高考物理必做电磁感应大题
42页1、高考复习物理 电磁感应大题Rd1(18分)如图所示,两根相同的劲度系数为k的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上,弹簧上端通过导线与阻值为R的电阻相连,弹簧下端连接一质量为m,长度为L,电阻为r的金属棒,金属棒始终处于宽度为d垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时弹簧处于原长,金属棒从静止释放,水平下降h高时达到最大速度。已知弹簧始终在弹性限度内,且弹性势能与弹簧形变量x的关系为,不计空气阻力及其它电阻。求:(1)此时金属棒的速度多大?(2)这一过程中,R所产生焦耳热QR多少?2(17分)如图15(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图15(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电
2、流的大小和方向是否发生改变?为什么?求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。3、(16分)t0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由n匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bclB、abL,总电阻为R,线框始终保持静止。求:线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;线框所受安培力的大小和方向。该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出t0时磁感应强度的波形图,并求波长和频率f。abcdxyOl0l0v04、(16分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L0.2m,一端通过导线与阻值为R=1的电阻连接;导轨上放一质量为m0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力
3、F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示. (取重力加速度g=10m/s2)求:(1)t10s时拉力的大小及电路的发热功率.t/s15105024v (m/s)图乙(2)在010s内,通过电阻R上的电量.FRB图甲5、 (20分)如图所示间距为 L 、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为两根同材料、长度均为 L 、横截面均为圆形的金属棒CD 、 PQ 放在斜面导轨上.已知CD 棒的质量为m、电阻为 R , PQ 棒的圆截面的半径是CD 棒圆截面的 2 倍。磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上两根劲度系数均为 k 、相同的弹簧一端固定在导轨的下端另一端连着金属棒CD 开始时金属棒CD 静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒 PQ 使金属棒 PQ 由静止开始运动当金属棒 PQ 达到稳定时弹簧的形变量与开始时相同,已知金属棒 PQ 开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式,求此过程中(l)CD棒移动的距离; (2) PQ棒移动的距离 (3) 恒力所做的功。(要求三问结果均用与重
4、力mg 相关的表达式来表示). 6、(12分)如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端。求:(1)金属棒下滑速度为v时的加速度。(2)金属棒下滑过程中的最大速度。(3)金属棒下滑至BD端过程中,电阻R上产生的热量。ABDCEFBsR(4)若用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端。金属棒棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?7(12分)如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0Ta
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