九、电磁感应(2)【考点分析】考点一:电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路相当于电源. 解决电路问题的基本方法:①用法拉第电磁感应定律或楞次定律确定感应电动势的____和_____②画出等效电路图.③运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质,电功率等公式进行求解.例1、如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率B k t∆=∆,k 为负的常量。
用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框。
将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中。
求(1)导线中感应电流的大小;(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化。
考点二:电磁感应中的能量问题电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到______作用,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功,此过程中,其它形式的能量转化为电能,“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其它形式的能转化为______.当感应电流通过用电器时,电能又转化为其它形式的能量,安培力做功的过程,是_______转化为_______的过程,安培力做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能量.例2、如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为Ө,上端接有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B 。
将质量为m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P ,导体棒最终以2v 的速度匀速运动。
导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g ,下列选项正确的是( )A .2mgsin ӨB .3mgsin ӨC .当导体棒速度达到v/2时加速度为 0.5gsin ӨD .在速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功考点三:电磁感应中的综合问题例3、如图所示,电阻不计的光滑金属导轨ac 、bd 水平平行放置,处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中,导轨左侧接有阻值为R=2r 的定值电阻,导轨间距为L. 一质量为m 、电阻为r 、长度也为L 的金属导体棒MN 垂直导轨放置在导轨上,在水平向右的拉力作用下向右匀速运动,速度为v 。
(1)R 中电流的大小是多少?方向如何?(2)M 、N 两点哪点电势高?M 、N 两点间电势差是多少?(3)水平拉力是多大?请继续思考:R(4)若某时刻撤去水平拉力,则此后的过程中,导体棒将做什么运动?最终速度是多少?(5)若撤去水平拉力后,导体棒向右运动的最远距离为x,则此过程中通过导体棒的电荷量是多大?(6)若某时刻撤去水平拉力,则此后的过程中,R中产生的焦耳热是多少?练习1.如图(a)所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。
线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。
求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图所示,高h=1m的曲面固定不动.一个质量为1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4m/s.g取10m/s1.在此过程中,下列说法正确的是()A.物体的动能减少了8J B.物体的重力势能增加了10JC.物体的机械能保持不变D.物体的机械能减少了11 J2.某天体平均密度为ρ,第一宇宙速度为v,已知万有引力恒量为G,天体可视为均匀球体,则()A.该天体半径为2 43vG πρB.该天体表面重力加速度为2 34Gv πρC.绕该天体表面附近飞行的卫星周期为3 G πρD.若考虑天体自转,则维持该天体稳定的最小自转周期为3 4G πρ3.如图所示,一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。
已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,重力加速度为g。
B 与斜面之间的动摩擦因数μ与A、B间弹力F N的大小分别是()A.μ=23tanα,F N=13mgsinαB.μ=23tanα,F N=12mgsinαC.μ=tanα,F N=13 mgcosαD.μ=tanα,F N=23 mgsinα4.如图所示,虚线表示某孤立点电荷Q激发的电场中三个等间距的等势面,一带电粒子(可看成点电荷)仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a 、b 、c 、d 为轨迹与等势面的交点。
下列说法正确的是( )A .粒子在a 点的电势能一定小于在d 点的电势能B .电势的高低一定是a b c ϕϕϕ>>。
C .粒子运动过程中经过c 点时的加速度一定最大D .粒子在a 、b 间的动能改变量一定等于在b 、c 间的动能改变量5.在如图所示的理想变压器供电线路中,原线圈接在有效值恒定的交流电源上,副线圈接有两个灯泡,电流表、电压表均为理想电表。
开关S 原来是断开的,现将开关S 闭合,则( )A .A 1的示数增大,A 2的示数增大B .A 1的示数不变,A 2的示数增大C .V 1的示数减小,V 2的示数减小。
D .V 1的示数不变,V 2的示数减小6.静电现象在自然界中普遍存在,下列不属于静电现象的是( )A .梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B .带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C .小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D .从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉7.为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a 、b 、c ,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U .若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是 ( )A .若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B .若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高C .污水流量Q 与U 成正比,与a 、b 无关D .污水中离子浓度越高电压表的示数将越大8.以下各物理量属于矢量的是( )A .质量B .时间C .电流D .磁感应强度9.放射性同位素钍(23290Th )经α、β衰变会生成氡(22086Rn ),其衰变方程为23290Th →22086Rn +xα+yβ,其中( )A .x =1,y =3B .x =3,y =2C .x =3,y =1D .x =2,y =3 10.双星系统由两颗相距较近的恒星组成,每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。
如图所示,相距为L 的M 、N 两恒星绕共同的圆心O 做圆周运动,M 、N 的质量分别为m 1、m 2,周期均为T 。
若另有间距也为L 的双星P 、Q ,P 、Q 的质量分别为2m 1、2m 2,则( )A .P 、Q 运动的轨道半径之比为m 1∶m 2B .P 、Q 运动的角速度之比为m 2∶m 1C .P 、Q 2TD .P 与M 的运动速率相等二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分11.在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是( )A .改用红色激光B .改用蓝色激光C .减小双缝间距D .将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动12.如图所示,加有恒定电压以U 1=U 的、中间带有小孔的平行板电容器AB 竖直放置,右侧水平放置平行板电容器CD ,CD 板长和板间距均为L ,板间加有恒定电压U 2。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从A 板小孔无初速飘入,经加速后沿中线水平进入CD ,恰从D 板边缘飞出。
不计粒子重力,下列说法正确的是( )A .若只将B 板向左移动少许,粒子到达B 板时的速度比未移动时小B .若只将B 板向左移动少许,粒子到达B 板的时间比未移动时短C .若飘入质量为2m 电量为2q 的带正电粒子,将打在D 板上D .粒子刚到达D 板边缘时的动能E k =2qU13.氢原子的能级如图所示,普朗克常量为h 。
处于第4能级的大量氢原子向第2能级跃迁,下列说法中正确的是( )A .可以释放出3种不同频率的光子B .可以释放出2种不同频率的光子C .所释放的光子的最小频率为43-E E hD .所释放的光子的最小频率为与42-E E h14.关于对分子动理论、气体和晶体等知识的理解,下列说法正确的是____A .温度高的物体,其分子的平均动能一定大B .液体的分子势能与体积无关C .晶体在物理性质上可能表现为各向同性D .温度升高,气体的压强一定变大E.热量可以从低温物体传给高温物体15.如图甲所示,轻杆一端固定在O 点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动.小球运动到最高点时,受到的弹力为F ,速度大小为v ,其F-v 2图像如乙图所示.则( )A .v 2=c 时,小球对杆的弹力方向向下B .当地的重力加速度大小为R bC .小球的质量为aR bD .v 2=2b 时,小球受到的弹力与重力大小相等三、实验题:共2小题16.一课外实验小组用如图(a )所示的电路测量某待测电阻x R 的阻值。
0R 为标准定值阻(020.0ΩR =),V 1、V 2均为理想电压表,S 为单刀开关,E 为电源,R 为滑动变阻器。
请完成以下问题(1)闭合S 前,滑动变阻器的滑动端应置于_______________填“a”或“b”)端;(2)闭合S 后将滑动变阻器的滑动端置于某一位置,若电压表V 1、V 2的示数为1U 、2U ,则待测电阻阻值的表达式x R =________(用0R 、1U 、2U 表示);(3)改变滑动变阻器滑动端的位置,得到多组1U 、2U 数据,用计算机绘制出21U U -的图线,如图(b )所示,根据图线求得x R =________Ω(保留1位小数);(4)按照原理图(a),将图(c)中实物连线补画完整_____________。
17.某高一同学寒假时,在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2,为了准确验证这个数据,他设计了一个实验方案,如图甲所示,图中长铝合金板水平固定。