2013高考物理 模拟新题特快专递（第五期）专题十四、电磁感应综合问题

2013高考物理 模拟新题特快专递（第五期）专题十四、电磁感应综合问题内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、电磁感应综合问题1.(18 分 ) （2013 广东省江门市期末）如 图 所 示 , 两 根 放 在 竖 直 面 内 且 足 够长 的 平 行 光 滑 金 属 导 轨 ,相 距 为 2L。 左 侧 是 水 平 放 置 长 为 6L、 间 距 为 L 的 平 行 金 属 板 ,且连 接 电 阻 R。 金 属 板 右 半 部 、 侧 区 域 均 处 在 磁 感 应 强 度 均 为 B、 方 向 垂 直 纸 面 向里 的 匀 强 磁 场 中。 质 量 为 M、 电 阻 也 为 R 的 导 体 棒 导 轨 接 触 良 好。 棒 侧 O 处 受 水 平 向 2、右 的 力 作 用 ,由 静 止 开 始 向 右 运 动 ,在 某 一 时 刻 恰 好 进 入 侧 区 域 且以 速 度 速 运 动 ,同 时 从 金 属 上 板 左 端 边 缘 水 平 向 右 射 入 电 量 为 q 带 负 电 油 滴 能 在 金属 板 左 半 部 匀 速 向 右 运 动 ,不 计 其 他 电 阻。 (1)求通过电阻 R 的电流 I 和两端的电压 U；(2)若要求油滴能从金属板间飞出,求油滴射入的速率 u 的范围：(3)若棒在进入 侧区域前,所受水平向右的力与移动的距离成正比,求力与移动距离的比值 K。 解：（1）棒产生的感应电动势 （2 分）0据欧姆定律 （1 分）1 分） 3、 ， （1 分）2）对油滴在金属板左半部运动，列力平衡方程（1 分） （1 分） ，做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心。 （1 分） （1 分） 最小半径 （1 分） ，油滴从金属板左侧飞出最大速率2L（1 分）01最大半径 （1 分） ， （1 分） 222)()3滴从金属板右侧飞出最小速率 （1 分） 02滴射入的速率范围 ， （1 分）05（3）对棒，依题意，由动能定理（2 分） （1 分）0121 24、 （12 分）如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度 B=2T 的匀强磁场以虚线 左边界，磁场的方向竖直向下。 左侧有一质量 m=长 电阻 R=2的矩形线圈 t=0s 时，用一恒定拉力 F 4、 拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过 1s，线圈的 到达磁场边界 时立即将拉力 F 改为变力，又经过 1s，线圈恰好完全进入磁场。 整个运动过程中，线圈中感应电流 I 随时间 t 变化的图象如图乙所示。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：（1）线圈 刚进入磁场时的速度 s 内运动的距离 x；（2）线圈 的长度 3）刚要进入磁场时，拉力的功率。 解：（1）t 1=1s 时，线圈 进入磁场，感应电动势 （1 分）感应电流 ， （1 分）得 s， （1 分）（1 分）2）线圈在磁场中运动时，感应电流 ,由乙图可知，电流随时间均匀增加，线圈在磁场中做匀加速运动， （1 分）s 时，线圈速度 5、为 应电流 ， （1 分）得 s, （1 分）（1 分）（3）线圈在磁场中运动的加速度 , （1 分）212/刚要进入磁场时拉力为 F, ， （1 分） （1 分）2得 P= （1 分）3（16 分） （2013 江苏南京盐城一模）如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框 框的边长为m、总电阻为。 ，有界匀强磁场区域的下边界与x/my/O） ，上边界满足曲线方程 （m） ，场强大小。 线框在x 沿 轴正方向的拉力 作用下，以速度 水平向右做匀速直线运动，恰好拉F/出磁场。 （1）求线框中 端的最大电压；（2）在图乙中画出运动过程上线框 象，并估算磁场区域的面积；（3）求线框在穿越整 6、个磁场的过程中，拉力所做的功。 F解（1）当导线框运动到磁场中心线时，有两种情况，一是 ，二是 ，当 运动到磁场中心时，上的电压最大。 x/my/)(（2）切割磁场的时间为 )(后，经 框中无感应电流 )(切割时间 t3=个小方格表示电量t/my/ ，图像与 t 轴所围区域共有小方格 153 个（150155 个均算正确）故 （3）在 过线框的电流按正弦规律变化(A)2)048.)(31216 分) （2013 江苏省徐州期末）如图所示，空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场。 现将质量为 、边长为 的正方形线框 ，静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上，重合。 边的电阻为 ， 边的电阻为 ，线框其余部分电 7、阻不计。 )若磁场随时间的变化规律为 ( 为大于零的已知常数)，求线框中感应0电流的大小和方向。 (2)若磁场不随时间变化，而是按照下列情况分布：磁感应强度沿 轴方向均匀分布，沿化( 为大于零的已知常数)，线框从 =0 时刻、以初速度 由示位置向 轴正方向平动。 求在图示位置线框所受安培力的大小和方向。 (3)在第(2)问中，若 ，求在整个运动过程中，电阻 产生的焦耳热。 21 ：（1）根据法拉第电磁感应定律可知：（2 分）22感应电流的大小 （1 分）2121应电流的方向沿 （2 分）（2） 的磁感应强度为 以 割产生的电动势 E=Q 处磁感应强度为 0，所以其产生的电动势也为 0， 因此线框中的 8、感应电动势 E= 线框中的感应电流 2121线框受的安培力方向沿 x 方向（或水平向左） 安培力大小为（2 分）2104（3）线框最终停止，根据能量关系，线框中产生的焦耳热为 201阻 202135 （2013 广东省韶关市一模）如图所示，足够长的金属导轨 Q 平行放置，间距为 L，与水平面成 角，导轨与定值电阻 2相连，且 R，R 1支路串联开关 S，原来 S 闭合匀强磁场垂直导轨平面向上，有一质量为m、有效电阻也为 R 的的导体棒 导轨垂直放置，它与导轨的接触粗糙且始终接触良好，现让导体棒 静止开始释放，沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为 V，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的 9、 已知重力加速度为 g，导轨电阻不计，求：43 （1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和达到稳定状态后导体棒 的电流强度 I；（2）如果导体棒 静止释放沿导轨下滑 x 距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路中产生的电热是多少。 （3）导体棒 到稳定状态后，断开开关 S，从这时开始导体棒 滑一段距离后，通过导体棒 截面的电量为 q，求这段距离是多少。 解析： （1）回路中的总电阻为： 当导体棒 速度 V 匀速下滑时棒中的感应电动势为：E = 时棒中的感应电流为： 总 （2 分）总电 时重力的功率为： （2 分）重电 43解得： （2 分） 2 分）2）设导体棒 导轨间的滑动摩擦力大小为 f，根据能 10、的转化和守恒定律可知： （2 分）少的重力势能等于增加的动能、回路中产生的焦耳热以及克服摩擦力做功的和：（2 分）21得： （2 分）1（3）S 断开后，回路中的总电阻为： R/总设这一过程经历的时间为 t，这一过程回路中的平均感应电动势为 ，通过导 ，导体棒 滑的距离为 S，则：2/总得： （2 分） （2 分）. （15 分） （2013 湖北黄冈市期末）如图所示，位于水平面内间距为 L 的光滑平行导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于导轨所在平面，导轨左端用导线相连，一质量为 m、长为 L 的直导体棒两端放在导轨上，并与之密接。 已知导轨单位长度的电阻为 r，导线和导体棒的电阻均忽略不计。 从 t=0 时刻起，导体棒在平行于导轨的拉力作用下，从导轨最左端由静止做加速度为 a 的匀加速运动，求（1） t 时刻导体棒中的电流 I 和此时回路的电功率 P；（2） t 时间内拉力做的功 解：（1）导体棒由静止开始做匀加速运动在 t 时刻的速度 v=1 分位移 x= 1 分导体棒切割磁感线产生的感应电动势 E=1 分由闭合电路欧姆定律知，导体棒中的电流 I 为I=。