电磁感应练习教学内容.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电磁感应练习,2,（,04,高考）,两圆环,A,、,B,置于同一水平面上，其中,A,为均匀带电绝缘环，,B,为导体环,.,当,A,以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，,B,中产生如图所示方向的感应电流,.,则,（,A,）,A,可能带正电且转速减小,.,（,B,）,A,可能带正电且转速增大,.,（,C,）,A,可能带负电且转速减小,.,（,D,）,A,可能带负电且转速增大,.,A,B,w,I,3,（,03,高考）,粗细均匀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，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边,a,、,b,两点间电势差绝对值最大的是,4,（,01,高考）,如图所示是一种延迟开关，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（）,（,A,）由于,A,线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放,D,的作用，,（,B,）由于,B,线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放,D,的作用，,（,C,）如果断开,B,线圈的电键,S,2,，,无延迟作用，,（,D,）如果断开,B,线圈的电键,S,2,，,延迟将变长。,5,（,99,高考）,如图所示，竖直放置的螺线管与导线,abcd,构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线,abcd,所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（）,6,（,02,高考）,磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为,B,2,2,，式中,B,是磁感强度，,是磁导率，在空气中,为一已知常数，为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度,B,，一学生用一根端面面积为,A,的条形磁铁吸住一相同面积的铁片,P,，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,L,，并测出拉力,F,，如图所示，因为,F,所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度,B,与,F,、,A,之间的关系为,B,。,7,（,01,高考）,如图所示，有两根和水平方向成,角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻,R,，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为,B,，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，金属杆的速度会趋于一个最大速度,V,m,，则（）,（,A,）如果,B,增大，,V,m,变大，,（,B,）如果,变大，,V,m,变大，,（,C,）如果,R,变大，,V,m,变大，,（,D,）如果,m,变小，,V,m,变大。,8,（,02,高考）,已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中能有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上,a,、,c,两处测得试探线圈中的电动势为零，,b,、,d,两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成,45,夹角时，在,b,、,d,两处测得试探线圈中的电动势为零，经过测量发现，,a,、,b,、,c,、,d,好位于边长为,1,米的正方形的四个顶角上，如图所示，据此可以判断地下电缆在两点的正下方，离地表面的深度为米。,9.,如图,6,所示，匀强磁场垂直穿过金属框架，金属杆,MN,沿金属框架在,AA,、,BB,之间做简谐运动，其平衡位置为,OO,。当金属框左侧的闭合线圈中产生的感应电流最大时，金属杆的位置在（）,（,A,）在,AA,和,BB,之间的某个位置,（,B,）在,OO,（,C,）在,AA,、,BB,（,D,）在,OO,和,BB,之间,10,、,如图所示，闭合的正方形导线框的边长为，线框的质量为，电阻为,R,。线框正下方有一方向水平（即垂直纸面）的匀强磁场区,MNPQ,，磁感应强度为,B,。磁场区的高度等于线框上边,ab,到磁场上边界,MN,之间的距离（此距离大于）。,（,1,）要求无线框无初速下落，当边地入磁场区后（,ab,边进入磁场之前）恰 好匀速下降，则线框下落前边距磁场上边界的距离？,（,2,）在上述条件下，在线框边穿出,磁场区的时刻，线框的速度和加速度,各是多大？,（,3,）线框穿出磁场区的过程作什么,运动？,磁场中的能量问题,1,、,如图所示，电阻为,R,的矩形闭合导线框,abcd,，边长,ab=L,，,ad=h,，质量为,m,，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的竖直宽度为,h,。若不考虑空气阻力，线框恰好以恒定速度通过磁场，求线框中感生电流做的功,W,。,2,、,如图所示，一个半径为,r,的铜圆盘可以绕垂直于其盘面的中心轴转 动，圆盘所在区域内有方向垂直于盘面的磁感强度为,B,的匀强磁场，盘的边缘缠绕着一根细长线，线的一端挂着质量为,m,的物体,A,。电阻,R,的一端与盘的中心相连接，另一端通过滑片与盘的边缘保持良好接触，不计铜盘的电阻，不计摩擦，现由静止释放物体,A,，铜盘也由静止开始转动，试求铜盘转动时的角速度所能达到的最大值。,3,两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角,的斜面上，导轨的左端接有电阻,R,，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为,m,、电阻可不计的金属棒,ab,，在沿着斜面与棒垂直的恒力,F,作用下沿导轨匀速上滑，并上升,h,高度，如图所示在这过程中（）,A,作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零,B,作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于,mgh,与电阻,R,上发出的焦耳热之和,C,恒力,F,与安培力的合力所,做的功等于零,D,恒力,F,与重力的合力所做,的功等于电阻,R,上发出的焦耳热,4,（,06,高考）,如图，平行金属导轨与水平面成,角，导轨与固定电阻,R,1,和,R,2,相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒,ab,，质量为,m,，导体棒的电阻与固定电阻,R,1,和,R,2,的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为,，导体棒,ab,沿导轨向上滑动，当上滑的速度为,V,时，受到安培力的大小为,F,此时,（,A,）电阻,R,1,消耗的热功率为,Fv,3,（,B,）电阻,R,。消耗的热功率为,Fv,6,（,C,）整个装置因摩擦而消耗的热功率为,mgvcos,（,D,）整个装置消耗的机械功率为（,F,mgcos,）,v,5,如图所示，在一个磁感应强度为,B,的匀强磁场中，有一弯成,45,角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向一导线,MN,以速度,v,从导轨的,o,点处开始无摩擦地匀速滑动，速率,v,的方向与,ax,方向平行，导线单位长度的电阻为,r,（,1,）写出感应电动势的表达式,（,2,）感应电流的大小如何？,（,3,）写出作用在导线,MN,上的,外力瞬时功率的表达式,6,、,两根相距,0.20m,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，磁场的磁感强度,B=0.2T,，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,，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，速率大小都是,v=5.0m/s,，如图所示。不计导轨上的摩擦。,(1),求作用于每条金属细杆的拉力大小。,(2),求两金属细杆在间距增加,0.40m,的滑动过程中共产生的热量。,7,、,如图所示，足够长的金属导轨,MP,、,NQ,相距,0.5m,，互相平行且与水平面成,37,倾角放置，导轨处于竖直向上、磁感强度为,2T,的匀强磁场中，金属棒,ab,质量为,0.2kg,，电阻为,4,，水平放置在导轨上，其它电阻不计，开始时,S,打开，,ab,从静止开始沿导轨下滑，当,ab,下滑经时间,2s,时合上开关,S.,求：,(1),合上,S,瞬间，,ab,棒所受磁场力和加速度各为多大？,(2),合上开关后，经一段时间在电阻,R,上消耗的功率达到一稳定值，求此时,ab,棒的速度及重力的功率,.(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),8,如图所示，正方形金属框,abcd,的边长为,L,，在拉力作用下以速率,v,匀速通过匀强磁场已知电阻,Rab=Rcd=Ref=R,（其余电阻不计）长度,Lae=2Led,，磁场宽度大于,L,，磁感应强度为,B,求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功,9,、,如图所示，,、,为两匀强磁场区，,区域的磁场方向垂直纸面向里，,区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度均为,B,，两区域中间宽为的无磁场区,，有一边长为，电阻为,R,的正方形金属框置于,区域，,ab,边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度向右移动。,（,1,）分别求出当,ab,边刚进入中央无磁场区,和刚进入磁场区,时，通过,ab,边的电流的大小和方向。,（,2,）把金属框从区域,完全拉入,区域过程中拉力所做的功。,高考压轴题赏析,1,（,99,高考）,如图所示，长为,L,电阻为,r,=0.3,欧质量为,m,=0.1,千克的金属棒,CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上，两导轨间距也是,L,，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有,R,0.5,欧的电阻，量程为,0,3.0,安的电流表串接在一条导轨上，量程为,0,1.0,伏的电压表接在电阻,R,的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面，现以向右恒定外力,F,使金属棒右移，当金属棒以,V,2,米秒的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问：（,1,）此满偏的电表是什么表？说明理由。（,2,）拉动金属棒的外力,F,多大？（,3,）此时撤去外力,F,，金属棒将逐渐慢下来，最终,停止在导轨上，求从撤去,外力到金属运动的过程中,通过电阻,R,的电量。,2,（,00,高考）,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，可无磨擦滑动，此时,adcb,构成一个边长为,l,的正方形，棒的电阻为,r,，其余电阻不计，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，每秒增量为,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，始终保持棒静止，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）？,3,（,02,高考）,半径为,a,的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为,B,0.2 T,，磁场方向垂直纸面向里，半径为,b,的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中,a,0.4 m,，,b,0.6 m,，金属环上分别接有灯,L,1,、,L,2,，两灯的电阻均为,R,0,2,，一金属棒,MN,与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计，,（,1,）若棒以,v,0,5 m/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,2,O,以,OO,为轴向上翻,转,90,，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为,B,t,（,4,）,T,s,，求,L,1,的功率。,4,（,02,高考）,如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为,L,0.2,米，在导轨的一端接有阻值为,R,0.5,欧的电阻，在,x,0,处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度,B,0.5,特斯拉，一质量为,m,0.1,千克的金属杆垂直放置在导轨上，并以,v,0,2,米秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力,F,的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为,a,2,米秒,2,、方向与初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：,（,1,）电流为零时金属杆所处的位置，,（,2,）电流为最大值的一半时施加在,金属杆上外力,F,的大小和方向；,（,3,）保持其它条件不变，而初速度,v,0,取不同值，求开始时,F,的方向与初,速度,v,0,取值的关系。,5,（,01,高考）,如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图，一边长为,L,、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为,A,的小喷口，喷口离地的高度为,h,，管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒,a,、,b,，其中棒,b,的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒,a,中通有垂直纸面向里的恒定电流,I,时，活塞向右匀速推动液体从口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为,s,，若液体的密度为,，不计所有阻力，求：（,1,）活塞移动的速度，（,2,）该装置的功率，（,3,）磁感强度,B,的大小，（,4,）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。,6（03高考）如图所示，,OACO,为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，,O,、,C,处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），,R,1,4,、,R,2,8,（导轨其它部分电阻不计），导轨,OAC,的形状满足方程,y,2sin（,X,/3,）（单位：m），磁感强度,B,0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，一足够长的金属棒在水平外力,F,作用下，以恒定的速率,v,5m/s水平向右在导轨上从,O,点滑动到,C,点，棒与导轨接触良好且始终保持与,OC,导轨垂直，不计棒的电阻，求：,（1）外力,F,的最大值，,（2）金属棒在导轨上运动时,电阻丝,R,1,上消耗的最大功率，,（3）在滑动过程中通过金属,棒的电流,I,与时间,t,的关系。,7（04高考）,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为,L,，一端通过导线与阻值为,R,的电阻连接；导轨上放一质量为,m,的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力,F,作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度,v,也会变化，,V,和,F,的关系如右下图.,（取重力加速度,g,=10m/s,2,）,（,1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？,（2）若,m,=0.5kg，,L,=0.5m，,R,=0.5W；磁感应强度,B,为多大？,（3）由,VF,图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？,F,2,0,4,6,8,10,12,4,8,12,16,20,v,(m/s),F(N),8,（,05,高考）,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,1m,，导轨平面与水平面成,37,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,0.2 kg,、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为,0.25,。,（,1,）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；,（,2,）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻,R,消耗的功率为,8 W,，求该速度的大小；,（,3,）在上问中，若,R,2,，,金属棒中的电流方向由,a,到,b,，,求磁感应强度的大小与方向,（,g,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,）。,9,（,06,高考）,如图所示，将边长为,a,、质量为,m,、电阻为,R,的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为,b,、磁感应强度为,B,的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力,f,且线框不发生转动求：,（,1,）线框在下落阶段匀速进人,磁场时的速度,V,2,；,(2,）线框在上升阶段刚离开磁,场时的速度,V,1,；,（,3,）线框在上升阶段通过磁场,过程中产生的焦耳热,Q,10,（,07,高考）如图（,a,）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为,L,、导轨左端接有阻值为,R,的电阻，质量为,m,的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为,B,。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度,v,1,匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为,f,的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。,（,1,）求导体棒所达到的恒定速度,v,2,；,（,2,）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？,（,3,）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？,（,4,）若,t,0,时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其,v,-,t,关系如图（,b,）所示，已知在时刻,t,导体棒的瞬时速度大小为,vt,，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。,11,（,08,高考）如图所示，竖直平面内有一半径为,r,、电阻为,R,1,、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在,M,、,N,处与距离为,2,r,、电阻不计的平行光滑金属导轨,ME,、,NF,相接，,EF,之间接有电阻,R,2,，已知,R,1,12,R,，,R,2,4,R,。在,MN,上方及,CD,下方有水平方向的匀强磁场,I,和,II,，磁感应强度大小均为,B,。现有质量为,m,、电阻不计的导体棒,ab,，从半圆环的最高点,A,处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长。已知导体棒下落时的速度大小为,v,1,，下落到,MN,处时的速度大小为,v,2,。,（,1,）求导体棒,ab,从,A,处下落时的加速度大小；,（,2,）若导体棒,ab,进入磁场,II,后棒中电流大小始终不变，求磁场,I,和,II,这间的距离,h,和,R,2,上的电功率,P,2,；,（,3,）若将磁场,II,的,CD,边界略微下移，导体棒,ab,进入磁场,II,时的速度大小为,v,3,，要使其在外力,F,作用下做匀加速直线运动，加速度大小为,a,，求所加外力,F,随时间变化的关系式。,（,1,）求导体棒,ab,从,A,处下落时的加速度大小；,（,2,）若导体棒,ab,进入磁场,II,后棒中电流大小始终不变，求磁场,I,和,II,这间的距离,h,和,R,2,上的电功率,P,2,；,（,3,）若将磁场,II,的,CD,边界略微下移，导体棒,ab,进入磁场,II,时的速度大小为,v,3,，要使其在外力,F,作用下做匀加速直线运动，加速度大小为,a,，求所加外力,F,随时间变化的关系式。,12,（,09,高考）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为,l,，左侧接一阻值为,R,的电阻。区域,cdef,内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为,s,。一质量为,m,，电阻为,r,的金属棒,MN,置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到,F,0.5,v,0.4,（,N,）（,v,为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知,l,1m,，,m,1kg,，,R,0.3,，,r,0.2,，,s,1m,）,（,1,）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；,（,2,）求磁感应强度,B,的大小；,（,3,）若撤去外力后棒的速度,v,随位移,x,的变化规律满足,v,v,0,x,，且棒在运动到,ef,处时恰好静止，则外力,F,作用的时间为多少？,（,4,）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。,（,1,）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；,（,2,）求磁感应强度,B,的大小；,（,3,）若撤去外力后棒的速度,v,随位移,x,的变化规律满足,v,v,0,x,，且棒在运动到,ef,处时恰好静止，则外力,F,作用的时间为多少？,（,4,）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,