四川南充高中高二期末复习专练01doc.docx
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四川南充高中高二期末复习专练01doc
高二期末复习专练
（1）
“电磁感应”练习题
1.2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁4上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，下列说法中正确的是（B）
A.在3上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失
B.在B上放入磁铁的过程中，3中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在
C.如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图所示
D.如A的2极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反
2.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根
相同的导体棒”、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹
簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为心回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面
内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在
a
c
XXX
VW*
XX
XX
貝只只
RX
XX
XXX
XX
XX
b
000000.
d
运动过程中（AD）
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒
D.
两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒
5.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法
1当磁感应强度增加时，线框屮的感应电流可能减小
2当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大
3当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大
4当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变英中正确的是（D）
A.只有②④正确B.只有①③正确
C.只有②③正确D.只有①④正确
6.—飞机在北半球的上空以速度卩水平飞行，飞机机身长为d,翼展为机该空间地磁
场磁感应强度的水平分量为竖直分量为兄；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（D）
A.E-B\vb,
B.E二Bwb,
C.E二Bwb,
D.E二Bzvb,
且A点电势低于3点电势且A点电势高于B点电势且A点电势低于B点电势目.4点电势高于B点电势
7.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（B）
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，
磁铁与线圈相互吸引磁铁与线圈相互排斥磁铁与线圈相互吸引磁铁与线圈相互排斥
线框受安培力的合力方向向左线框受安培力的合力方向向右i线框受安培力的合力方向向右
线框受安培力的合力方向向左
9.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线I'可的距离为/,磁场方向垂直纸血向里是位于纸血内的梯形线圈，ad与bcl'可的距离也为/.匸0吋刻，％边与磁场区域边
界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿L—fa的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（B）
8.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间f的变化关系如图乙所示.在0・772时间内，直导线中电流向上，则KT/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（C）
A.感应电流方向为顺时针，
B.感应电流方向为逆时针，
C.感应电流方向为顺时针，
D.感应电流方向为逆时针，
'口
甲
11.铁路上使用-•种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置•能产生匀强磁场
的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图（甲）所示（俯视图）•当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图（乙）所示，则说明火车在做（B）
A.匀速直线运动B.匀加速直线运动
16.
如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨
平面与水平面成（）=3下角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小；
⑶在上问中，若R=2Q,金属棒中的电流方向由a到方，求磁感应强度的大小和方向.
（^=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）
答案：
（l）4ni/s2
（2）10m/s（3）0.4T,垂直于导轨平面向上.
17.图中MN和P0为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距I为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0X103kg>电阻为1.0Q的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触•导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.（）Q的电阻当杆”达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.
答案：
4.5m/s,6.0Q
18.
如图所示，水平而上有两根相距0.5m的足够长的平行金属
导轨MN和P0,它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒"长/=0.5m,其电阻为门与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
（1）必中的感应电动势多大？
⑵〃中电流的方向如何？
（3）若定值电阻/?
=3.0Q,导体棒的电阻r=1.0Q,则电路中的电流多大？
答案：
（l）2.0V
（2）b->a（3）0.5A
19.如图所示，一半径为厂的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d,板长为匸0时，磁场的磁感应强度B从Bo开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为加、带电量为・q的液滴以初速度”0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.
⑴要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？
⑵要使该液滴能从两板间右端的屮点射出，磁感应强度B与时间r应满足什么关系？
20.在图甲中，直角坐标系0与的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸而向里.现将半径为I,圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度g绕O点在纸而内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R
（1）求导线框中感应电流最大值.
（2）在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流1随时间t变化的图象.（规立与图甲中线框的位置相対应的时刻为尸0）
（3）求线框匀速转动一周产生的热量.
:
y
IXXXXX
（4分）
AAA（
图甲
2B
IXXXXX:
XXXXX:
XXXXX
解：
（1）线框从图甲位置开始（尸0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为:
E]=-2Bol2
12
（2分）
联立以上各式解得:
宀
同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为心辔（2分）
⑶线框转一周产生的热量：
Q=2（片
2兀又八——
co
（2分）
（1分）
TT
22.如图甲，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计.两导轨间距J=10cm,导体棒"、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分，电阻均为/?
=1.0Q.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.匸0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态•此后，磁感应强度B随时间『的变化如图乙所示•不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：
（l）
0~2.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向;⑵=1.Os的时刻丝线的拉力大小.
答案：
（1）1.OX10心A,顺时针
（2）1.0X10_5N
23.如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cW"处于竖直向下磁感应强度为B。
的匀强磁场中•金属杆ah与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为I的正方形，金属杆的电阻为门其余部分电阻不计.
⑴若从匸0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为匕施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流.
⑵在情况⑴中金属杆始终保持不动，当匸门秒末时，求水平拉力的大小.
XX
d\—
xZ?
x
⑶若从=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度卩向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B与吋间t的函数关系式.
答案：
（1）/=聖
（2）f=（3，+RJ好'⑶b=-^LrrI+vt
24.一个“口”形导轨"NO,其质量为M=2.0kg,放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为w（）.6（）kg的金属棒CD跨放在导轨上，CD与导轨的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行，左边靠着光滑的固定立柱d、b,匀强磁场以必为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是0.80T,如图所示.已知导轨02段长为0.50m,电阻是0.40Q,金属棒CD的电阻是0.20Q,其余电不计•导轨在水平拉力作用下由静
止开始以0.20m/s2的加速度做匀加速直线运动，一直到•••*©
CD中的电流达到4.0A时，导轨改做匀速直线运动.设.?
—P
导轨足够长，取^=I0m/s2.求：
；一B「
⑴导轨运动起来后，C、D两点哪点电势较高？
*I**-
Ndl-Q
⑵导轨做匀速运动时，水平拉力F的大小是多少？
••••〃》
⑶导轨做匀加速运动的过程中，水平拉力F的最小
值是多少？
⑷CD上消耗的电功率为P=0.80W时，水平拉力F做功的功率是多大？
答案：
（1）C
（2）2.48N（3）1.6N（4）6.72W
25.如图所示，在与水平面成〃二30°的平面内放置两条平行、光滑II足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。
空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.2（）T,方向垂直轨道平面向上・
导体棒db、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量/n=2.0X10'2kg,回路中每根导体棒电阻r=5.0X10'2Q,金属轨道宽度/=0.50m.现对导体棒"施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒db匀速向上运动过程中，导
体棒cd始终能静止在轨道上.g取lOm/s2,求:
⑴导体棒cd受到的安培力大小；
（2）导体棒"运动的速度大小；
⑶拉力对导体棒ab做功的功率.
答案：
（l）O.lON
（2）1.0m/s（3）0.20W
26.如图所示，边长为厶的止方形金属线框，质量为加、电阻为/?
用细线把它悬挂于
•个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=好.己知细线所能承受的最大拉力为则从匸0开始，经多长吋间细线
L
会被拉断?
BLv
~R~
1（4分）
2（2分）
3（2分）
解：
金属杆先加速后匀速运动，设匀速运动的速度为V,此时有最大功率，金局杆的电动势为：
E=BLv（3分）
冋路电流1=|（3分）
K
解得:
r=书袴
程中重力的最大功率为P，求磁感应强度的大小.
AB
（5分）
F-F^-mgsin◎二0又F^BIL
线断时有2mg=mg+BIL
27.如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为（），金属杆由静止幵始下滑，动摩擦因数为卩，下滑过
（3分）
（6分）
市平衡条件可知:
A4）
AtR二
安培力F=BIL（3分）
金属杆受力平衡，则有：
mgsinG二F+pmgcose（3分）
重力的最大功率P=mgvsinG（3分）
解得：
B=学寸sinO（si『c車（3分）
2&如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距厶的平行光滑金属导轨cd、幼与水平面成〃角固定放置，底端接一阻值为R的电阻，在轨道平而内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于“、垂直于导轨、质量为加、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端“由静止沿导轨向上运动，当必杆速度达到稳定后，撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知”杆向上和向下运动的最大速度相等.求:
拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v.
解：
当“杆沿导轨上滑达到最大速度v时，其受力如图所示：
r2[2
联立①②③式得:
F-〒-WO
N
解:
线框中的感应电流为:
29.如图所示导体棒〃质量为100g,用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中，现将“棒拉起0.8m高后无初速释放.当必第一次摆到最低点
与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高处，求:
（l）cd棒获得的速度大小；
⑵瞬间通过"棒的电量；
⑶此过程中回路产生的焦耳热.
答案：
（l）0.5m/s
（2）1C（3）0.325J
30.如图甲所示，空间有一宽为2厶的匀强磁场区域，磁感应强度为B,方向垂直纸面向
外."cd是由均匀电阻丝做成的边K为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度「匀速通过磁场区域.在运动过程屮，线框”、M两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置尸0,x轴沿水平方向向右.求：
（1）cd边刚进入磁场时，”两端的电势差，并指明哪端电势高;
（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
（3）
—2L——
图甲
解：
（l）de切害9磁感线产生的感应电动势回路中的感应电流/=型
E=BLv
图乙
肋两端的电势差U=1-丄7?
二丄BLvb端电势高44
⑵设线框从de边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
（2分）
（2分）
（2分）
v
在下面的乙图中，画出"两端电势差Sb随距离变化的图象.其中U。
二BLg
由焦耳定律有
Q=2I2Rt
（2分）
L=vt
（2分）
2B2L3v
求出
—
（2分）
R
（3）
（6分）
O
54
・3&/4
jIj
Z2/3匕；
:
:
:
说明：
画对一条给2分.
31•如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN,PQ、MN的电阻不计,
间距为d二0.5m.P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B二0.2T的匀强磁场中.电阻均为7-0.1Q,质暈分别为九二300g和m=500g的两金属棒厶】、厶2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒b，厶2在水平恒力片0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求：
（1）当电压表的读数为U=0.2V时，棒b的加速度多大？
（2）棒厶2能达到的最大速度％
（3）若在棒厶2达到最大速度％时撤去外力F，并同时释放棒厶1，求棒D达到稳定时的速度值.
P
-1
l2
XX
XX
X
XXX
》XX
XX
X
X
M
XX
XX
X
XXX
Q
N
（4）若固定棒厶】，当棒厶2的速度为门且离开棒b距离为S的同时，撤去恒力F,为保持棒厶2做匀速运动，可以采用将B从原值（从二0.2T）逐渐减小的方法，则磁感应强度B应怎样随时间变化（写出B与时间『的关系式）？
解:
⑴・・•厶与厶串联
流过U的电流为:
I=匕=A=2A
r0.1
1（2分）
2（2分）
厶所受安培力为：
F二BdI=0.2N
⑵当厶2所受安培力F妒F时，棒有最大速度f，此时电路中电流为Im・
则：
F安二Bdg
④
（1分）
Bdv
lm-m
⑤
（1分）
，n2r
F蚱F
⑥
（1分）
___2Fr
由④⑤⑥得：
%=99=l6m/s
⑦
（2分）
BQ
（3）撤去F后，棒厶2做减速运动，厶|做加速运动，当两棒达到共同速度卩共时，厶2有稳定速度，对此过程有：
=10m/5
⑨（2分）
叫％=（"+叫"共⑧（2分）
（4）要使乙2保持匀速运动，冋路中磁通量必须保持不变，设撤去恒力F时磁感应强度为B（）,f时刻磁感应强度为5,贝I」：
B{ydS=B,d（S+W）⑩（3分）
（2分）
32.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作吋利用了电磁感应现象的是（B）
A.回旋加速器B.日光灯C.质谱仪D.示波器
31.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈4、线圈3、电流计及开关如下图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈〃中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.rh此可以判断（B）
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C.
滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
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