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1994-2013年电磁感应高考试题

1994-2013年电磁感应高考试题1(94).图19-5中A是一边长为l的方形线框,电阻为R.今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图19-6中的图1. (95)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2特,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5.0米/秒,如图13所示.不计导轨上的摩擦.(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.(2)求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量.2. (96)一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。

已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( )。

位置Ⅰ位置Ⅱ(A)逆时针方向逆时针方向(B)逆时针方向顺时针方向(C)顺时针方向顺时针方向(D)顺时针方向逆时针方向3. (96)右图中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计。

虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行。

磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下。

线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域。

已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在右图的i-x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。

4.(98上海)如图所示,在一固定的圆柱形磁铁的N 极附近置一水平线圈abcd ,磁铁轴线与线圈水平中心线xx ′轴重合。

下列说法正确的是A .当线圈刚沿xx ′轴向右平移时,线圈中有感应电流,方向为abcdaB .当线圈刚绕xx ′轴转动时(ad 向外,bc 向里),线圈中有感应电流,方向为abcdaC .当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时,线圈中有感应电流,方向为adcbaD .当线圈刚绕yy ′轴转动时(ab 向里,cd 向外),线圈中有感应电流,方向为abcda5.(98上海)将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa ,置于倾角为α37°的斜面上,ab 与斜面的底线MN 平行,如图所示。

ab=bc=cd=de=ef=fd=0.2米,线框总电阻为R =0.02欧,ab 边和de 边的质量均为m =0.01千克,其余四边的质量忽略不计。

框架可绕过c 、f 点的固定轴转动。

现从t =0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感强度与时间的关系为B =0.5t 特,磁场方向与cdef 面垂直。

(1)求线框中感应电流的大小,并在ab 段导线上画出感应电流的方向。

(2)t 为何值时框架将开始绕其固定轴转动? (cos37°=0.8,sin30°=0.6,g =10米/秒2)6.(99)一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图1所示。

现令磁感强度B 随时间t 变化,先按图2中所示的Oa 图线变化,后来又按图线bc 和cd 变化,令,分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,l 1,l 2,l 3分别表示对应的感应电流,则 A.ε1>ε2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 B.ε1<ε2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 C.ε1<ε2,I 2沿顺时针方向,I 3沿逆时针方向 D.ε1=ε2,I 2沿顺时针方向,I 3沿顺时针方向 7、(00上海)如图(a ),圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q ,P 和Q 共轴。

Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b )所示。

P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为N ,则(A )t 1时刻N>G (B )t 2时刻N>G (C )t 3时刻N<G (D )t 4时刻N=Ga b d c x x ′8、(00上海)如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef ,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab 搁在框架上,可无摩擦滑动。

此时adeb 构成一个边长为l 的正方形。

棒的电阻为r ,其余部分电阻不计。

开始时磁感强度为B 0。

(1)若从t =0时刻起,磁感强度均匀增加,每秒增加为k ,同时保持棒静止。

求棒中的感应电流。

在图上标出感应电流的方向。

(2)在上述(1)情况中,始终保持静止,当t =t 1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t =0时刻起,磁感强度逐渐减小,当棒以恒定速度v 向右作匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感强度应怎样随时间变化(写出B 与t 的关系式)?9.(00天津)空间存在以ab 、cd 为边界的匀强磁场区域,磁感强度大小为B ,方向垂直纸面向外,区域宽为1l ,瑞有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab 重合,长度为2l ,长边的长度为21l ,如图所示,某时刻线框以初速v 沿与ab 垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变,设该线框的电阻为R ,从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于 。

10.(00天津)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数100=n ,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻Ω=0.5r ,外电路电阻Ω=95R ,已知感应电动势的最大值Φ=ωn E m ,其中m Φ为穿过每匝线圈磁通量的最大值,求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。

13.(01上海)如图所示,有两根和水平方向成。

角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下。

经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度几,则 ( )(A )如果B 增大,v m 将变大 (B )如果α变大,v m 将变大 (C )如果R 变大,v m 将变大 (D )如果m 变小,v m 将变大14.(01上海)如图所示是一种延时开关,当S 1闭合时,电磁铁F 将衔铁D 吸下,C 线路接通。

当S 1断开时,由于电磁感应作用,D 将延迟一段时间才被释放。

则 ( )(A )由于A 线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D 的作用 (B )由于B 线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D 的作用 (C )如果断开B 线圈的电键S 2,无延时作用 (D )如果断开B 线圈的电键S 2,延时将变长15.(01上海)半径为a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B =0.2T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m ,b =0.6m ,金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2Ω,一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计(1)若棒以v 0=5m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO ’的瞬时(如图所示)MN 中的电动势和流过灯L 1的电流。

(2)撤去中间的金属棒MN 将右面的半圆环OL 2O ’以OO ’为轴向上翻转90º,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为ΔB/Δt =(4 /Ω)T/s ,求L 1的功率。

16.(01春季)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l 。

导轨上面横放着两根导体棒cd ab 和,构成矩形回路,如图所示.两根.导体棒的质量皆为m ,电阻皆为R ,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B .设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒cd 静止,棒ab 有指向棒cd 的初速度0v (见图).若两导体棒在运动中始终不接触,求:(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少.(2)当ab 棒的速度变为初速度的43时,cd 棒的加速度是多少?17.(01理综)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。

为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ,流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中虚线)。

图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料,现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。

当导电液体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得的电流值。

已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为A .)(a c bR B I ρ+ B .)(c baR B I ρ+ C .)(b a cR B I ρ+ D .(abc R B I ρ+17(02理综).图中EF 、GH 为平行的金属导轨,其电阻可不计,R 为电阻器,G 为电容器,AB 为可在EF 和GH上滑动的导体横杆。

有均匀磁场垂直与导轨平面。

若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流, 则当横杆ABA. 匀速滑动时,I 1=0,I 2=0B. 匀速滑动时,I 1≠0,I 2≠0C. 加速滑动时,I 1=0,I 2=0D. 加速滑动时,I 1≠0,I 2≠018.(02春季)磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,如图所示,已知一台单和发电机转子导线框共有N 匝,线框长为l 1,宽为l 2,转子的转动角速度为ω,磁极间的磁感强度为B ,试导出发电机的瞬时电动热E 的表达式。

现在知道有一种强水磁材料钕铁硼,用它制成发电机的磁极时,磁感强度可增大到原来的K 倍,如果保持发电机结构和尺寸,转子转动角速度,需产生的电动热都不变,那么这时转子上的导线框需要多少匝?19.如图所示,半径为R 、单位长度电阻为λ的均匀导电圆环固定在水平面上,圆环中心为O 。

匀强磁场垂直水平方向向下,磁感强度为B 。

平行于直径MON 的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动。

杆的电阻可以忽略不计,杆与圆环接触良好。

某时刻,杆的位置如图,∠aob=2θ,速度为v 。

求此时刻作用在杆上的安培力的大小。

20.(03上海)粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。

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