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（2013·北京西城一模，23题）（18分）如图1所示，两根间距为l1的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R.的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导...
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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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如图甲所示一个圆形线圈的匝数n=100线圈面积S.＝200cm2线圈的电阻r=1Ω线圈外接一个阻值R.＝4Ω的电阻把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中磁感应强度随时间变化规律如图乙方所示下列说法中正确的是
如图MNPQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨两导轨相距d=10cm导轨电阻不计abef为两根金属棒ab的电阻R.1=0.4Ω质量m1=1kgef的电阻R.2=0.6Ω质量m2=2kg金属棒ab竖直立于两导轨间可沿着导轨在水平方向平动金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接可在两导轨间转动ef的上端与导轨MN的下表面搭接金属棒ef与导轨成60°角两棒与导轨保持良好接触不计各处摩擦整个装置处在磁感应强度B.=1T方向垂直于导轨的水平磁场中t=0时起给金属棒ab施加一水平向左的力F.1使金属棒ab向左运动同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F.2F.2在图示竖直平面内F.2随时间的变化满足F.2=0.01t+5N.在金属棒ab向左运动的过程中金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力重力加速度g取10m/s2试求1金属棒ab的速度随时间变化的关系式并说明其运动性质2在0~5s内通过金属棒ab的电量3第5s末F.1的瞬时功率
一直升飞机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上磁感应强度为B.直升飞机螺旋桨叶片的长度为l螺旋桨转动的周期为T.顺着地磁场的方向看螺旋桨螺旋桨按逆时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a远轴端为b如图所示如果忽略a到转轴中心线的距离用E.表示每个叶片中的感应电动势则
如图所示一对平行光滑轨道放置在水平面上两轨道间距l＝0.20m电阻R.＝1W.有一质量为m＝1kg的金属棒MN平放在轨道上与两轨道垂直金属棒及轨道的电阻可忽略不计整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中磁感应强度B.=5T现用拉力F.平行轨道方向拉金属棒使棒做初速为零的匀加速直线运动加速度a＝1m/s2试求1第2s末安培力F.A.的大小2在虚线方框内画出拉力F.随时间t变化的图线要标出坐标值3当拉力F.＝4N时电路消耗的电功率4若拉力F.的最大值为5N流过电阻R.的最大电流为多大
如图两个倾角均为=37的绝缘斜面顶端相同斜面上分别固定着一个光滑的不计电阻的U.型导轨导轨宽度都是L=1.0m底边分别与开关S1S2连接导轨上分别放置一根和底边平行的金属棒a和ba的电阻R1=10.0质量m1=2.0kgb的电阻R2=8.0质量m2=l.0kgU型导轨所在空间分别存在着垂直斜面向上的匀强磁场大小分别为B.1=1.0TB.2=2.0T轻细绝缘线绕过斜面顶端很小的光滑定滑轮连接两金属棒的中点细线与斜面平行两导轨足够长sin370=0.6cos370=0.8g=10.0m/s2开始时开关S1S2都断开轻细绝缘线绷紧金属棒a和b在外力作用下处于静止状态求1撤去外力两金属棒的加速度多大?2同时闭合开关S1S2当金属棒a和b通过的距离s=400m时速度达到最大求在这个过程中两金属棒产生的焦耳热之和是多少?
如图所示质量为m=0.1kg粗细均匀的导线绕制成闭合矩形线框其中长宽竖直放置在水平面上中间有一磁感应强度B.=1.0T磁场宽度的匀强磁场线框在水平向右的恒力F.=2N的作用下由静止开始沿水平方向运动使AB边进入磁场从右侧以=1m/s的速度匀速运动离开磁场整个过程中始终存在大小恒定的阻力Ff=1N且线框不发生转动求线框AB边1离开磁场时感应电流的大小2刚进入磁场时感应电动势的大小3穿越磁场的过程中安培力所做的总功
如图所示两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置导轨间距为L.＝1m导轨底端接有阻值为0.5W.的电阻R.导轨的电阻忽略不计整个装置处于匀强磁场中磁场方向垂直于导轨平面斜向上磁感应强度B.＝1T现有一质量为m＝0.2kg电阻为0.5W.的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M.＝0.5kg的物体相连细绳与导轨平面平行将金属棒与M.由静止释放棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动运动过程中棒与导轨始终保持垂直接触取重力加速度g=10m/s2求1金属棒匀速运动时的速度2棒从释放到开始匀速运动的过程中电阻R.上产生的焦耳热3若保持某一大小的磁感应强度B.1不变取不同质量M.的物块拉动金属棒测出金属棒相应的做匀速运动的v值得到实验图像如图所示请根据图中的数据计算出此时的B.14改变磁感应强度的大小为B.2B.2＝2B.1其他条件不变请在坐标图上画出相应的v—M.图线并请说明图线与M.轴的交点的物理意义
如图所示两根光滑的金属导轨MNM.′N.′平行固定于同一水平面内导轨间距为l=0.50m电阻不计M.M.′间接有阻值R.=1.6Ω的电阻金属棒ab垂直于导轨放置导轨处于磁感应强度B.=0.20T方向竖直向下的匀强磁场中金属棒ab在外力作用下向右匀速运动速度v=10m/s运动过程中金属棒ab与导轨保持良好接触已知金属棒ab接入电路部分的阻值r=0.40Ω求1金属棒ab中电流I.的大小和方向21min内电阻R.上产生的热量Q.
如图8所示固定在水平面上的光滑平行金属导轨间距为L.右端接有阻值为R.的电阻空间存在在方向竖直磁感应强度为B.的匀强磁场质量为m电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连放在导轨上初始时刻弹簧恰处于自然长度给导体棒水平向右的初速度v0导体棒开始沿导轨往复运动在此过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知导体棒的电阻r与定值电阻R.的阻值相等不计导轨电阻则下列说法中正确的是
如图金属棒ab金属导轨和螺线管组成闭合回路金属棒ab在匀强磁场B.中沿导轨向右运动则
如图所示水平面内有两根足够长的平行导轨L1L2其间距d=0.5m左端接有容量C.=2000μF的电容质量m=20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动导体棒和导轨的电阻不计整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场磁感应强度B.=2T现用一沿导轨方向向右的恒力F.1=0.44N作用于导体棒使导体棒从静止开始运动经t时间后到达B.处速度v=5m/s此时突然将拉力方向变为沿导轨向左大小变为F.2又经2t时间后导体棒返回到初始位置A.处整个过程电容器未被击穿求1导体棒运动到B.处时电容C.上的电量2t的大小3F2的大小
如图11所示abcd是一边长为l的匀质正方形导线框总电阻为R.今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域.已知磁感应强度为B.磁场宽度为3l求线框在进入磁场区和穿出磁场区两个过程中ab两点间电势差的大小.图11
如图所示固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中金属杆ab与金属框架接触良好在两根导轨的端点de之间连接一电阻R.其他部分电阻忽略不计金属杆ab在外力F.作用下向右匀速滑动运动中杆ab始终垂直于框架则
两根足够长的光滑导轨竖直放置间距为L.底端接阻值为R.的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端金属棒和导轨接触良好导轨所在平面与磁感应强度为B.的匀强磁场垂直如图所示除电阻R.外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则
矩形导线框固定在匀强磁场中如图甲所示磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向为垂直纸面向里磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示则
如图甲所示MNPQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨间距L.＝2.0mR.是连在导轨一端的电阻质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上电压传感器与这部分装置相连导轨所在空问有磁感应强度B.＝0.5T方向竖直向下的匀强磁场从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F.使其由静止开始沿导轨向左运动电压传感器测出R.两端的电压随时间变化的图线如图乙所示其中OA段是直线AB段是曲线BC段平行于时间轴假设在从1.2s开始以后外力F.的功率P.＝4.5W保持不变导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好不计电压传感器对电路的影响g＝10m/s2求1导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小2在1.2s~2.4s的时间内该装置产生的总热量Q.3导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R.的值
如图8所示一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B.的匀强磁场方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场直径CD始终与MN垂直.从D.点到达边界开始到C.点进入磁场为止下列说法中正确的是
电阻R.电容C.与一线圈连接成闭合回路现使磁铁开始自由下落在N.极接近线圈上端的过程中流过R.的电流方向和电容器极板的带电情况是
如图a所示竖直平面内有两根光滑且不计电阻的长平行金属导轨间距L.导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场将一质量m电阻R.的金属杆水平靠在导轨处上下运动与导轨接触良好1若磁感应强度随时间变化满足B.=ktk为已知非零常数金属杆在距离导轨顶部L.处释放则何时释放会获得向上的加速度2若磁感应强度随时间变化满足B.0cd均为已知非零常数为使金属杆中没有感应电流产生从t=0时刻起金属杆应在外力作用下做何种运动列式说明3若磁感应强度恒定为B.0静止释放金属杆对比b图中从铝管顶部静止释放磁性小球在铝管中的下落试从能量角度用文字分析两图中的共同点
如图所示长为L.的金属导线弯成一圆环导线的两端接在电容为C.的平行板电容器上P.Q.为电容器的两个极板两板间的距离远小于环的半径现加一垂直环面向里磁感应强度以B.=B0+KtK>0随时间变化的磁场经时间t电容器P.极板
英国物理学家麦克斯韦认为变化磁场会在空间激发感生电场感生电场对自由电荷做功产生感生电动势如图甲所示方向竖直向下的磁场磁感应强度均匀增加磁感应强度B.随时间t的变化规律为B.=ktk为常数这时产生感生电场的电场线是一系列逆时针方向以0为圆心的同心圆且同一条电场线上各点的场强大小相等1在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环求导体环中产生的感生电动势e2若在垂直磁场的平面内固定一半径为的光滑绝缘细管管内有一质量为m带电量为+q的轻质小球如图乙所示使磁感应强度由零开始增大同时小球在感生电场的作用下从静止开始运动已知在半径为r的细管内二周产生的感生电动势与该处感生电场电场强度E.的关系为e=E·2πr求当磁感应强度增大到B.0时细管对小球的弹力设小球在运动过程中电荷量保持不变对原磁场的影响可忽略不计小球重力
某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面如图甲所示俯视图当它经过安放在两铁轨间的线圈时线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈边长分别为l1和l2匝数为n线圈和传输线的电阻忽略不计.若火车通过线圈时控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示abcd均为直线t1t2t3t4是运动过程的四个时刻则火车
如图所示在光滑水平面上用恒力拉质量为边长为总电阻为的单匝均匀正方形铜线框线框从位置1开始以速度进入磁感应强度为的匀强磁场到达位置2时线框刚好全部进入磁场在位置3时线框开始离开匀强磁场到达位置4时线框刚好全部离开磁场则
如图所示固定的水平长直导线中通有电流I.矩形线框与导线在同一竖直平面内且一边与导线平行线框由静止释放在下落过程中
在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈线圈平面与磁场垂直如图甲所示规定图中磁场方向为正已知线圈的半径为r匝数为N.总电阻为R.磁感应强度的最大值为B.0变化周期为T.磁感应强度按图乙所示变化求1在0~内线圈产生的感应电流的大小I.12规定甲图中感应电流的方向为正方向在图丙中画出一个周期内的i-t图象已知图中3在一个周期T.内线圈产生的焦耳热Q.
如图所示M.N.为纸面内两平行光滑导轨间距为L.轻质金属杆ab可在导轨上左右无摩擦滑动杆与导轨接触良好导轨右端与定值电阻连接P.Q.为平行板器件两板间距为d上下两板分别与定值电阻两端相接两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R.其余电阻不计带电粒子的重力不计为使粒子沿原入射方向从板间右端射出则轻杆应沿什么方向运动速度多大
在倾角为30º的光滑斜面上部固定一金属导轨CDEFG于直线OEH对称OH∥CD∥FG∠DEF=60ºCD=DE=EF=FG=AB=L整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B0的匀强磁场中一根质量为m的导体棒AB在细绳牵引下以恒定的速度v0平顺地沿斜面从底部向上运动与金属导轨接触良好如图所示始终保持AB⊥OHO.是AB棒的中点细绳贴近斜面且保持在直线OEH上导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μCD和FG两段电阻不计DEF段与AB棒材料相同粗细均匀且相同单位长度的电阻均为r求1导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小2将导体棒从DF拉到CG的过程中绳子拉力对该系统所做的功3若将金属棒滑行至DF处时记作t=0时刻从此时刻起让磁感应强度方向不变大小由B0逐渐减小使金属棒速度仍为v0恒定但其中不产生感应电流写出磁感应强度B.大小随时间t变化的关系式t
如图所示导体棒在拉力F.作用下沿倾斜的导轨匀速向上运动不计导轨和导体棒的电阻接触面光滑匀强磁场的磁感应强度B.垂直导轨平面向上下列说法中正确的是
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如图甲所示100匝的线圈横截面积是0.1m2线圈两端
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