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（2013·北京丰台一模，24题）（20分） 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R.1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M.、N.处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道M...
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高中物理《北京市2013届高三物理模拟考试试题分类汇编专题十 电磁感应（word)》真题及答案
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如图所示平行导轨abcd所在水平面与匀强磁场垂直ac间连接电阻R.导体棒ef垂直导轨导体棒在导轨间的长度为电阻为r磁场方向垂直纸面向里磁感应强度大小为B.导轨电阻可忽略表面光滑在导体棒ef以速度v匀速水平向右运动的过程中求1电阻R.中的电流大小和方向2导体棒ef发热损耗的电功率
如图所示一金属框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中在进入磁场的过程中可能发生的情况是
如图所示宽度为L.＝0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上导轨的一端连接阻值R.=1Ω的电阻导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场磁感应强度大小B.=5T一根质量m=100g的导体棒MN放在导轨上并与导轨接触良好导轨和导体棒的电阻均可忽略不计现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动运动速度v=10m/s在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求1在闭合回路中产生的感应电流的大小.2作用在导体棒上的拉力的大小.3当导体棒匀速运动30cm时撤去拉力求运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R.上产生的总热量.
水平放置的平行金属框架L=0.2m质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上并且与框架的两个边垂直整个装置放于方向竖直向下B.=0.5T的匀强磁场中如图所示金属棒ab在F.=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动电路中除R=0.05外其他电阻摩擦阻力均不考虑求①ab速度是5m/s时棒的加速度是多大②当ab棒达到最大速度后撤去外力F.此后感应电流还能产生多少热量
如图甲电阻为R=2Ω的金属线圈与一平行粗糙轨道相连并固定在水平面内轨道间距为d=0.5m虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场磁感应强度为B.1=0.1T磁场内外分别静置垂直于导轨的金属棒P.和Q.其质量m1=m2=0.02kg电阻R.1=R.2=2Ω.t=0时起对左侧圆形线圈区域施加一个垂直于纸面的交变磁场B.2使得线圈上产生如图乙所示的交变电流从M.端流出时为电流正方向整个过程两根金属棒都没有滑动不考虑P.和Q.电流的磁场以及导轨电阻.取重力加速度g=10m/s21若第1s内线圈区域的磁场B.2正在减弱则其方向应是垂直纸面向里还是向外2假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力金属棒与导轨间的滑动摩擦因数至少应是多少3求前4s内回路产生的总焦耳热.
如图甲所示导体棒MN置于水平导轨上PQMN所围的面积为S.PQ之间有阻值为R.的电阻不计导轨和导体棒的电阻导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场规定磁场方向竖直向上为正在0～2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示导体棒MN始终处于静止状态下列说法正确的是
如图所示在宽度为0.4m无限长的水平导轨上垂直放置一阻值为1Ω的金属棒PQ导轨处在竖直向下的匀强磁场中磁感应强度为2T金属棒PQ以V=5m/s的速度向右做匀速运动在导轨A.B.两点间接电阻R.1R.2R.3的阻值均为4Ω电容器的电容为30μF.电流表的内阻不计求1判断PQ上的电流方向2PQ棒产生的感应电动势3电流表的示数4电容器所带的电荷量.
如右图甲所示间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连平行导轨间距L.=d/2一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动棒的右侧存在一个垂直纸面向里大小为B.的匀强磁场棒进入磁场的同时粒子源P.释放一个初速度为0的带电粒子已知带电粒子质量为m电量为q.粒子能从N.板加速到M.板并从M.板上的一个小孔穿出在板的上方有一个环形区域内存在大小也为B.垂直纸面向外的匀强磁场已知外圆半径为2d里圆半径为D.两圆的圆心与小孔重合粒子重力不计1判断带电粒子的正负并求当ab棒的速度为v0时粒子到达M.板的速度v2若要求粒子不能从外圆边界飞出则v0的取值范围是多少3若棒ab的速度v0只能是则为使粒子不从外圆飞出则可以控制导轨区域磁场的宽度S.如图乙所示那该磁场宽度S.应控制在多少范围内
如图所示平行金属导轨宽度为L=0.6m与水平面间的倾角为θ=37o导轨电阻不计底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻磁感应强度为B.=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面有一质量为m=0.2kg长也为L.的导体棒始终与导轨垂直且接触良好导体棒的电阻为Ro=1Ω它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行上滑的最大距离为s=4msin37o=0.6cos37o=0.8g=10m/s2以下说法正确的是
如图所示两条平行的金属导轨相距L.=lm水平部分处在竖直向下的匀强磁场B.1中倾斜部分与水平方向的夹角为37°处于垂直于斜面的匀强磁场B.2中两部分磁场的大小均为0.5T金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg电阻分别为R.MN=0.5Ω和R.PQ=1.5ΩMN置于水平导轨上与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5PQ置于光滑的倾斜导轨上两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t=0时刻起MN棒在水平外力F.1的作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动PQ则在平行于斜面方向的力F.2作用下保持静止状态不计导轨的电阻水平导轨足够长MN始终在水平导轨上运动求1t=5s时PQ消耗的电功率2t=0～2.0s时间内通过PQ棒的电荷量3规定图示F.1F.2方向作为力的正方向分别求出F.1F.2随时间t变化的函数关系4若改变F.1的作用规律使MN棒的运动速度v与位移s满足关系PQ棒仍然静止在倾斜轨道上求MN棒从静止开始到s=5m的过程中F.1所做的功
如图所示一对平行光滑轨道放置在水平面上两轨道间距电阻R.＝1Ω有一导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直杆及轨道的电阻均忽略不计整个装置处于磁感应强度B.＝0.50T的匀强磁场中磁场方向垂直轨道面向下现用一外力F.沿轨道方向拉杆使之做匀加速运动测得外力F.与时间t的关系如图所示求⑴杆的质量m和加速度a的大小⑵杆开始运动后的时间t内通过电阻R.电量的表达式用B.R.at表示
如图所示固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQMN其电阻不计间距d＝0.5mP.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abcd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
如图两足够长的光滑平行金属导轨竖直放置相距为L.一理想电流表与两导轨相连匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m的导体棒在距离磁场上边界h处由静止释放导体棒进入磁场后流经电流表的电流逐渐减小最终稳定为I.整个运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终保持水平导体棒在此电路中的有效电阻为R.不计导轨的电阻求1磁感应强度的大小B.2电流稳定后导体棒运动速度的大小v3流经电流表电流的最大值Im
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1t=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.
如图a质量为M=2kg的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上一电阻不计质量为m=1.5kg的导体棒PQ放置在导轨上始终与导轨接触良好PQbc构成矩形棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.6棒左侧有两个固定于水平面的立柱导轨bc段长为L=1m开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=1Ω右侧导轨单位长度的电阻为R0=1Ω/m以ef为界其左侧匀强磁场方向竖直向上右侧匀强磁场水平向左两侧磁场的磁感应强度大小相等在t=0时一水平向左的拉力F.垂直作用在导轨的bc边上使导轨由静止开始做匀加速直线运动已知当t1=0时水平拉力F1=11N当t2=2s时水平拉力F2=14.6N1求磁感应强度B.的大小和金属导轨加速度的大小2某过程中回路产生的焦耳热为Q=0.5×102J导轨克服摩擦力做功为W=1.5×102J求导轨动能的增加量3请在图b的坐标系中画出拉力F.随时间t变化的关系图线并要求在坐标轴上标出图线关键点的坐标值要求写出分析过程
如图所示螺线管匝数n＝1000匝横截面积S.＝10cm2螺线管导线电阻r＝1Ω电阻R.＝4Ω磁感应强度B.的B.t图象如图所示以向右为正方向下列说法正确的是
如图甲所示水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置间距d＝0.5m电阻不计左端通过导线与阻值R.＝2W.的电阻连接右端通过导线与阻值RL＝4W.的小灯泡L.连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场CE长l=2m有一阻值r=2W.的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处恰好不在磁场中.CDEF区域内磁场的磁感应强度B.随时间变化如图乙所示.在t＝0至t＝4s内金属棒PQ保持静止在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中小灯泡的亮度没有发生变化求1通过小灯泡的电流.2金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
如图所示导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动则下列判断正确的是
如图所示虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域磁场方向垂直于纸面实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框a′b′边与ab边平行且a′b′=2b′c′若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域外力做的功为W.1若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域外力做的功为W.2则
处于匀强磁场中的两根足够长电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m导轨平面与水平面成θ＝37°角下端连接电阻或电容器.匀强磁场方向与导轨平面垂直磁感应强度的大小B.＝2T质量为0.02kg电阻不计的金属棒放在两导轨上棒与导轨垂直并保持良好接触若将下端连接阻值为R.＝20Ω的电阻如图13所示g取10m/s2sin37°＝0.6cos37°＝0.81当金属棒下滑速度达到稳定时求该速度的大小.2当金属棒下滑速度达到0.4m/s时求加速度的大小.3若将下端连接的电阻换成电容为C.=10000μF的电容器求金属棒下滑的加速度.
如图甲所示一个电阻值为R.的圆形金属线圈与阻值为2R.的电阻R.1连接成闭合回路线圈的半径为r在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场磁感应强度B.随时间t变化的关系如图乙所示图中B.0和t0已知导线电阻不计求0至t0时间内1通过电阻R.1电流I.的大小和方向2通过电阻R.1的电荷量q3电阻R.1上产生的热量Q.
北半球地磁场的竖直分量向下如图所示在武汉某中学实验室的水平桌面上放置边长为L.的正方形闭合导体线圈abcd线圈的ab边沿南北方向ad边沿东西方向下列说法中正确的是
如图所示两条平行的金属导轨相距L.=lm水平部分处在竖直向下的匀强磁场B.1中倾斜部分与水平方向的夹角为37°处于垂直于斜面的匀强磁场B.2中两部分磁场的大小均为0.5T金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg电阻分别为R.MN=0.5Ω和R.PQ=1.5ΩMN置于水平导轨上与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5PQ置于光滑的倾斜导轨上两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t=0时刻起MN棒在水平外力F.1的作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动PQ则在平行于斜面方向的力F.2作用下保持静止状态不计导轨的电阻水平导轨足够长MN始终在水平导轨上运动求1t=5s时PQ消耗的电功率2t=0～2.0s时间内通过PQ棒的电荷量3规定图示F.1F.2方向作为力的正方向分别求出F.1F.2随时间t变化的函数关系4若改变F.1的作用规律使MN棒的运动速度v与位移s满足关系PQ棒仍然静止在倾斜轨道上求MN棒从静止开始到s=5m的过程中F.1所做的功
如图21所示两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上左端向上弯曲且光滑导轨间距为L.电阻不计水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场相距一段距离不重叠磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端磁感强度大小为B.方向竖直向上磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B方向竖直向下质量均为m电阻均为R.的金属棒a和b垂直导轨放置在其上金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放使其沿导轨运动设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好1若水平段导轨粗糙两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放求金属棒a刚进入磁场Ⅰ时通过金属棒b的电流大小‚若金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中金属棒b能在导轨上保持静止通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件2若水平段导轨是光滑的将金属棒a仍从高度h处由静止释放使其进入磁场Ⅰ设两磁场区域足够大求金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中金属棒b中可能产生焦耳热的最大值
如图足够长的光滑导轨倾斜放置其下端连接一个灯泡匀强磁场垂直于导轨所在平面导轨和导线电阻不计则垂直导轨的导体棒ab在加速下滑过程中
均匀导线制成的单匝正方形闭合线框每边长为总电阻为总质量为将其置于磁感强度为的水平匀强磁场上方处如图所示线框由静止自由下落线框平面保持在竖直平面内且边始终与水平的磁场边界平行重力加速度为g.当边刚进入磁场时
两根足够长的光滑平行直导轨MNPQ与水平面成θ角放置两导轨间距为L.M.P.两点间接有阻值为R.的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B.的匀强磁场中磁场方向垂直于导轨平面向上导轨和金属杆接触良好它们的电阻不计现让ab杆由静止开始沿导轨下滑⑴求ab杆下滑的最大速度vm⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中电阻R.产生的焦耳热为Q.求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R.的电量q
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在水平外力的作用下从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动穿过磁感应强度为B.的匀强磁场平行磁场区域的宽度大于线框边长如图甲所示测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示已知图像中四段时间分别为Δt1Δt2Δt3Δt41比较Δt1Δt3两段时间内水平外力的大小2若已知Δt2∶Δt3∶Δt4=2∶2∶1则线框边长与磁场宽度比值为多少3若bc边刚进入磁场时测得线框速度vbc两点间电压U.求Δt2时间内线框中的平均感应电动势
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如图所示两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上导轨间距为L.电阻忽略不计且足够长一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为dd
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