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解析:
?(1)电流稳定后,道题棒做匀速运动 BIL解得B?m g ①
mg ② ILE R(2)感应电动势 E=BLv ③ 电影电流I?I2R由②③④式解得v?
mg(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm 机械能守恒
1mvm2?mgh 2感应电动势的最大值Em?BLvm 感应电流的最大值Im?解得 Im?Em Rmg2gh IR本题考查电磁感应的规律和电磁感应与力学的综合。难度:难。
(广东卷)16. 如图5所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M'N'的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是
答案:A
解析:MN只有进入磁场中才切割磁感线,因而只有中间过程有感应电动势,选A。 (山东卷)21.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度?0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时
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A.穿过回路的磁通量为零 B.回路中感应电动势大小为2Bl?0
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 答案:ACD
解析:根据右手定则,回来中感应电流的方向为逆时针方向。
本题考查电磁感应、磁通量、右手定则,安培力,左手定则等基本知识。 难度:易。
(上海物理)19. 如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图
解析:在0-t1,电流均匀增大,排除CD.t2
在t1-t2,两边感应电流方向相同,大小相加,故电流大。
在t2~t3,因右边离开磁场,只有一边产生感应电流,故电流小,所以选A。 本题考查感应电流及图象。 难度:难。
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(上海物理)21.如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_____(填“左”或“右”)运动,并有_____(填“收缩”或“扩张”)趋势。
解析:变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反,相互吸引,则金属环A将向右移动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势。
本题考查楞次定律。难度:易。
(上海物理)32.(14分)如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从x0?1m处以v0?2m/s的初速度,沿x轴负方向做a?2m/s的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求: (1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入
2??BLs'R?S?2cm2p0?240pal2?3?ml2?1?m??BLs?q=求解。指出该同学解法的RRRRq???SE???8.85*10?12c2/N?m2EM错误之处,并用正确的方法解出结果。 解析: (1)a?F,F?ma?0.2N m因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL 又I?EBLvBLvBLat???0.4t ,所以R?RRIIwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网
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且S?122S1at,得t??s 2a2所以Q?I2Rt?I2?0.4t2?0.2J (2)x?1?12at?1?t2,得t?1?x,所以R?0.41?x。 2(3)错误之处:因框架的电阻非均匀分布,所求R是0.4s时回路内的电阻R,不是平均值。
正确解法:因电流不变,所以q?It?1?0.4c?0.4c。
本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。难度:难。
(重庆卷)23.(16分)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d。水流速度处处相同,大小为v,方向水平。金属板与水流方向平行。
地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻为p,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电建K连接到两金属板上。忽略边缘效应,求:
(1)该发电装置的电动势; (2)通过电阻R的电流强度; (3)电阻R消耗的电功率。 解析:
(1)由法拉第电磁感应定律,有E?Bdv (2)两板间河水的电阻 r??由闭合电路欧姆定律,有 I?d SEBdvS? r?R?d?RS2(3)由电功率公式,P?IR
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?BdvS?得 P???R
?d?RS??(浙江卷)19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是
2
A. 第2秒内上极板为正极 B. 第3秒内上极板为负极 C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2?r/d 答案:A
(四川卷)19.图甲所示电路中,A1、A2、A3 为相同的电流表,C为电容器,电阻
2R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化
如图乙所示,则在t1~t2时间内
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