯?dǎo)體棒的材料和橫截面積均相同，其單位長度的電阻均為R，框架和導(dǎo)體棒均足夠長，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)中始終與磁場方向垂直，且與框架接觸良好。關(guān)于回路中的電流I和消耗的電功率P隨時(shí)間t變化關(guān)系的以下四個(gè)圖象中可能正確的選項(xiàng)是〔〕4、〔2023年2月山東濰坊重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考〕如下圖，邊長為L的正方形線框，從圖示位置開始沿光滑斜面向下滑動(dòng)，中途穿越垂直紙面向里、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域．磁場的寬度大于L，以i表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流，從線框剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?，以下i－t關(guān)系圖象，可能正確的選項(xiàng)是5、〔2023年2月江西九江市七校聯(lián)考〕如下圖，有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個(gè)方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，e是斜邊ac上的中點(diǎn)，be是兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的理想分界線.現(xiàn)以b點(diǎn)為原點(diǎn)O，沿直角邊bc作x軸，讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上，t=0時(shí)導(dǎo)線框C點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置.讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場，現(xiàn)規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向,在以下四個(gè)i-x圖像中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是()6、〔2023年2月深圳第一次調(diào)研〕如下圖，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于紙面向里.矩形線框abcd從t=0時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，那么線框中的感應(yīng)電流I〔取逆時(shí)針方向的電流為正〕隨時(shí)間t的變化圖線是()7、〔2023年2月山西四校聯(lián)考〕如圖1所示，在O≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xOy平面〔紙面〕向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊的長度為L。令線框從t=0時(shí)刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，那么線框中的感應(yīng)電流i〔取順時(shí)針方向的電流為正〕隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是圖2中的〔〕8、〔2023年3月山東煙臺(tái)一模〕如右圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸的右側(cè)的第Ⅰ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，下邊界與x軸重合,右邊界與y軸平行．t＝0時(shí)刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，那么在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是以下圖中的()9、〔2023年3月蘭州診斷〕如下圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有固定的金屬框架ABC，∠B=θ，導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路。設(shè)框架和導(dǎo)體棒材料相同，其單位長度的電阻均為R，框架和導(dǎo)體棒均足夠長．不計(jì)摩擦及接觸電阻。關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時(shí)間t變化的以下四個(gè)圖象中正確的選項(xiàng)是()10、〔2023年3月山東省淄博市一?！尘匦螌?dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中靜止不動(dòng)，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖甲所示。設(shè)t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，那么在0~4s時(shí)間內(nèi)，圖乙中能正確反映線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是〔規(guī)定電流順時(shí)針方向?yàn)檎?1、〔2023年3月江西南昌一?！橙缦聢D，一個(gè)邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場．這兩個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反．線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直．取逆時(shí)針方向的電流為正．假設(shè)從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個(gè)圖中正確的選項(xiàng)是12、〔2023年3月江西省六校聯(lián)考〕如下圖，兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場區(qū)域?qū)挾染鶠閍，一正三角形〔中垂線長為a〕導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在以下圖中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的選項(xiàng)是〔〕13、〔2023廣東汕頭二模〕如下圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻．一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上．在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿到達(dá)磁場區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力．求：〔1〕導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小f．〔2〕桿ab中通過的電流及其方向．〔3〕導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R．14、〔2023年5月福建廈門模擬〕如下圖，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場區(qū)域，磁場的下邊界與電場的上邊界相距為3L，其中電場方向沿斜面向上，磁場方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球〔視為質(zhì)點(diǎn)〕通過長度為L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質(zhì)量為m的“〞型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場的上邊界重合。現(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當(dāng)線框下邊剛離開磁場時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到電場的下邊界時(shí)剛好返回。L=1m，B=0.8T，q=2.210-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53，sin53=0.8，g取10m/s2。求：⑴線框做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；⑵電場強(qiáng)度的大??；⑶正方形單匝線框中產(chǎn)生的總焦耳熱.15、〔2023內(nèi)蒙古包頭三?！橙鐖D甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR局部的勻強(qiáng)磁場豎直向下，ON及RQ局部的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，那么ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求：(1)ab棒的加速度大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)假設(shè)在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；(3)求cd棒到達(dá)最大速度所需的時(shí)間.16、〔江蘇南通市2023屆高三第一學(xué)期期末〕如下圖，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌AD、CE相距L=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角α=30o，下端A、C用導(dǎo)線相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．PQGH范圍內(nèi)有方向垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度d=0.6m，邊界PQ、HG均與導(dǎo)軌垂直．電阻r=0.40Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，棒兩端始終與導(dǎo)軌電接觸良好，從與磁場上邊界GH距離為b=0.40m的位置由靜止釋放，當(dāng)金屬棒進(jìn)入磁場時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，取g=10m/s2．求：〔1〕金屬棒進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小v；〔2〕金屬棒的質(zhì)量m；〔3〕金屬棒在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q．17、〔2023廣州汕頭二模〕如下圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻．一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上．在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿到達(dá)磁場區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力．求：〔1〕導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小f．〔2〕桿ab中通過的電流及其方向．〔3〕導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R．18、〔2023年5月吉林市質(zhì)檢〕如下圖，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d=0.5m，定值電阻為R?2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，求：〔1〕金屬棒下滑的最大速度為多大？〔2〕當(dāng)金屬棒下滑到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率P為多少？〔3〕當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=3T，在下板的右端且非?？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=3×10—4kg、帶電量為q=－1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？專題三交變電流一.交流電：1.交流電：大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流。如：2.正弦交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。〔1〕電動(dòng)勢的產(chǎn)生：③任意時(shí)刻t，線圈從中性面轉(zhuǎn)過角度θ=ω·t說明：①交流電的峰值與線圈轉(zhuǎn)軸位置和線圈形狀都無關(guān)。②交流電瞬時(shí)表達(dá)式是正弦或余弦，取決于計(jì)時(shí)零點(diǎn)線圈所處位置?！?〕外電路閉合，R外，r〔3〕線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，交流電變化一個(gè)周期，電流方向變化兩次?！裁拷?jīng)過中性面時(shí)，e=0，i=0，電流方向?qū)l(fā)生改變〕3.描述交流電變化規(guī)律：4.描述交流電物理量：〔5〕有效值：根據(jù)交流電熱效應(yīng)利用等效原理規(guī)定：讓交流電和恒定電流通過同樣阻值的電阻，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q相等，那么恒定電流的值為交流電有效值。式交流電，依據(jù)定義Q交=Q直求有效值?！?〕通常所說交流電值均指交流電的有效值。秒電流方向改變100次〕交流電器的銘牌上標(biāo)明U額、I額是有效值，交流電表〔電壓表、電流表〕讀數(shù)也是有效值?！?〕計(jì)算通過電量，用平均值，計(jì)算交流產(chǎn)生熱量，電功率用有效值。Q=I2Rt，P=I2R二.變壓器1.主要構(gòu)造：輸入線圈〔原、初級(jí)〕、輸出線圈〔副、次級(jí)〕、閉合鐵芯2.工作原理：原線圈輸入交流電U1，在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，這樣原線圈產(chǎn)生自感，副線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)，反過來，副線圈在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，引起原線圈的電磁感3.〔1〕理想變壓器：傳輸交流電能時(shí)，自身不消耗電能。P2=P1。①原、副線圈沒有電阻，不產(chǎn)生焦耳熱，不計(jì)銅損。③不計(jì)鐵芯內(nèi)電磁感應(yīng)，即不計(jì)鐵損。注：三.遠(yuǎn)距離輸電1.輸電原理：輸電線總電阻R線，輸送電功率P，輸電電壓U。2.高壓輸電原理：P輸，輸電電壓U，輸電線電阻R線，n1，n2，n3，n4?！镜湫屠}】例1.如下圖，N=100匝的正方形線圈，邊長L=10cm，電阻r=1Ω，在勻強(qiáng)磁場中，B=0.4T，以n=100/π〔r/s〕的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過滑環(huán)和電刷與R=9Ω的電阻組成閉合回路〔伏特表是恒熱電表〕，求：〔1〕從中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢e的表達(dá)式。〔2〕伏特表的示數(shù)?！?〕1min內(nèi)，外力所做的功WF=？例2.如下圖，〔a〕圖為電熱毯的電路示意圖，電熱毯接在u=311sinωt〔V〕的電源上，電熱毯被加熱到一定程度后，由于裝置P的作用，使加在電熱絲ab兩端的電壓變?yōu)槿鐖D〔b〕所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，假設(shè)電熱絲電阻保持不變，此時(shí)圖〔a〕中交流電壓表讀出交流電的有效值是〔〕A.156VB.220VC.311VD.110V例3.如下圖為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，T為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，那么〔〕A.保持U1及T的位置不變，K由a合到b時(shí)，I1將增大B.保持T的位置及U1不變，K由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C.保持U1不變，K合在a處，使T上滑，I1將增大D.保持T的位置不變，K合在a處，假設(shè)U1增大，I1將增大例4.〔1997年高考〕如圖〔甲〕、〔乙〕所示兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220伏的交流電壓時(shí)，測得c、d間與g、h間的電壓均為110伏。假設(shè)分別在c、d間與g、h兩端加上110伏的交流電壓，那么a、b間與e、f間的電壓分別為〔〕A.220伏，220伏B.220伏，110伏C.110伏，110伏D.220伏，0練習(xí)一1.〔全國I·黑蒙桂理綜，20〕〔6分〕處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場方向平行于紙面并與ab垂直。在t=0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合〔如下圖〕，線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)。假設(shè)規(guī)定由方向的感應(yīng)電流為正，那么能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是〔〕2.正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照?qǐng)D1所示的方式連接，，交流電壓表的示數(shù)是10V。圖2是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象。那么〔〕A.通過R的電流隨時(shí)間t變化的規(guī)律是B.通過R的電流隨時(shí)間t變化的規(guī)律是C.R兩端的電壓隨時(shí)間t變化的規(guī)律是D.R兩端的電壓隨時(shí)間t變化的規(guī)律是3.當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的線圈平面與磁感線成60°角時(shí)，電流瞬時(shí)值為0.5A，那么該電流的有效值是〔〕A.B.C.D.4.一閉合矩形線圈abcd繞固定軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OO’位于線圈平面內(nèi)垂直于勻強(qiáng)磁場的磁感線，如圖甲所示，通過線圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大B.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變D.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最小5.〔南京〕一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T，從中性面開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為2V，那么此交變電動(dòng)勢的有效值為〔〕A.B.C.D.6.一個(gè)電熱器接在10V的直流電源上，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，今將該電熱器接在一交流電源上，它在2t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，那么這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是A.最大值是V，有效值是10VB.最大值是10V，有效值是VC.最大值是V，有效值是5VD.最大值是20V，有效值是V7.〔西城〕有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，原線圈接在一個(gè)交流電源上，交流電的變化規(guī)律如下圖，副線圈所接的負(fù)載電阻是。那么A.原線圈交流電的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓為55VC.流過副線圈的電流是5AD.變壓器輸入、輸出功率之比為4：18.〔天津〕如下圖，理想變壓器原線圈接在正弦交變電壓，副線圈通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1、L2，輸電線的等效電阻為R，在圖示狀態(tài)下，形狀S是斷開的，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.副線圈兩端的輸出電壓減小B.等效電阻R兩端的電壓減小C.通過燈泡L1的電流減小D.原線圈中的電流減小9.〔南京〕如下圖，T為理想變壓器，A1、A2為理想交流電流表，V1、V2為理想交流電壓表，R1、R2、R3為電阻，原線圈兩端接電壓一定的正弦交流電，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，各交流電表的示數(shù)變化情況應(yīng)是〔〕A.電壓表V1讀數(shù)變小B.電壓表V2讀數(shù)變大C.電流表A1讀數(shù)變大D.電流表A2讀數(shù)變小練習(xí)二1、〔2023年北京東城二模〕在一支氖管兩端加一個(gè)正弦交流電壓u=50sin(314t)V。當(dāng)氖管兩端電壓到達(dá)或超過U0=25V時(shí)，氖管就能發(fā)光。那么在此交流電的一個(gè)周期內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為A．0.2sB．0.02sC．0.01sD．0.005s、2、〔2023年5月6日河南六市聯(lián)考理綜物理〕一個(gè)100匝的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的關(guān)系如下圖，圖線為正弦曲線，那么A．該交流電的電動(dòng)勢有效值為220VB．該交流電的電動(dòng)勢有效值為110VC．t=1.5πs時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率最大D．穿過線圈的磁通量最大值為2.2Wb3、〔2023年4月北京通州區(qū)模擬〕圖1、圖2分別表示兩種電壓隨時(shí)間變化的圖象，其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變化，圖2所示電壓是“鋸齒〞形規(guī)律變化。以下說法中正確的選項(xiàng)是A．圖1表示交流電，圖2表示直流電B．兩種電壓的有效值相等，都是220VC．圖1所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝311sin50πtVD．圖1所示電壓在經(jīng)過匝數(shù)比為10∶1的理想變壓器變壓后，頻率保持不變圖1圖24、〔2023年3月江蘇三校聯(lián)考〕在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖2所示，那么A．t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B．t=0.01s時(shí)線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的頻率為100Hz5、〔2023年3月山東濰坊一?！橙缦聢D，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的水平勻強(qiáng)磁場中，線圈面積S=0.5m2，內(nèi)阻不計(jì)．線圈繞垂直于磁場的軸以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12V，12W〞燈泡，燈泡正常發(fā)光，以下說法中正確的選項(xiàng)是A．通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l0∶1C．矩形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢的最大值為120VD．假設(shè)將燈泡更換為“12V．24W〞且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速6、〔2023年3月福州質(zhì)檢〕有一不動(dòng)的矩形線圈abcd，處于范圍足夠大的可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻強(qiáng)磁場中。如下圖，該勻強(qiáng)磁場是由一對(duì)磁極NS產(chǎn)生，磁極以O(shè)O’為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在t=0時(shí)刻，磁場的方向與線圈平行，磁極N離開紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)。規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，那么能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是7、〔2023年3月吉林二模〕如下圖，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′方向觀察，線圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為w，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)A．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nBL2wC．穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大D．線圈ad邊所受安培力的大小為n2B2L1L2w/R,方向垂直紙面向里8、2023河北衡水第五次調(diào)研〕如右圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO/以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置轉(zhuǎn)900的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是A．通過電阻R的電量B．通過電阻R的電量Q=C．外力做功平均功率P=D．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，那么感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律為e＝NBSωsinωt9、〔浙江省六校2023年2月聯(lián)考〕如下圖，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S=0.5m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V，60W〞燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，以下說法正確的選項(xiàng)是A．圖示位置穿過線框的磁通量為零B．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25︰11D．變壓器輸出端最多能并聯(lián)83只60瓦的燈泡10、〔2023湖南2月聯(lián)考〕一交流發(fā)電機(jī)的線圈電阻為1Ω，將其輸出端接在電阻為10Ω的電阻絲上，其輸出電壓從某時(shí)刻開始隨時(shí)間變化的圖象如下圖，那么A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/sB．交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢最大值為200VC．電阻絲的發(fā)熱功率為2kWD．假設(shè)將此發(fā)電機(jī)接在匝數(shù)比為1∶2的理想變壓器上可使輸出頻率提高1倍11、〔2023安徽合肥一模〕一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的外表呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的輻向磁場。假設(shè)從圖示位置開始計(jì)時(shí)電動(dòng)勢為正值，以下圖象中能正確反映線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是〔〕12、〔2023年2月西安五校聯(lián)考〕如右圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。以下說法正確的選項(xiàng)是A．圖示位置電流為0B．R兩端電壓的有效值U=NBSC．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量q=2BS/RD．交流電流表的示數(shù)I=NBS13、〔河北省唐山市2023屆高三下學(xué)期第一次模擬〕一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場方向、并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化情況如下圖，那么A.t1時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零B.t2時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零C.t3時(shí)刻穿過線圈的磁通量變化率為零D.t4時(shí)刻穿過線圈的磁通量變化率為零14、〔2023年2月陜西師大附中第四次模擬〕如下圖，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，當(dāng)只改變線圈的轉(zhuǎn)速后，產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下說法正確的選項(xiàng)是A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3B．通過線圈的磁通量最大值之比為3∶2C．先后兩次交流電的最大值之比為3∶2D．先后兩次交流電的有效值之比為∶15、〔2023年2月寧波八校聯(lián)考〕如下圖電路，電阻R1與電阻R2阻值相同，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管〔正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大〕，在A、B間加一正弦交流電u＝20sin100πt〔V〕，那么加在R2上的電壓有效值為A．10VB．20VC．15VD．5V16、〔2023北京海淀期末〕如圖13甲所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D〔集流環(huán)〕焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖13乙所示，其中B0、B1和t1均為。在0~t1的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：〔1〕0~t1時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大??；〔2〕線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；〔3〕線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量。17、〔2023年5月安徽省合肥三?！橙缦聢D為一小型交變電流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，兩磁極間的磁場可看成勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，矩形線圈abcd以恒定角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸OO’逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形abcd關(guān)于OO’對(duì)稱，矩形線圈共有N匝，邊長為L1,bc邊長為L2，線圈電阻為r，外接電阻為R。(1)在線圈位于如下圖的垂直于磁場方向的位置開始計(jì)時(shí),規(guī)定由a→b(或c→d)方向的感應(yīng)電動(dòng)勢為正,推導(dǎo)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。(