高考物理2.4电磁感应与交流发电机专题1
2020.03
1,如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L ，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B ；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B ，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd ，以速度v 向右匀速运动，从线框bc 边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc 边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为______________。

v
a
图11
2,如图所示，边长为L 的正方形导线框底边水平，且平行于正下方的磁场边界，正下方的匀强磁场宽度均为L ，磁感强度等值反向，两磁场区域紧邻。

当线框底边进入磁场I 区域时，导线框恰好做匀速运动，这时导线框的电功率为P 。

则当导线框底边刚进入磁场II 区域时，下列结论正确的是（ ）:
A ．导线框作减速运动，其加速度为g
B ．导线框作减速运动，其加速度大小为3g
C ．导线框的瞬时电功率为4P D
．导线框的瞬时电功率为2P
图
8
3,下列说法中正确的是（ ）： A ．磁感线是闭合曲线
B ．磁感线从条形磁铁的N 极出发，终止于S 极
C ．通电直导线在匀强磁场中各处所受安培力大小和方向都相同
D ．通电直导线受磁场力大的地方磁感强度一定大翰林汇
4,宇航员飞到某个不熟悉的行星上，为了测定行星周围是否有磁场，他把一只灵敏电流计和一个线圈组成闭合回路，让线圈做下列运动，并观察电流计的读数，其中正确的是（）：
A. 如果线圈平动，电流计无读数，说明行星上无磁场
B. 如果线圈平动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场
C. 如果线圈转动，电流计无读数，说明行星上无磁场
D. 如果线圈转动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场
5,一质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿光滑导电轨道滑下，另一质量也为m的导体棒b静止在宽为L的水平导轨上,.在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场磁感应强度为B，如图所示，两棒电阻均为R,其余电阻忽略不计。

试求：
（1）b棒的最大加速度
（2）b棒的最大速度
（3）回路中最多能产生多少焦耳热？
6,如图所示，长均为L、质量均为m的两导体棒a和b，a放置在光滑斜面上，b固定在距a为x的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，a、b均通以电流强度为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止，则b 的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为。

图9
7,将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路连有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）: Ａ．(2πL2nB)2/P
Ｂ．2 (πL2nB)2/P
Ｃ．(L2nB)2/2P
Ｄ．(L2nB)2/2P
图6
8,来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）：
A ．竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点，稍向东偏转 C ．相对于预定地点，稍向西偏转 D.相对于预定地点，稍向北偏转
9,如果用同一回旋加速器分别加速：粒子1（氚核H 31
）和粒子2（α粒子
e H 42
），比较它们所加的高频交流电源的周期和粒子获得的最大动能的
大小关系为（ ）： A.1212,K K T T E E >> B. 1212,K K T T E E >< C. 1212,K K T T E E <<
D. 1212,K K T T E E <>
10,如图，半径为R 的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，现有一电荷量为q ，质量为m 的正离子从a 点沿圆形区域的直径入射，设正离子射出磁场区域方向与入射方向的夹角为，则此离子在磁场区域内飞行的时间为 ，离子的入射速度0v 为 。

图10
11,如图，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 中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图5（b ）所示，P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则（ ）： A.t1时刻N ＞G B.t2时刻N ＞G C.t3时刻N ＜G
D.t4时刻N=G
(a)
图5
12,一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间变化如图2所示，下面说法正确的是（ ）： A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻线圈位于中性面
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.线圈从垂直于中性面位置开始计时
13,如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中有固定的金属框架ABC ，已知∠B=θ，导体棒
DE
在框架上从
B
点开始在外力作用下，沿垂直DE 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。

设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R0，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻，关于回路中的电流I 和电功率P 随时间t 变化的下列四个图像中可能正确的是（ ）:
14,如图所示的电路，伏安法测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应（ ）： A. 先断开开关S1 B. 先断开开关S2
C. 先拆去电流表
D. 先拆去电阻R
15,如图所示，要使金属圆环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应
（）：
A.向右做减速运动
B.向左做减速运动
C.向右做加速运动
D.向左做加速运动
16,如图,一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中按图中轨迹运动,中央是
一块薄绝缘板。

粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）：
A.粒子运动方向是abcde
B.粒子运动方向是edcba
C.粒子带正电
D.粒子在下半周期所用时间比上半周期所用时间长
17,如图所示，在y＝a（a>0）和y＝0之间的区域存在匀强磁场，磁场方
向垂直于坐标平面向外，一束质子流从O点以速度v0沿Y轴正方向射入磁
场，并恰好通过点M（a，a），已知质子质量为m，电量为e，求：
（1）磁场的磁感强度B
（2）质子从O点到M点经历的时间。

He也从O点以速度v0沿Y轴正方向射入该磁场，它（3）若改为 粒子42()
从磁场射出的位置坐标是多少？
图12
18,一个正方形线圈边长a=0.20m，共有n=100匝，其总电阻r=4.0Ω。

线圈首末两端与阻值R=16Ω的外电阻串连构成闭合回路，如图甲所示。

线圈所在区域存在着分布均匀但强弱随时间变化的磁场，磁场方向垂直线圈平面，其磁感应强度B的大小随时间作周期性变化的周期T=1.0×
10-2s，如图乙所示，图象中
T
t
T
T
T
t
3
7
,
3
4
,
3
1
3
2
1
=
=
=
、……。

求：
（1）0-t1时间内，线圈两端电压
（2）t=1.0s内电通过电阻R所产生的热量；（3）线圈中产生感应电流的有效值。

答案
1,
222 16
7
B L v
R
2, BC
3, A
4, BD
5, （1）（2）（3）2
mgh
6, mg IL
7, B 8, B 9, B
10, 3m qB π
；m
11, AD 12, D 13, AD 14, B 15, AB 16, BC
17, 解：（1）
mv B ea =
（2）002S a t v v π==（3
）((2,)a a - 18, （1）0-t1时间内的感应电动势V
t a B n E m 6012
== 则：/()12U Er R r V =+=
（2）在一个周期内，电流通过电阻R 产生热量
J T
R
I Q 48.03211==
在1.0s 内电阻R 产生的热量为Q=J J Q T t 4848.001.01
1=⨯=
（3）设感应电流的有效值为I ，则一个周期内电流产生的热量
RT I Rt I 2121=
解得
A I T t I 321
==。