上海高考二模磁场专题剖析
10页1、磁场c、dh3h图甲20、如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直先由静止释放c,c刚进入磁场即作匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触用ac表示c的加速度,Ekd表示 d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移图乙中正确的是 BD图乙ABCDacxcOoh2h3h4h5hacxcOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5h15如图(甲),闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图(乙)中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是20如图所示,由一根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆(中央缺口很小)组成的线圈水平放置,匀强磁场B垂直通过线圈平面,若将磁场的磁感强度从B增大到2B的过程中通过线圈的电量为Q,则下列可使线圈中通过电量为Q的过程是(A)保持磁场不变,将线圈平面翻
2、转90 (B)保持磁场不变,将线圈平面翻转180 (C)保持磁场不变,将线圈的一个小圆平面翻转180 (D)保持磁场不变,将线圈拉成一个大圆 RBMN24、如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动,电路的固定电阻为R,其余电阻忽略不计在MN滑动过程中,通过电阻R上的电流的平均值为,当MN从圆外的左端滑到右端时,通过R的电荷量为33、(14分)如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角的绝缘斜面上,两导轨间距m,导轨的电阻可忽略。、两点间接有阻值为的电阻一根质量kg、电阻的均匀直金属杆放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好整套装置处于磁感应强度T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下自图示位置起,杆受到大小为(式中为杆运动的速度,力的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻的电流随时间均匀增大取10m/s2,(1)试判断金属杆在匀强磁场中做何种运动,并请写出推理过程;(2)求电阻的阻值;(3)已知金属杆自静止开始下滑m的过程中,电阻上产生
3、的焦耳热为J,R求该过程需要的时间和拉力做的功33(14分)如图所示,竖直平面内有足够长的光滑的两条竖直平行金属导轨,上端接有一个定值电阻R0,两导轨间的距离L=2m,在虚线的区域内有与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,虚线间的高度h=1m。完全相同的金属棒ab、cd与导轨垂直放置,质量均为m0.1 kg,两棒间用l=2m长的绝缘轻杆连接。棒与导轨间接触良好,两棒电阻皆为r=0.3,导轨电阻不计,已知R0=2r。现用一竖直方向的外力从图示位置作用在ab棒上,使两棒以v=5m/s的速度向下匀速穿过磁场区域(不计空气和摩擦阻力,重力加速度g取10 m/s2)。求:(1)从cd棒进磁场到ab棒离开磁场的过程中通过ab棒的电流大小和方向;(2)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中拉力做的功;(3)若cd棒以上述速度刚进入磁场时,将外力撤去,经一段时间cd棒匀速出磁场,求在此过程中电阻R0上产生的热量。20如图(甲)所示,相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计,OO的左侧存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场。在OO左侧L处垂直导
4、轨放置一质量为m、电阻为0.5R的金属杆ab,ab在恒力F的作用下由静止开始向右运动3L的距离,其速度与位移的变化关系如图(乙)所示。下列判断中正确的是( )(A)ab即将离开磁场时,安培力的大小为 (B)整个运动的过程中,通过电阻R上的电量为 (C)ab即将离开磁场时,加速度的大小为 (D)整个过程中,电阻R上产生的焦耳热为 33(14分)如图(甲)所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面,在纸面内固定一条以O点为圆心、半径为L的圆弧形金属导轨,长也为L的导体棒OA绕O点以角速度匀速转动,棒的A端与导轨接触良好,OA、导轨、电阻R构成闭合电路。(1)试根据法拉第电磁感应定律,证明导体棒产生的感应电动势。(2)某同学设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮,如图(乙)所示。车轮与轮轴之间均匀地连接4根金属条,每根金属条中间都串接一个小灯,阻值为R=0.3并保持不变,车轮半径r1=0.4m,轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁,可形成圆心角为=60的扇形匀强磁场区域,磁感应强度B=2.0T,方向如图(乙)所示。若自行车前进时,后轮顺时针转动的角速度恒为=10rad/s,不计其它电阻和车轮厚度。
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