2020版高考物理总复习第十章专题探究八电磁感应的综合应用(一)练习(含解析).pdf

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电磁感应的综合应用(一)
如图所示,在均匀磁场中
感应强度B=,水平放置
垂直于磁场的方向
有两个平行的金属轨道Mn和PQ,距离为L=
,并连接在
两个轨道的端部N和Q
连接r=。放置金属棒AB
垂直于导轨上,r=
当速度v=
速度(a)

A.

B.
C。
a端子的电位低于B端子的电位
D。
电路中的感应电流为1A
分析:电动势E=BLV=,电流I==,
1:.
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安培力F=bil=,a
正确,D错误;N和q之间的电压u=e=,B
错;根据右手法则,终端的电位
更高,C错了
2(多选)如图(a)所示,长粗导轨
轨道Mn和PQ水平平行放置,且存在
MP之间电阻R和金的一定值
AB的电阻为r,不包括导轨的电阻
栏杆。整个装置处于一个垂直的均匀磁场中
到纸的表面。当t=0时,
律师团穿着制服
磁场
从静态开始,沿导轨向右移动
钢轨在外力F和金属电流的作用下
条AB随时间变化,如图(b)所示
AB棒加速度a随时间t变化的图像
通过R的电荷量QR随时间t变化,
赖特
2:.
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(北斗)
分析:让金属棒的长度L,I=KT,然后根据
伦茨定律,I==KT,所以v=t,那么a=
它是一个常数,所以a是错误的,B是正确的;根
据
电路原理,通过R的电流等于
通过金属棒AB,所以
R2级
所以C是错的,D是对的
q=It=kt
1-
-
三。
(黑龙江省大庆市第一中学月考)
省,2019)(多选)如图所示,有
光滑水平面上的有界均匀磁场,以及
磁感应强度高
当交流刚进入磁场时,帧的速度是
五、,
如果线框的总电阻为r,则(CD)
3:.
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在线框穿透磁场的过程中,
A.
线框中的电流方向是DCBAB。当交流刚进入磁场
时,感应电流
线框为0
C。
当交流电刚进入磁场时,导线上的安培力
框架是
,
C和D两端的电压为BAV
分析:在网架进磁过程中
磁场中,通过线框的磁通量增加。
根据伦茨定律,感应电流的磁场
是正方形的
在外面,感应电流的方向是ABCD,所以
是错误的;当交流电刚进入磁场时,CD会切断电
流
磁感应线而ad不
如果通过切割产生感应电动势E=BAV
磁感应线,然后是导线中的感应电流
4:.
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帧为I=。此时,CD两端的电压,
也就是说,终端电压是u=e=BAV,所以B是错误
的,D是错误的
对的;
当交流电刚进入磁场时,安培力
由线框的CD侧产生的电压等于v
ad侧的安培力方向垂直于
AD的向下方向,其大小为f=BIA,
从几何关系可以得出结论
可以看出ad侧和CD侧的安培力方向
边互相垂直,所以f=f=,C是正确的
4如图(1)所示,光滑的平行金属导轨
(足够长)是固定在水平面之间的距离
导轨L=20cm,左端与导轨连接
电阻值r=1Ω,
放置在导线上的导线棒
静止的轨道垂直于两条轨道,并且整个轨道
装置处于垂直向上位置
在均匀磁场中,磁感应强度
5:.
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磁场b=,
测得的力F与时间t之间的关系为
如图(2)所示。导电棒和两根钢轨的电阻
可以忽略,并且导体棒移动过快
它始终垂直于轨道,并与轨道保持良好的接触
两端的轨道,
然后计算了导体棒的加速度和质量
(四)
20米/秒2,,
A.
2-
-
,,
分析:
导体棒Mn构成均匀加速的线性电路
在轨道上以零初始速度运动。V是
瞬时速度,t是时间
导体棒产生的感应电动势
切断磁感应线为e=BLV=blat,且
闭合电路中的感应电流为I=,
6:.
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安培力
公式和牛顿第二定律得到f-bil=ma
公式得到f=ma+,在曲线上取两点
标题(2)
两个t1=0,f1=1n,t2=10s,f2=2n。代入
联立方程,a=10m/s,m=。只有选项D是
对的
5
等边三角形线框ABC(边长a)通过
以恒定速度穿过两个均匀磁场的区域
从图中所示位置沿x轴
磁感应强度为B,方向相反,
垂直于平面,宽度为
然后感应电流I可以正确地反映出来
与线框的移动距离X相关的图像为
电流的正方向是逆时针方向
方向(b)
分析:X在0~A范围内,线框通过
7:.
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穿过左边的磁场。根据伦茨定律
感应电流方向为逆时针方向,为正,
C是错的
当x在a~2a范围内,线框通过时
两个磁场的边界,BC和AC边
在正确的磁场中切断磁感应线,
有效缩短长度
随着温度逐渐升高,
感应电动势E1增大,AB侧增大
切断左磁场中的磁感应线
EMFE2恒定,两个EMF串联,并且
总电动势e=E1+E2增大
针的方向是负的并且增加,所以a和D是错误的
B是正确的
6(模拟福建漳州,2019)(多选)作为
如图所示,
垂直滑轨的上端为
接一定电阻R,C1和C2为半径
8:.
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两个圆形磁场中的磁场方向
两个区域都是垂直于导轨平面的
轨道和外部(图中未显示),以及区域C1
介质磁场的磁感应强度
根据B=B+KT(k>0)随时间变化
122
电阻为R、长度为L的金属棒AB穿过
区域C的中心,垂直放置在两个导轨上,
与导轨接触良好,
二
然后(BCD)
3-
-
通过金属棒的电流是
A.
B。
通过金属棒的电流方向是从B到a
=-r
=
分析:ab棒天平,则mg=b2i·2a,溶液I=,a误
差;
9:.
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安培力向上,根据左手定律,ABin
感应电流方向从B到a,B正确;
根据法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小是已知的
22
E=·πa=kπa,r=-r,C与I=;整个电路产生的热
功率是正确的
P=EI=,D
对的。
7
(西北师范大学附属中学模拟)
甘肃大学(2019年)(多选)如图所示
图中,xoy平面位于平滑的水平桌面上,
0≤x≤
在2l区域有一个均匀的磁场,即
垂直于xoy平面向下
将六角形线框放置在水平工作台上
AB和De之间的距离正好是2L。现在,一个水平的
右边
10:.
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拉力f用于拉力
线框以恒定速度水平向右移动,
de侧始终与y轴平行,
然后线框中的感应电流
电流I的函数图像(取
逆时针方向为正)与时间t和
张力f与时间t的函数图像大致相同
是(AC)
分析:当de边缘在0-l范围内时,有效
线框的切割长度越来越大
与时间成线性关系,
首字母是de边的长度,所以
电流和时间a是正确的,B是错误的;因为它在a处移
动
恒速,
张力F和安培力
由F=可知,拉力F和当量
长度L是二次函数,
而l与时间t成线性关系
11:.
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从这个角度来看
4-
-
可以看出,f和时间t是二次函数,因为
当de边缘在0-2l区域时,有效切割
线框长度增加
从二次函数的特征可以看出,f
会随着时间的推移先快后慢
越来越慢,选项C正确,选项D错误
8(厦门外国语学校模拟,福建,2018)
如图所示,PQ,Mn是放置在
水平面,GH为长钢轨
轻型弹簧的刚度系数为K,
导线棒
在一个向下的均匀磁场中
诱导强度B,
图中E为直流电源
电动势E,无内阻,
电容器的电容为C。关闭开关。之后
12:.
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电路稳定,以下选项正确(d)
导体棒中的电流为
A.
轻弹簧的长度增加
B.
轻弹簧长度减少
C.
D。
电容器的电荷为CR
分析:导条内电流为I=,故a错误;
根据左手定律,导体上的安培力
当电容器上的电压等于导体上的电压时,弹簧就很
长
棒两端的电压q=Cu=Cr,所以D是正确的
9
(2018·安徽潞安模拟)(多选)如图所示
图m和N是同一水平方向上的两个平行长导轨
平面,左端串联
电阻R、金属棒AB垂直放置在
导轨,杆与导轨之间的电阻为
忽略,杆和导轨之间没有摩擦
整个装置处于垂直位置
13:.
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在均匀的磁场中
现在,对金属棒AB施加一个恒定的力F,这是
垂直于横杆,水平向右,使横杆
从休息开始
在运动过程中,棒的速度是V,安培
杆上的力是fa,
电流R是总能量
在I和r上消耗
如果总量是e,那么V,F,a,I,
总是随时间变化的图像可能是正确的(AD)
5-
-
分析:根据牛顿第二定律,物体的加速度
杆为a==
当加速度等于零时,速度最高
A是对的,B是错的;根据焦耳定律,我们知道总
数
电子
由于速度的非均匀增长,我们可以看到
E的总T图线的切斜率增大,且
14:.
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以恒定的速度移动,电场增加
=Q=I射线=
流量是恒定的,e总是和t成正比,所以C是错误
的
D是正确的
如图所示,
Mn和PQ是两块平板
放置在垂直面上的长度
金属导轨之间的距离为L=50cm
导轨是在均匀的磁场中与磁场作用的
垂直于纸张表面的感应强度B=5t
电阻R=
靠近导轨
水平放置的金属板a和C分别为
与两平行导轨连接,电阻
图中两导轨间r=,
他的
3
-
众所周知,当金属棒AB不移动时,
15:.
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球与
质量m=10g,电荷q=-1×10,以一定速度运动
C级
二
度V0沿板a的中线进入板之间
从C板边缘射出(g=10m/s)
).
(1)球的速度V0;
(2)如果球没有在金属板之间偏转,则
金属棒AB的速度和方向是相同的
什么;(3)为了使球从金属板上射出
计算了金属棒AB的速度范围
分析:(1)根据问题的意思,球是
水平抛在金属板之间,水平
位移是金属板的长度l′=20cm
垂直位移,
等
d=5cm时,
16:.
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根据水平投掷运动规律,
二
则=GT,l′=v0t,
6-
-
同时解为v0=l′=2m/s
(2)为了避免金属球的偏转,一个小的
金属球之间产生作用力
金属板a和C由电动势充电,a
极板之间产生均匀的电场。电力
球上的力等于球的重力
当球带负电时,电场力
向上,所以电场方向是向下的,板a
必须带正电荷,金属棒AB的a点
应该是归纳的
根据右手法则,
金属棒AB应该移动到
右边。如果金属棒AB的速度为V1,则
电动势是
17:.
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E=blv1,回路电流I=,金属板间电压a
cu=R,金属板a和cE之间的电场强度
=,
再来一个小球
力平衡QE=mg,同时解V1==
5米/秒
(3)当金属棒AB的速度增加时
球上的电场大于球的重力
球会像水平抛一样向上移动
当金属棒AB的速度达到V2时,球就
从金属板A的右边缘飞出
球的对称性,
球沿着板a移动
右边缘飞出和球飞出的加速度
沿着C板的右边缘向外,等于向上的G,
QE′-Mg=Mg
与(2)中求速度的方法相同,
所以V2==10米/秒,
18:.
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为了使球在金属板之间射门
金属棒a和B的速度为0≤V≤10m/s
答:(1)2米/秒(2)5米/秒到右边
(3)0≤v≤10米/秒
十一
如图所示,垂直固定的光滑长直金属
间距为L的导轨在
上端,
水平放置质量为m、电阻为R的金属棒
安装导轨。
金属导轨的长度为l,并且
导轨之间有间隙
有一个均匀的磁场和向外的磁感应
垂直于导轨平面的强度B。现在关闭开关s,让导
体棒沿导轨移动
从静态
当钢轨自由下落时,导杆始终处于良好状态
与轨道接触,重力加速度为g
(1)导杆向下滑动的最大速度;
19:.
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(2)在从导体棒跌落到最大的过程中
速度,如果R上产生的热量是Q,那么
通过电阻R的电荷
?
分析:(1)根据问题的含义,
当
导体棒的速度最大,合力为
零。假设导体棒的电流为I,速度为
虚拟机,所以
mg=比尔,
在这个时候,两端的感应电动势
导线棒e=blvm,
此时,导体棒中的电流强度为I=,
7-
-
解决方案是虚拟机=
在导体棒下降到最大速度的过程中,
导线落棒高度按时间设定
(2),
20:.
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h、t,
从标题的意义上,我们可以得出
R是q=i2rt,
导体棒上产生的热量为Q′=i2rt,
所以在导体棒上产生的热量是Q'=Q,
根据能量守恒,MGH=m+Q+Q′,
通过R的电荷量为q=t,
通过导体棒的平均电流为=,
平均感应电动势为=,
当导体棒高度下降h时,磁场的变化
通量为ΔΦ=BLH,
解为q=+
回答:
(1)(2)+
-
8-
-
21