高三物理一轮复习电磁感应经典练习(含答案).pdf
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1、2010 届高三物理一轮复习 电磁感应经典练习(含答案) 1绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与 电源、电键相连,如图所示线圈上端与电源 正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳 起若保持电键闭合,则() A铝环不断升高 B 铝环停留在某一高度 C铝环跳起到某一高度后将回落 D如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变 2如图所示,矩形闭台线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图 所示置于平板的正下方( 磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁匀速 向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄扳的摩擦力方向 和线圈中产生感应电流的方向( 从上向下看 )是 () A摩擦力方向一直向
2、左 B摩擦力方向先向左、后向或右 C感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针 D感应电流的方向顺时针逆时针 3如图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面带有负电荷Q ,在 A 正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出),使 B 的环面在水 平面上与圆盘平行, 其轴线与橡胶盘A的轴线 O1O2重合。现使橡胶盘 A 线圈 铁芯 铝 电源 由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动,则() A金属圆环 B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力增大 B金属圆环 B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力减小 C金属圆环 B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力减小 D金属圆环 B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力增大 4如图
3、所示,一矩形线框竖直向上进入有水平边 界的匀强磁场,磁场方向垂直纸 面向里,线框在磁场中运动时只受重力和磁场力,线框平面始终与 磁场方向垂直。向上经过图中1、2、3 位置时的速率按时间依次为v1、 v2、v3,向下经过图中 2、1 位置时的速率按时间依次为v4、v5,下列说 法中一定正确的是() Av1v2 Bv2v3 C v2v4 Dv4v5 5如图所示 , 两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中, 磁场垂直导轨所 在平面, 金属棒 ab可沿导轨自由滑动 . 导轨一端连接一个定值电阻 R,导 轨电阻可忽略不计 . 现将金属棒沿导轨由 静止向右拉 . 若保持拉力恒定, 当速度为 v 时, 加 速度
4、为 1 a , 最终 以速度 2v 做匀速运动 ; 若保持拉力的功率恒定 , 当 速度为 v时, 加速度为 2 a , 最终也以速度 2v 做匀速运动 ,则( ) 1 2 3 v1 v2 v3 v4 v5 B a b c d e f F r A. 21 aa= B. 21 a2a= C. 21 a3a= D. 21 a4a= 6如图所示 , 平行导轨水平放置, 匀强磁场的 方向垂直于导轨平面 , 两金属棒 a、b和轨道组成闭合电路 , 用水平恒 力 F向右拉 a, 使a、b分别以 a v 和 b v 的速度向右匀速运动 , 若a棒与轨道 间的滑动摩擦力为 f, 则回路中感应电流的功率为( )
5、A. a Fv B. b Fv C. a (Ff ) v D. ab (Ff ) (vv ) 7如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd 和 ef ,水平放置且相距 L,在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环,两圆环面 平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两 金属杆与水平导轨、 金属圆环形成闭合回路, 两金属杆质量均为m ,电 阻均为 R ,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖 直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= 3mg拉细杆 a,达到匀 速运动时,杆 b 恰好静止在圆环上某处,试求: (1)杆 a 做匀速运动时,回路中的感应电流; (2
6、)杆 a 做匀速运动时的速度; (3) 杆 b 静止的位置距圆环最低点的 高度。 8如图所示,竖直放置的光滑平行金属导轨MN 、PQ相距 L,在 M点和 P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间 OO1O1O 矩形区域内有 垂直导轨平面向里、 宽为 d 的匀强磁场, 磁感应强度为 B一质量为 m , 电阻为 r 的导体棒 ab 垂直搁在导轨上, 与磁场 上边边界相距 d0现使 ab 棒由静止开始释放, 棒 ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动 (棒 ab 与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始 终保持水平,导轨电阻不计) 求: (1)棒 ab 在离开磁场下边界时的速度; (2)棒 ab 在通过
7、磁场区的过程中产生的焦耳 热; (3)试分析讨论 ab 棒在磁场中可能出现的运动情况。 9如图甲所示的轮轴 , 它可以绕垂直于纸 面的光滑固定水平轴O 转动. 轮上绕有轻 质柔软细线 , 线的一端系一重物, 另一端系一质量为 m的金属杆 . 在竖 直平面内有间距为L 的足够长的平行金属导轨PO 、EF,在 QF之间连接 R P M a b d0 d o o o1 o1 B Q N 有阻值为 R 的电阻, 其余电阻不计 . 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨 平面垂直 . 开始时金属杆置于导轨下端, 将重物由静止释放, 重物最终 能匀速下降 . 运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好, 忽略所有
8、 摩擦。 (1) 若重物的质量为 M,则重物匀速下降的速度 v 为多大 ? (2) 对一定的磁感应强度B,重物的质量 M取不同的值 , 测出相应的 重物做匀速运动时的速度, 可得出 vM- 实验图线 . 图乙中画出了磁感应 强度分别为 1 B 和 2 B 时的两条实验图线, 试根据实验结果计算 1 B 与 2 B 的 比值。 10如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ相距为 L,导轨 平面与水平面夹角=30,导轨电阻不计 磁感应强度为 B的匀强磁 场垂直导轨平面向上,长为L 的金属棒 ab 垂直于 MN 、PQ放置在导轨 上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m 、电阻为 R两金
9、属 导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R ,定值电阻R1=2R ,电阻 箱电阻调到使 R2=12R , 重力加速度为 g, 现将金属棒由静止释放, 试求: (1)金属棒下滑的最大速度为多大? (2)R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少? M P Q B a N b R2 R1 S RL 11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 0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R 2 的电阻连接,右端 通过导线与阻值 RL 4 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 =2 m ,有一阻值 r =2 的金属棒 PQ放置在
10、靠近磁场边界 CD处 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t0 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 2 TB 0 4812 st / 图乙 RL P Q C D E F 图甲 d 12两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有 一边在同一水平面内, 另一边直于水平面。 质量均为 m的金属细杆 ab、 cd 与导轨垂直接
11、触形成闭合回路, 杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数,导 轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁 感应强度大小为 B, 方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速 运动时, cd 杆也正好以某一速度向下做匀速运动。 设运动过程中金属细杆ab、cd 与导轨接触良好, 重力加速度为 g。求: (1)ab杆匀速运动的速度v1; (2)ab杆所受拉力 F; (3)若测得 cd 杆匀速运动的速度为v2,则在 cd 杆向下运动路程为 h 过程中,整个回路 中产生的焦耳热为多少 ? 13如图所示, abcd 为质量 M=2 kg 的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,
12、另有一根重量m=0.6 kg 的金属 棒 PQ平行于 bc 放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱ef (竖 直立柱光滑,且固定不动) ,导轨处于匀强磁场中,磁场以cd 为界, 左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度B 大小都为 0.8 T. 导轨的 bc 段长 L=0.5 m,其电阻 r=0.4 ,金属棒 PQ 的电阻 R=0.2 ,其余电阻均可不计. 金属棒与导轨间的动摩擦因数 =0.2. 若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2 N 的水平拉力,设 导轨足够长,重力加速度g 取 10 m/s 2,试求: (1)导轨运动的最大加速度; (2)导轨的最大速度; (3
13、)定性画出回路中感应电流随时间变化的图线。 14光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离 d=0.5m,导轨 平面与水平面的夹角为 30 ,导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻, 其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强 度 B=1T ,如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒 ab,放 在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒 ab 由静止开始自由下滑到底端 脱离轨道的过程中, 电阻 R上产生的热量为 Q=1J ,g=10m/s 2,则: (1)指出金属棒 ab 中感应电流的方向。 (2)棒在下滑的过程中达到的最大速度是 多少? (3)当棒的速度为 v=2 ms
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