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文檔簡介
高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)
一.選擇題(共8小題)
1.(2025春?濱海新區(qū)期末)如圖所示,ef>gh為兩相互平行水平固定放置的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為
擱在金屬導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦。當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時,下列描
述正確的是()
A.兩金屬棒將互相靠近
B.金屬棒對導(dǎo)軌的壓力將減小
C.回路中電流方向為順時針方向
D.回路中電流方向為逆時針方向
2.(2025春?新鄉(xiāng)期末)如圖所示的正六邊形abcdef,O點為正六邊形的中心,g為aO的中點?,F(xiàn)
在a、O兩點垂直紙面固定的長直導(dǎo)線甲、乙,兩導(dǎo)線中通有恒定電流,g點的磁感應(yīng)強度方向垂
直aO向下、磁感應(yīng)強度大小為Bo,d點的磁感應(yīng)強度大小為0。已知長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)
生的磁感應(yīng)強度為I為導(dǎo)線中的電流大小,「為空間某點到直導(dǎo)線的距離。下列說法正確
的是()
A.導(dǎo)線甲、乙中的電流均垂直紙面向外
B.導(dǎo)線甲、乙中的電流之比為2:1
C.c、e兩點的磁感應(yīng)強度相同
D.b點的磁感應(yīng)強度大小為三Bo
3.(2025?湖北一模)如圖所示,半徑為a的金屬細圓環(huán)水平放置,在圓環(huán)的中心O豎直放置一細
金屬桿。一電阻為R的導(dǎo)體棒一端套在軸O上,另一端可繞軸線沿圓環(huán)做圓周運動。圓環(huán)處于磁
感應(yīng)強度大小B=K「,方向豎直向上的磁場中,式中K為大于零的常量,r為場點到O點的距離。
細金屬桿與圓環(huán)用導(dǎo)線連按,不計細金屬桿、圓環(huán)及導(dǎo)線的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒沿順時針方向(俯視)
以角速度3勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是()
A.導(dǎo)體棒中電流的方向為O-A
B.導(dǎo)體棒受到的安培力沿順時針方向(俯視)
C.導(dǎo)體棒中電流的大小為學(xué)會-
D.感應(yīng)電動勢的大小為
4.(2025?海淀區(qū)校級三模)如圖所不,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬為2L、方向垂直
于紙面向里的勻強磁場區(qū)域。線框剛進入磁場的時刻記為1=0時刻,則下列圖像能正確反映線框
中的感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是(規(guī)定線框中的電流沿逆時針方向為正)()
5.(2025?南寧模擬)如圖所示為我國自主研究設(shè)計的艦教機返回航母甲板時電磁減速的簡化原理圖。
固定在絕緣水平面上足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R(其余電阻不計),整個
裝置處在豎直向下的勻強磁場中。返回時艦載機等效為導(dǎo)體棒PQ以一定初速度水平向右運動,則
其速度V、加速度a隨位移x的變化圖像正確的是(?
XPXXXX
6.(2025春?曹縣校級期末)如圖所小電路,將開關(guān)從b調(diào)到a后,電路中電流的圖像應(yīng)為下列中
的()
7.(2025春?慈溪市期末)下列四幅圖都涉及了磁現(xiàn)象,其中描述正確的是()
力大小為F、加速度大小為a、位移大小為x、電容器(未被擊穿)的電荷量為Q,則它們隨時間
t變化的關(guān)系圖像可能正確的是()
(多選)10.(2025春?武漢期中)在電磁爐上放置一盛有冷水的金屬杯,接通交流電源,一段時間
后杯內(nèi)的水就會沸騰起來。下列說法正確的是()
A.使用陶瓷器皿,不影響電磁爐加熱效果
B.電磁爐工作時,在金屬杯底部產(chǎn)生渦流
C.若在輸入端接恒定電流,電磁爐無法正常加熱金屬杯
D.使用微波爐加熱冷水,其工作原理與電磁爐工作原理相同
(多選)11.(2025?龍崗區(qū)校級模擬)正方體abed-a由icidi的上表面水平,沿中心線0102放置一
根通有恒定電流I的長直導(dǎo)線,現(xiàn)使一閉合金屬小圓環(huán)沿不同方向以相同速率做勻速直線運動,運
動過程中圓環(huán)平面始終水平。下列說法正確的是()
A.ai點與c點的磁感應(yīng)強度相等
B.小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點豎直向上運動時,小圓環(huán)中無感應(yīng)電流
C.小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c,小圓環(huán)的平均感應(yīng)電動勢相等
D.小圓環(huán)的圓心從bl移到ci過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量先減少后增加
(多選)12.(2025?黔南州模擬)如圖所示,足夠長的光滑平行水平金屬導(dǎo)軌上放置一導(dǎo)體棒ab,
導(dǎo)體棒處于垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=lTo金屬導(dǎo)軌左側(cè)接有兩個
電源,EI=E2=2V,開始兩只開關(guān)Si、S2均處于斷開狀態(tài)?,F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個向左的初速度vo=3m/s,
同時閉合開關(guān)Si;?段時間后導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài),隨后斷開開關(guān)Si,閉合開關(guān)S2。導(dǎo)體棒運動
全過程不離開磁場區(qū)域與導(dǎo)軌,不會跨過電源;若導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,導(dǎo)體棒
接入回路的電阻為1C,其余電阻不計,下列說法中正確的是()
XXXX
XXXX
XXXX
XXXX
A.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中安培力對導(dǎo)體棒做功之和為零
B.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為32C
C.從開始運動至導(dǎo)體棒最終穩(wěn)定過程中安培力的沖量大小為2N?s
D.全過程中導(dǎo)體棒加速度的最大值為Im/s2
三.填空題(共4小題)
13.(2025春?徐匯區(qū)校級期末)如圖所示,L是一內(nèi)阻很小的帶鐵芯的線圈,A是一燈泡,電鍵K
處于閉合狀態(tài),電路是接通的?,F(xiàn)將電鍵K打開,則在電路切斷后,觀察到A的現(xiàn)象是
(選填“逐漸熄滅”,“閃一下后逐漸熄滅”,“立即熄滅”);通過燈泡A的電流方向是
(選填“a-b”或“b-a”)。
14.(2025春?廈門校級月考)如圖所示,邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框從空中某處由靜
止開始下落,一段時間后進入一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,則該導(dǎo)線框進入磁場的過程中
感應(yīng)電流為方向(選填“順時針”或“逆時針”),導(dǎo)線框全部進入磁場流過導(dǎo)線
某一橫截面的電荷量為。
XXXX
B
XXXX
15.(2025春?永春縣校級期口)現(xiàn)把電阻與線圈兩端相連構(gòu)成閉合回路,在線圈止上方放一條形磁
鐵,如圖所示,磁鐵的S極朝下,在將磁鐵的S極插入線圈的過程中,通過電阻的感應(yīng)電流的方
向由,線圈與磁鐵相互(填“吸引”或“排斥”)。
U;
16.(2025春?重慶期中)G為零刻度在中央的昆敏電流表,連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖①
中所示,即電流從電流表G的左接線柱進時,指針也從中央向左偏。今把它與?線圈串聯(lián)進行電
磁感應(yīng)實驗,則圖②中的條形磁鐵的運動方向是向(選填"上”或“下”):圖③中電
流表指針應(yīng)向(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn);圖④中的條形磁鐵下端為極(選
填“N”或"S”)。
①②③④
四.解答題(共4小題)
17.(2025?河南模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈
abed安裝在試驗車底部,線圈邊長L=lm,匝數(shù)n=100,總電阻R=10C,平直軌道上的試驗車
以vo=6m/s的初速度進入軌道前方的勻強磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強度大小B=0.5T,方向豎直向
上,磁場區(qū)域長度也為L=lm,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,
取重力加速度大小g=10m/~不計試驗車與凱道間的摩擦力。求:
(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車受到的安培力大?。?/p>
(3)從ab邊剛進磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小。
18.(2025?遼寧模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈
abed安裝在試驗車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=l(X),總電阻R=I0Q,平直軌道上的試驗車
以vo=6m/s的初速度進入軌道前方的勻強磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強度人小B=O.5T,方向豎直向
上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,
不計試驗車與軌道間的摩擦力。求:
(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大??;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車的加速度大小。
19.(2025?揚州模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌ab、cd兩端各接一個阻值為R的電阻,直徑為d
的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,電阻為R的金屬棒PQ向右勻速運動,
與尋軌的接觸良好,某時刻通過左端電阻的電流最大且電流大小為I...,不計導(dǎo)軌電阻,求此時金
屬棒PQc
(1)所受安培力的大小F:
(2)速度的大小V。
20.(2025?安徽模擬)如圖所示為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量
為m的緩沖車廂。在緩沖車的底板上安裝著電磁鐵,能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁場的
磁感應(yīng)強度為B,沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN,可以在導(dǎo)軌內(nèi)自由滑動的
緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合的多匝矩形線圈abed,線圈的總電阻為R,
匝數(shù)為n,ab邊長為L,假設(shè)緩沖車以速度vo與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與
軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運動,從而實現(xiàn)緩沖,一切摩擦及空氣阻力不計。
(1)求緩沖車廂減速過程中最大加速度的大?。?/p>
(2)碰撞后緩沖車廂向前移動一段距離后速度為零,則此過程線圈abed中產(chǎn)生的焦耳熱是多少:
(3)緩沖車與障礙物碰撞后,要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物碰撞前,導(dǎo)軌右端
與滑塊K的cd邊距離至少多大。
“內(nèi)XX點、
XXbxxxd、\
/―Ml=緩沖滑塊障礙物
緩沖車廂絕緣光滑導(dǎo)軌線圈
高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)
參考答案與試題解析
一.選擇題(共8小題)
1.(2025春?濱海新區(qū)期末)如圖所示,ef、gh為兩相互平行水平固定放置的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為
擱在金屬導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦。當(dāng)?條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時,下列描
B.金屬棒對導(dǎo)軌的壓力將減小
C.回路中電流方向為順時針方向
D.回路中電流方向為逆時計方向
【考點】右手定則;來拒去留.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)楞次定律結(jié)合具體的判斷方法進行分析解答。
【解答】解:當(dāng)條形磁鐵靠近導(dǎo)軌時,穿過導(dǎo)軌的磁通量增大,根據(jù)楞次定律判斷出導(dǎo)軌中產(chǎn)生
感應(yīng)電流,其產(chǎn)生的磁場將會阻礙磁通量增大,故兩棒向內(nèi)靠近,減小磁感線穿過的面積,從而
起到阻礙磁通最增大的作用,與磁鐵存在相互排斥的力,因此不論條形磁鐵下端是S極還是N極,
磁鐵靠近,則兩棒靠近,金屬棒對導(dǎo)軌的壓力將增大;因不知道磁鐵下端是S極還是N極,故無
法判斷原磁場的方向,則無法判斷感應(yīng)電流的方向,故BCD錯誤,A正確。
故選:Ao
【點評】考查楞次定律的應(yīng)用,會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確分析解答。
2.(2025春?新鄉(xiāng)期末)如圖所示的正六邊形abcdef,O點為正六邊形的中心,g為aO的中點。現(xiàn)
在a、O兩點垂直紙面固定兩長直導(dǎo)線甲、乙,兩導(dǎo)線中通有恒定電流,g點的磁感應(yīng)強度方向垂
直aO向下、磁感應(yīng)強度大小為Bo,d點的磁感應(yīng)強度大小為0。已知長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)
生的磁感應(yīng)強度為8=半,I為導(dǎo)線中的電流大小,「為空間某點到直導(dǎo)線的距離。下列說法正確
的是()
b
A.導(dǎo)線甲、乙中的電流均垂直紙面向外
B.導(dǎo)線甲、乙中的電流之比為2:1
C.c、e兩點的磁感應(yīng)強度相同
D.b點的磁感應(yīng)強度大小為三~8°
【考點】右手定則;磁感應(yīng)強度的矢量疊加.
【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.
【答案】R
【分析Id點的磁感應(yīng)強度大小為0,根據(jù)右手定則,判斷導(dǎo)線甲、乙中的電流一個垂直紙面向外、
一個垂直紙面向里;
d點的磁感應(yīng)強度大小為0,長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為8=,,求導(dǎo)線甲、乙
中的電流之比;
根據(jù)平行四邊形定則定則,分析c、c兩點的合磁感應(yīng)強度;
分別求導(dǎo)線甲、乙在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度,再根據(jù)合成規(guī)律,求b點合磁感應(yīng)強度。
【解答】解:A.依題意,d點的磁感應(yīng)強度大小為0,根據(jù)磁感應(yīng)強度疊加原理,可知導(dǎo)線甲乙
在d點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向相反,根據(jù)右手定則,可知導(dǎo)線甲、乙中的電流一個垂直紙面向外、
一個垂直紙面向里,故A錯誤;
B.設(shè)正六邊形邊長為L,由于d點的磁感應(yīng)強度大小為0,長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感
LIkl甲k[乙
應(yīng)強度為8=7■,則有=~~7~
1甲2
解得導(dǎo)線甲、乙中的電流之比;一=:
1乙1
故B正確;
C.導(dǎo)線甲在c、e兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相同、方向不同,導(dǎo)線乙在c、e兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)
強度大小相同、方向不同,”:行四邊形定則定則可知c、e兩點的合磁感應(yīng)強度不相同,故C錯誤;
D.設(shè)乙的電流大小為I,可知8。二華+早
22
解得?=今
導(dǎo)線甲在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度當(dāng)=苧=1%
導(dǎo)線乙在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度%=¥=令
幾何關(guān)系可知二者夾角為120°
故b點合磁感應(yīng)強度比=避+用-28182cos120。
解得8匕=第8。
故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題解題關(guān)鍵是掌握右手定則,即磁感應(yīng)強度的合成規(guī)律滿足平四邊形定則,難度中等。
3.(2025?湖北一模)如圖所示,半徑為a的金屬細圓環(huán)水平放置,在圓環(huán)的中心O豎直放置一細
金屬桿。一電阻為R的導(dǎo)體棒一端套在軸O匕另一-端可繞軸線沿圓環(huán)做圓周運動。I員環(huán)處于磁
感應(yīng)強度大小B=Kr,方向豎直向上的磁場中,式中K為大于零的常量,r為場點到O點的距離。
細金屬桿與圓環(huán)用導(dǎo)線連接,不計細金屬桿、圓環(huán)及導(dǎo)線的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒沿順時針方向(俯視)
以角速度3勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是()
A.導(dǎo)體棒中電流的方向為O-A
B.導(dǎo)體棒受到的安培力沿順時針方向(俯視)
c.導(dǎo)體棒中電流的大小為"當(dāng)
2R
1
D.感應(yīng)電動勢的大小為]K3a3o
【考點】導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】D
【分析】由右手定則,分析金屬棒中的電流方向;
由左手定則,分析金屬棒受到的安培力方向:
先求每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,再積分求總的電動勢,最后根據(jù)歐姆定律,求電
流。
【解答】解:A.由右手定則,金屬棒中的電流方向為AfO,故A錯誤;
B.由左手定則,金屬棒受到的安培力沿逆時針方向(俯視),故B錯誤;
CD.設(shè)每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為e,則有e=Bro)r
則整根金屬棒的感應(yīng)電動勢的大小為E=J;B3r2廿=^Ka)a3
根據(jù)歐姆定律,則金屬棒中電流的大小/二。二紳
KO/\
故C錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】本題在求電流時,一個關(guān)鍵點為先求每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,采用了
微元思想,難度中等。
4.(2025?海淀區(qū)校級三模)如圖所示,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬為2L、方向垂直
干紙面向里的句強磁場區(qū)域.線框剛進入磁場的時刻記為t=0時刻,則下列圖像能正確反映線椎
中的感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是(規(guī)定線框中的電流沿逆時針方向為正)()
【考點】根據(jù)B?t或者年-t圖像計算感應(yīng)電動勢:閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式;楞次定
律及其應(yīng)用;導(dǎo)體平動切把磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.
【專題】比較思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】C
【分析】先由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,由E=BLv和閉合電路歐姆定律1=得求解感應(yīng)電流
A
的大小變化與否。
【解答】解:線框開始進入到全部進入時,線框的右邊切割磁感線,由右手定則可知,感應(yīng)電流
沿逆時針方向,在i-t圖像為正;因速度保持不變,故感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流大小不變,當(dāng)全部
進入時,線框中磁通量不變,故沒有感應(yīng)電流,當(dāng)線框開始離開時,左邊切割磁感線,由右手定
則可知感應(yīng)電流為順時針,故感應(yīng)電流為負值,且大小不變。故ABD錯誤,C正確。
故選:Co
【點評】由楞次定律或左手定則判斷感應(yīng)電流方向,根據(jù)E=BLv和閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)
電流的大小,都是常用的方法和思路。
5.(2025?南寧模擬)如圖所示為我國自主研究設(shè)計的艦載機返航母甲板時電磁減速的簡化原理圖。
固定在絕緣水平面上足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R(其余電阻不計),整個
裝置處在豎直向下的勻強磁場中。返回時艦教機等效力導(dǎo)體棒PQ以一定初速度水平向右運動,則
其速度v、加速度a隨位移x的變化圖像正確的是(?
【考點】導(dǎo)軌滑桿模型中的圖像問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式:導(dǎo)體平動切割磁感線
產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.
【專題】定景思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.
【答案】D
【分析】根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)體棒PQ受到的安培力方向,由牛頓第二定律結(jié)合安培力公式、歐姆
定律列式分析加速度變化情況,即可判斷v-t圖像的斜率變化情況;根據(jù)動量定理以及電荷量與
電流的關(guān)系列式,分析7-X圖線的形狀;根據(jù)加速度與速度的關(guān)系分析加速度變化率的變化情況:
根據(jù)加速度與速度的關(guān)系,以及速度與位移的關(guān)系分析a-x圖像的形狀,
【解答】解:AB.導(dǎo)體棒切割磁感線、回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流,導(dǎo)體棒ab受到向左的安培力,向右
減速運動,由F=B/L=B=ma,可得:ma=0gtz
AK
取一小段時間At,則有.:maAt=8"M,可得:mAv=曳a
nn
即:子為定值,v-x圖像應(yīng)為傾斜的直線。故AB錯誤;
Ax
22
CD.根據(jù)a然可知,因v與x成線性關(guān)系,而a與v成正比,故a與x成線性關(guān)系,a?x圖
像為直線,故C錯誤,D正確。
故選:Do
【點評】本題要根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律以及力學(xué)規(guī)律相結(jié)合得到圖像的解析式,再分析圖像的形狀。
6.(2025春?曹縣校級期末)如圖所示電路,將開關(guān)從b調(diào)到a后,電路中電流的圖像應(yīng)為下列中
的()
【考點】自感線圈對電路的影響.
【專題】定性思想;歸納法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合:理解能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)LC電路電流的變化規(guī)律分析即可。
【解答】解:根據(jù)題意可知,將開關(guān)由b調(diào)到a時,F(xiàn)H,容器和日感線圈組成網(wǎng)路,此叵路為振蕩
電路,產(chǎn)生周期性迅速變化的正弦振蕩電流,電容器開始放電,由于電容器上極板帶正電,則電
流為逆時針,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越來越大,當(dāng)電容電量為0時,表示放電完畢,此時電
流達到最大;其后磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,電流越來越小,電流為0時,充電完畢,
此時,電容器下極板帶正電:之后開始反向放電,電流為順時針,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越
來越大,當(dāng)電容電量為0時,放電完畢,此時電流最大,其后磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,
電流越來越小,電流為0時,充電完畢,在電場能轉(zhuǎn)化為磁場能以及磁場能又再次轉(zhuǎn)化為電場能
的過程中,電路向外輻射電磁波,電路中的能量在耗散,所以最大電流越來越小,故A正確,BCD
錯誤。
故選:Ao
【點評】掌握LC振蕩電路的電流變化特點是解題的基礎(chǔ)。
7.(2025春?慈溪市期末)下列四幅圖都涉及了磁現(xiàn)象,其中描述正確的是()
A.圖甲金屬線圈在圓形勻強磁場中從A位置向B位置運動,金屬線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.圖乙中線框在磁場中從右向左運動時,穿過線框的磁通量不變
C.圖丙中線圈a通入電流均勻變小的直流電,線圈b所接電流表不會有示數(shù)
D.圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方通有逐漸增大的電流,圓線圈中有感應(yīng)電流
【考點】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件;判斷磁通量的大小或變化.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.
【答案】B
【分析】明確磁通量的定義以及感應(yīng)電流的條件,分析各項中是否滿足感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件即可。
【解答】解:A、圖甲金屬淺圈在圓形勻強磁場中從A位置向B位置運動,金屬線圈中的磁通量
沒有發(fā)生變化,線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯誤:
B、圖乙中線框在磁場中從右向左運動時,線圈面積不變,磁感應(yīng)強度不變,所以穿過線框的磁通
量不變,故B正確;
C、圖內(nèi)中線圈a通入電流均勻變小的直流電,線圈中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電沆,線圈b
所接電流表有示數(shù),故C錯誤;
D、圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方導(dǎo)線中電流增大,但穿過線圈的磁通量一直為零,保持
不變,線圈中沒有感應(yīng)電流,故D錯誤。
故選:Bo
【點評】本題考查磁通量的定義以及感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是解題的關(guān)
鍵。
8.(2025?福建模擬)如圖甲所示,足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),左端連
接電阻R,金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中。t=0時刻,ab棒
在水平外力F作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運動,其速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示。運
動過程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒克服安培力做功的功率為P,R上通過的電流為
i,下列P或i隨I變化的圖像中,可能正確的是()
XXXX
XXXX
A77A7A7zx.
Lx:?r11
XXXX
XXXX
AB、ab棒受到的安培力大小為F笠=DiL,所以ab棒克服安培力做功的功率為P=F交Y,整理可
得P二嗎¥12,所以P與t成二次函數(shù)關(guān)系,故B正確,A錯誤。
n+r
故選:Bo
【點評】知道金屬棒做的是勻加速直線運動是解題的關(guān)鍵,掌握動生電動勢的計算公式,閉合電
路的歐姆定律以及安培力計算公式和功率計算公式是解題的基礎(chǔ)。
二.多選題(共4小題)
(多選)9.(2025春?商丘期末)如圖所示,兩根電阻不計、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面
成0角,導(dǎo)軌上端連接電容器C,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。一電阻不計
的金屬棒MN從某高度處由靜止彈放,下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。MN所受的安培
力大小為F、加速度大小為a、位移大小為x、電容器(未被擊穿)的電荷量為Q,則它們隨時間
t變化的關(guān)系圖像可能正確的是()
C.OtD.0t
【考點】含有電容器的導(dǎo)軌滑桿模型.
【專題】比較思想;方程法;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;分析綜合能力.
【答案】BC
【分析】根據(jù)電流定義式、加速度定義式、安培力公式結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)出加速度表達式,
分析加速度變化情況,并判斷出安培力大小F的變化情況,根據(jù)運動學(xué)公式分析位移x變化情況。
根據(jù)Q=CU分析Q的變化情況,再選擇圖像。
【解答】解:AB、金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源,持續(xù)對電容器充電。設(shè)在極
短時間At內(nèi),電容器的電荷量增加AQ,則回路中的電流大小為/=第二歿盧=CBLa
金屬棒受到的安培力大小為F=BIL=B2L2Ca
設(shè)導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為8,根據(jù)牛頓第二定律得mgsinO-F=ma
聯(lián)立解得a=
m+CB”'
可知加速度為定值,通過金屬棒的電流I和金屬棒所受的安培力F均為定值,故A錯誤,B正確;
C、金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動,由位移%=;就2可知,x-t關(guān)系圖像為開口向上的拋
物線(右支),故C正確;
D、電容器的電荷量Q=CU=CBL△v=CBLat,可知Q?t圖像為過原點的直線,故D借誤。
故選:BCo
【點評】解答本題的關(guān)鍵要根據(jù)牛頓第二定律以及電磁感應(yīng)規(guī)律、電路規(guī)律推導(dǎo)出金屬棒加速度
表達式,分析出金屬棒的運動情況,要在理解的基礎(chǔ)上記住本題的結(jié)論。
(多選)10.(2025春?武漢期中)在電磁爐上放置一盛有冷水的金屬杯,接通交流電源,一段時間
后杯內(nèi)的水就會沸騰起來。下列說法正確的是()
A.使用陶瓷器皿,不影響電磁爐加熱效果
B.電磁爐工作時,在金屬杯底部產(chǎn)生渦流
C.若在輸入端接恒定電流.電磁爐無法正常加熱金屬杯
D.使用微波爐加熱冷水,其工作原理與電磁爐工作原理相同
【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動:渦流的產(chǎn)生及原理.
【專題】定性思想;推理法;交流電專題;理解能力.
【答案】BC
【分析】電磁爐的工作原理是利用渦流產(chǎn)生熱量從而加熱食物,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和產(chǎn)生
電流的條件分析解答。
【解答】解:AB、電磁爐工作時,交流電源產(chǎn)生變化的磁場,使通過金屬杯的磁通量發(fā)生變化而
產(chǎn)生渦流,利用渦流來加熱水,如果將金屬杯換作陶瓷器皿,陶瓷是絕緣體,將不能再產(chǎn)生渦流,
則電磁爐不能正常工作,故A錯誤,B正確;
C、輸入端接恒定電流,穿過金屬杯的磁通量不變,無法產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁爐不能正常工作,故
C正確;
D、電磁爐是先加熱金屬杯再加熱冷水,微波爐直接給水加熱,故D錯誤。
故選:BCo
【點評】解題關(guān)鍵是能夠理解簡易電磁爐的工作原理:電磁感應(yīng),通過實驗現(xiàn)象分析各選項。
(多選)11.(2025?龍崗區(qū)校級模擬)正方體abedaQicd的上表面水平,沿中心線602放置一
根通有恒定電流I的長直導(dǎo)線,現(xiàn)使一閉合金屬小圓環(huán)沿不同方向以相同速率做勻速直線運動,運
動過程中圓環(huán)平面始終水平。下列說法正確的是()
A.ai點與c點的磁感應(yīng)強度相等
B.小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點豎直向上運動時,小圓環(huán)中無感應(yīng)電流
C.小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c,小圓環(huán)的平均感應(yīng)電動勢相等
D.小圓環(huán)的圓心從bi移到ci過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量先減少后增加
【考點】導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:楞次定律及其應(yīng)用.
【專題】定性思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.
【答案】BD
【分析】磁感應(yīng)強度是矢量;根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析;根
據(jù)磁通量的定義分析。
【解答】解:A、ai點與c點到長直導(dǎo)線的距離相等,所以這兩點的磁感應(yīng)強度大小相等,根據(jù)安
培定則可知,ai點與c點的磁感應(yīng)強度方向不同,故A錯誤;
B、小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點豎直向上運動時,穿過小圓環(huán)的磁通量始終為零不變,所以小圓
環(huán)中無感應(yīng)電流,故B正確;
C、小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量變化量相等,但是ad和
ac長度不等,所以經(jīng)過的時間不等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,在此過程中,小圓環(huán)的平均
感應(yīng)電動勢不相等,故C錯誤;
D、小圓環(huán)的圓心從bi移到ci過程中,到直導(dǎo)線正下方是穿過小圓環(huán)的磁通量為零,則穿過小圓
環(huán)的磁通量先減少后增加,故D正確。
故選:BD。
【點評】本題考查了對直線電流磁場的認識,對磁通量、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解,基礎(chǔ)題。
(多選)12.(2025?黔南州模擬)如圖所示,足夠長的光滑平行水平金屬導(dǎo)軌上放置一導(dǎo)體棒ab,
導(dǎo)體棒處于垂直于導(dǎo)軌平面厚直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1K金屬導(dǎo)軌左側(cè)接有兩個
電源,EI=E2=2V,開始兩只開關(guān)Si、S2均處于斷開狀態(tài)?,F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個向左的初速度vo=3m/s,
同時閉合開關(guān)Si;一段時間后導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài),隨后斷開開關(guān)Si,閉合開關(guān)S2。導(dǎo)體棒運動
全過程不高開磁場區(qū)域與導(dǎo)軌,不會跨過電源;若導(dǎo)軌間跑L=0.5m,導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,導(dǎo)體棒
接入回路的電阻為1C,其余電阻不計,下列說法中正確的是()
XXXX
XXXX
XXXX
XXXX
A.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中安培力對導(dǎo)體棒做功之和為零
B.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為32C
C.從開始運動至導(dǎo)體棒最終穩(wěn)定過程中安培力的沖量大小為2N?s
D.全過程中導(dǎo)體棒加速度的最大值為hWs2
【考點】動量定理在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用;安培力作用卜?的運動學(xué)問題(力與運動的關(guān)系).
【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.
【答案】ABD
【分析】分別計算出閉合開關(guān)Si,和斷開開關(guān)SI,閉合開關(guān)S2后導(dǎo)體棒的速度,然后根據(jù)動能定
理分析;根據(jù)動量定理和電流的定義式計算;根據(jù)動量定理計算;計算出導(dǎo)體棒中的最大電流,
進而計算最大安培力,根據(jù)牛頓第二定律計算即可。
【解答】解:A、當(dāng)閉合開關(guān)Si,一段時間后導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)時,設(shè)導(dǎo)體棒的速度大小為v,
則Ei=BLv,當(dāng)斷開開關(guān)Si,閉合開關(guān)S2后,達到穩(wěn)定狀態(tài)后設(shè)導(dǎo)體棒的速度大小為娟,則有
E2=BLV),因為EI=E2,所以V=V1在閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中,僅有安培力對
導(dǎo)體棒做功,根據(jù)動能定理可得安培力對導(dǎo)體棒做功為零,故A正確;
B、在閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒中的電流為零,根據(jù)右手定則可知導(dǎo)體棒的速
度方向向右;閉合開關(guān)Si,一段時間后導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度方向向左,由上面A的分析
可解得v=v』4m/s,規(guī)定向右的方向為正方向,閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中,對導(dǎo)體
棒根據(jù)動量定理有87〃=m1/一m(一切,其中q=It,聯(lián)立解得q=32C,故B正確:
C、規(guī)定向右的方向為正方向,對導(dǎo)體棒從開始到最終達到穩(wěn)定狀態(tài)過程中根據(jù)動量定理得安培力
的沖量大小為I=mv'-m(-vo),代入數(shù)據(jù)解得1=14N?s,故C錯誤;
D、當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流最大時導(dǎo)體棒的加速度最大,當(dāng)斷開開關(guān)Si,閉合開關(guān)S2時,導(dǎo)體棒中的
電流最大為〃=織誓,此時導(dǎo)體棒受到的安培力大小為F=BImL,根據(jù)牛頓笫二定律F=ina
2
可得此時導(dǎo)體棒的加速度最大為am=lm/s,故D正確。
故選;ABDo
【點評】知道不管是閉合開關(guān)Si,還是斷開開關(guān)SI,閉合開關(guān)S2后導(dǎo)體棒穩(wěn)定時導(dǎo)體棒中的電流
為零,即導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電源電動勢是解題的關(guān)鍵。
三.填空題(共4小題)
13.(2025春?徐匯區(qū)校級期末)如圖所示,L是一內(nèi)阻很小的帶鐵芯的線圈,A是一燈泡,電鍵K
處于閉合狀態(tài),電路是接通的?,F(xiàn)將電鍵K打開,則在電路切斷后,觀察到A的現(xiàn)象是閃一
下后逐漸熄滅(選填“逐漸熄滅”,“閃一下后逐漸爆滅”,“立即熄滅”);通過燈泡A的
電流方向是a-b(選填“a-b”或“b~a”)。
【考點】自感線圈對電路的影響.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.
【答案】閃一下后逐漸熄滅;a-b。
【分析】線圈的特點是閉合時阻礙電流的增大,斷開時產(chǎn)生一自感電動勢相當(dāng)于電源,由此分析。
【解答】解:并聯(lián)電路的電流之比等于電阻的反比,可知K斷開前流過線圈的電流大于流過燈泡
的電流,自感線圈L中有向左的電流;斷開K后瞬間,L的電流要減小,于是L中產(chǎn)生自感電動
勢,阻礙自身電流的減小,但電流還是逐漸減小為零。原來跟L并聯(lián)的燈泡A,由于電源的斷開,
向左的電流會立即消失,但比時它卻與L組成自感回路,L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A
中流過,方向由a到b。因比燈泡會閃亮一下,隨后亮度逐漸變暗,最后熄滅。
故答案為:閃一下后逐漸熄滅;a-b。
【點評】做好本類題目的關(guān)鍵是弄清線圈與哪種電器相配,結(jié)合線圈特點分析新組成的閉合回路
的電流流向。
14.(2025春?廈門校級月考)如圖所示,邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框從空中某處由靜
止開始下落,一段時間后進入一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,則該導(dǎo)線框進入磁場的過程中
感應(yīng)電流為逆時針方向(選填“順時針”或“逆時針”),導(dǎo)線框全部進入磁場流過導(dǎo)線
D/2
某一橫截面的電荷量為_=-_。
R
XXXX
B
XXXX
【考點】線圈進出磁場的能量計算;線圈進出磁場的電壓、電流、電荷最等電學(xué)量的計算.
【專題】比較思想;模型法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.
DI2
【答案】逆時針,—O
R
【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及電
荷量與電流的關(guān)系求流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量。
【解答】解:導(dǎo)線框進入磁場的過程中,磁通量增加,磁場方向垂直紙面向里,根據(jù)楞次定律可
知,感應(yīng)電流沿逆時針方向C
導(dǎo)線框進入磁場的過程中平均感應(yīng)電動勢為后=篝=萼
平均感應(yīng)電流為7=W
流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為q=7?4=牛
072
故答案為:逆時針,—O
R
【點評】本題主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律的有關(guān)應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵要熟練推導(dǎo)出電荷量與
磁通量變化量的關(guān)系式,能在理解的基礎(chǔ)上記住結(jié)論。
(2025春?永春縣校級期口)現(xiàn)把電阻與線圈兩端相連構(gòu)成閉合回路,在線圈正上方放一條形磁
鐵,如圖所示,磁鐵的S極朝下,在將磁鐵的S極插入線圈的過程中,通過電阻的感應(yīng)電流的方
向由b-a,線圈與磁鐵相互―排斥(填“吸引”或“排斥”)。
【考點】楞次定律及其應(yīng)用.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】b-a;排斥。
【分析】當(dāng)磁鐵向下運動時,穿過線圈的磁通量變大,原磁場方向向下,所以感應(yīng)磁場方向向上,
根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向;根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷磁鐵與線圈的相互作
用.
【解答】解:當(dāng)磁鐵向下運動時,穿過線圈的磁通量變大,原磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知
感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下,根據(jù)右手螺旋定則,拇指表示感應(yīng)磁場的方向,四指彎曲的方向
表示感應(yīng)電流的方向,可知感應(yīng)電流從上向下通過螺線管,則即通過電阻的電流方向為b-a;
根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用,故磁鐵與線圈相互排斥。
故答案為:b-a;排斥。
【點評】楞次定律應(yīng)用的題目我們一定會做,大膽的去找原磁場方向,磁通量的變化情況,應(yīng)用
楞次定律判斷即可.
16.(2025春?重慶期中)G為零刻度在中央的靈敏電流表,連接在宜流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖①
中所示,即電流從電流表G的左接線柱進時,指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進行電
磁感應(yīng)實驗,則圖②中的條形磁鐵的運動方向是向下(選填“上”或“下”):忤③中電流
表指針應(yīng)向左(選填“左"或"右”)偏轉(zhuǎn);圖⑷中的條形磁鐵下端為N極(選填“N”
【考點】楞次定律及其應(yīng)用.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】下;左:N
【分析】要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)圖①實險可知,電流是從左接線柱流入靈敏電流
表,從而知道螺線管中電流方向,由安培定則從而知道感應(yīng)電流的磁場方向,根據(jù)楞次定律知,
磁通量的變化,從而確定磁體的運動方向以及磁極。
【解答】解:圖②中的電流”指針左偏,可知感應(yīng)電流是從左側(cè)流入的,根據(jù)安培定則可知感應(yīng)
電流的磁場向下,原磁場向上,根據(jù)楞次定律可知可知條形磁鐵的運動方向是向下;
圖③中穿過線圈的磁通量向下減小,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從左側(cè)流入電表,
可知電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn);
圖④中的電流表指針向右偏轉(zhuǎn),可知感應(yīng)電流從右側(cè)流入電表,感應(yīng)電流的磁場向上,磁鐵插入,
則穿過線圈的磁通吊向下增加的,可知條形磁鐵下端為N極。
故答案為:卜;左;N
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量
的變化。
四.解答題(共4小題)
17.(2025?河南模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈
abed安裝在試驗車底部,線圈邊長L=lm,匝數(shù)n=100,總電阻R=10。,平直軌道上的試驗車
以vo=6m/s的初速度進入軌道前方的勻強磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強度大小B=0.5T,方向豎直向
上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,
取重力加速度人小g=10m/巴不計試驗車與軌道間的摩擦力。求:
(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小:
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車受到的安培力大?。?/p>
(3)從ab邊剛進磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小。
L
【考點】線圈進出磁場的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計算;線圈進出磁場的動力學(xué),可題.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.
【答案】(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小等于30A;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車受到的安培力大小等于1500N;
(3)從ab邊剛進磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小等于5C
【分析】(1)線圈剛進入磁場,根據(jù)動生電動勢表達式求解回路中的感應(yīng)電動勢,根據(jù)歐姆定律
求解電流;
(2)根據(jù)安培力公式求解試驗車受到的安培力的大??;
(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解平均電流,根據(jù)電流定義式求解電荷量。
【解答】解:Q)線圈剛進入磁場,回路中的感應(yīng)電動勢Eo=nBLvo
線圈中的感應(yīng)電流/。=督
解得Io=30Ao
(2)試驗車受到的安培力的大小F=nBIoL
解得F=l500N.
(3)從ab邊剛進磁場到剛出磁場過程中,線圈中的平均電流大小
E
7/=R=nWZi
A<1>=BL2
解得q=5Co
答:(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小等于30A;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車受到的安培力大小等于1500N;
(3)從ab邊剛進磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小等于5C。
【點評】本題考查電磁感應(yīng),目的是考查學(xué)生的推理論證能力,代入相應(yīng)公式即可求解,
18.(2025?遼宇模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈
abed安裝在試驗車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=100,總電阻R=10C,平直軌道上的試驗車
以vo=6m/s的初速度進入軌道前方的勻強磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強度大小B=0.5T,方向豎直向
上,磁場區(qū)域長度也為L=lm,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,
不計試驗車與軌道間的摩擦力。求:
(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大??;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車的加速度大小。
【考點】線圈進出磁場的動力學(xué)問題;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.
【專題】計算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.
【答案】(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小是30A;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車的加速度大小是3m/s20
【分析】(I)線圈進入磁場的過程中做切割磁感線運動,根據(jù)E=BLv求出電動勢,由閉合電路
的歐姆定律求出電流;
(2)根據(jù)安培力的公式求出安培力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度。
【解答】解:(1)線圈剛進入磁場,回路中的感應(yīng)電動勢E=nBLvo
線圈中的感應(yīng)電流
代入數(shù)據(jù)解得I=30A
(2)試驗車受到的安培力的大小F=nBIL
由牛頓第二定律有F=ma
代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s2
答;(1)線圈進入磁場瞬間,線圈中的電流大小是30A;
(2)線圈進入磁場瞬間,試驗車的加速度大小是3m/s2。
【點評】本題考查電磁感應(yīng),目的是考查學(xué)生的推理論證能力,牢記相關(guān)的模型即可。
19.(2025?揚州模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌ab、cd兩端各接一個阻值為R的電阻,直徑為d
的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,電阻為R的金屬棒PQ向右勻速運動,
與導(dǎo)軌的接觸良好,某時刻通過左端電阻的電流最大且電流大小為Im,不計導(dǎo)軌電阻,求此時金
屬棒PQ,
(1)所受安培力的大小F;
(2)速度的大小v。
,女2、、、
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