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高二
下学期
物理篇
你必须记住的概念和公式
学渣起步
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一、电磁感应现象
只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,如果电路不闭
合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,是 1831 年法拉第发现的。
二、感应电流的产生条件
1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研
究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中 B S· sin ( 是 B 与 S 的夹角)看,磁通量的变化 可由面积的变化S 引起;可由磁感应强度 B 的变化B 引起;可由 B 与S 的夹角 的变化 引起;也可由 B、S、 中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,可以产生感应电动势,感
应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
三、法拉第电磁感应定律
公式一: n t /
注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2) 只与穿过电路的磁通量的变化率 / t 有
关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无
关。
公式
nt
中涉及到磁通量的变化量 的计算, 对 的计算, 一般遇到有两种情况:
1) 回路与磁场垂直的面积 S 不变, 磁感应强度发生变化, 由 BS , 此时 n Bt
S
, 此
式中的 Bt
叫磁感应强度的变化率, 若 Bt
是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感
应电动势是恒定电动势。
2)磁感应强度 B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则 B S· , 线圈绕垂直于匀强
磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。
严格区别磁通量 , 磁通量的变化量 B 磁通量的变化率t
, 磁通量 B S· , 表示穿过
研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量 2 1 , 表示磁通量变化的多少, 磁通量
的变化率t
表示磁通量变化的快慢,
公式二: Blv sin 。
要注意:
1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(lB )。
2) 为 v 与 B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即 l 为导体实际长度在垂直于 B 方向
上的投影)。
公式 Blv 一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体
各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势?
如图所示, 一长为 l 的导体杆 AC 绕 A 点在纸面内以角速度 匀速转动, 转
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动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为 B, 求 AC 产生的感应电动势, 显然,
AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v lA C 0, , 且 AC 上各点的线速度大小与半径成
正比, 所以 AC 切割的速度可用其平均切割速 vv v v lA C C
2 2 2
, 故 12
2B l 。
12
2BL ——当长为 L 的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场 B 的平面内,以角
速度 匀速转动时,其两端感应电动势为 。●总结:计算感应电动势公式:
BLvvv
如 是即时速度,则 为即时感应电动势。
如 是平均速度,则 为平均感应电动势。
nt
t
t o
是一段时间, 为这段时间内的平均感应电动势。
,为即时感应电动势。
12
2BL
注意:区分感应电量与感应电流, 回路中发生磁通变化时, 由于感应电场的作用使电荷
发 生 定 向 移 动 而 形 成 感 应 电 流 , 在 t 内 迁 移 的 电 量 ( 感 应 电 量 ) 为
Rnt
tRnt
RtIq
, 仅由回路电阻和磁通量的变化量决定, 与发生磁通量变
化的时间无关。
反电动势.
电源通电后,电流从导体棒的 a 端流向 b 端,用左手定则可判
断 ab 棒受到的安培力水平向右,则 ab 棒由静止向右加速运动,
而 ab 棒向右运动后,会切割磁感线,从而产生感应电动势(如图),
此感应电动势的阻碍电路中原来的电流,即感应电动势的方向跟
外加电压的方向相反,这个感应电动势称为"反电动势"。
四、楞次定律:
1、1834 年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的
磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化 产生 感应电流 建立 感应电流磁场 阻碍 磁通量变化。2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
●(口诀:增反减同,来拒去留,近躲离追)
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,
即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:
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(1)阻碍原磁通的变化(原始表述);
(2)阻碍相对运动,可理解为"来拒去留",具体表现为:若产生感应电流的回路或
其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变
化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它
的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
如图 1 所示,在 O 点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突
然向环内插入,判断在插入过程中导环如何运动。若按常规方法,应先由楞次
定律 判断出环内感应电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由
磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接从感应电流的效果来分析:条
形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的效果将阻碍磁通
量的增加,由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摆动。显然,用第二种方法判断更简捷。
3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。
运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判
定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也
能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。反过来,
用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。如图 2 所示,闭合图形
导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞
次定律就很容易判定。
("因电而动"用左手,"因动而电"用右手)
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学民晋升
高二
下学期
物理篇
你必须做会的28
个个经典类型题
28
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题型一 磁通量现象的判断
例 1 如图所示,正方形线圈 abcd 位于纸面内,边长为 L,匝数为 N,过 ab 中点和 cd 中
点的连线 OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为 B,则穿过线
圈的磁通量为( )
A.BL2
2B.NBL2
2C.BL2 D.NBL2
例 2 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关按如图所示连接。
下列说法中正确的是( )
A.开关闭合后,线圈 A 插入或拔出线圈 B 都会引起电流计指针偏转
B.线圈 A 插入线圈 B 中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动,电流计指针才能偏转
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例 3 如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )
例 4 在法拉第时代,下列验证"由磁产生电"设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻
房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察
电流表的变化
题型二 感应电流的产生
例 1 (多选)如图所示,矩形线框 abcd 通过导体杆搭接在金属导轨 EF 和 MN 上,整个
装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中,导轨左侧接有定值电阻 R。当线框向右运动
时,下面说法正确的是( )
A.R 中无电流
B.R 中有电流,方向为 E→M
C.ab 中无电流
D.ab 中有电流,方向为 b→a
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例 2 如图直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向平行于 ab
边向上。当金属框绕 ab 边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c 三点的电势分别为 Ua、Ub、
Uc。已知 bc 边的长度为 l。下列判断正确的是( )
A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿 a-b-c-a
C.Ubc=-1
2Bl2ω,金属框中无电流
D.Ubc=1
2Bl2ω,金属框中电流方向沿 a-c-b-a
题型三 法拉第电磁感应定律
例 1 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中
产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
例 2 如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环 a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应
强度 B 随时间均匀增大。两圆环半径之比为 2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和
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Eb,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
例 3 (多选)如图所示,有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,一半
径为 r、电阻为 2R 的金属圆环放置在磁场中,金属圆环所在的平面与磁场垂直。金属杆
Oa 一端可绕环的圆心 O 旋转,另一端 a 搁在环上,电阻值为 R;另一金属杆 Ob 一端固定
在 O 点,另一端 b 固定在环上,电阻值也是 R。已知 Oa 杆以角速度ω匀速旋转,所有接触
点接触良好,Ob 不影响 Oa 的转动,则下列说法正确的是( )
A.流过 Oa 的电流可能为Bωr2
5R
B.流过 Oa 的电流可能为6Bωr2
25R
C.Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为 Bωr2
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D.Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为1
2Bωr2
题型四 楞次定律
例 1 如图所示,导线框 abcd 与直导线几乎在同一平面内,直导线中通有恒定电流 I,当
导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是( )
A.先 abcd,后 dcba,再 abcd
B.始终 dcba
C.先 dcba,后 abcd,再 dcba
D.先 abcd,后 dcba
例 2 (多选)如图所示,闭合导体环水平固定。条形磁铁 S 极向下以初速度 v0 沿过导体环
圆心的竖直轴线下落,穿过导体环的过程中,关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度,
下列说法正确的是( )
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A.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针
B.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针
C.条形磁铁的加速度一直小于重力加速度
D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
例 3 如图所示,A 为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面均匀带有负电荷,在 A 正上方用绝缘
丝线悬挂一个金属圆环 B(丝线未画出),使 B 的环面与圆盘 A 平行,其轴线与圆盘 A 的轴
线重合。现使圆盘 A 由静止开始绕其轴线按图中箭头方向加速转动,则( )
A.金属圆环 B 有扩张的趋势,丝线受到的拉力增大
B.金属圆环 B 有收缩的趋势,丝线受到的拉力减小
C.金属圆环 B 有扩张的趋势,丝线受到的拉力减小
D.金属圆环 B 有收缩的趋势,丝线受到的拉力增大
例 4 (多选)如图所示装置中,cd 杆原来静止。当 ab 杆做如下哪些运动时,cd 杆将向右
移动( )
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A.向右匀速运动 B.向右加速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
参考答案
题型一 磁通量现象的判断
例 1 答案 A
例 2 答案 A
例 3 答案 B
例 4 答案 D
题型二 感应电流的产生
例 1 答案 BD
例 2 答案 C
题型三 法拉第电磁感应定律
例 1 答案 C
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例 2 答案 B
例 3 答案 ABD
题型四 楞次定律
例 1 答案 C
例 2 答案 AC
例 3 答案 B
例 4 答案 B D
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学神蜕变
高二
下学期
物理篇
周考月考期末考,你的必刷卷!
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高二下学期
3月份质量检测
一、单项选择题:(每题 3分,共计 18 分)
1、下列说法中正确的有: ( )
A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生
C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应
电动势
D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有
感应电动势
2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是: ( )
A、阻碍引起感应电流的磁通量
B、与引起感应电流的磁场反向
C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D、与引起感应电流的磁场方向相同
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加 2Wb,则 ( )
A、线圈中感应电动势每秒增加 2V
B、线圈中感应电动势每秒减少 2V
C、线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于 2V
D、线圈中感应电动势始终为 2V
4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的
单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图 1
所示,当磁场的磁感应强度 B随时间如图 2变化时,图
3 中 正 确 表 示 线 圈 中 感 应 电 动 势 E 变 化 的 是
( )
A. B. C. D.
5、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( )
A. B. C. D.
1 2 3 4 5 t/s
E2E0E0O
-E0-2E0
1 2 3 4 5 t/s
E2E0E0O
-E0-2E0
E0
E
1 2 3 4 5 t/s
2E0
O-E0
-2E0
E0
E
1 2 3 4 5 t/s
2E0
O-E0
-2E0
I
B
图 1
B
t/sO 1 2 3 4 5图 2
a b B B B B d c 0 t 0 t 0 t 0 t
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6.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 ( )
二、多项选择题:(每题 4分,共计 16 分)
7、如图所示,导线 AB 可在平行导轨 MN 上滑动,接触良好,轨道
电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情
况是:( )
A、向右加速运动; B、向右减速运动;
C、向右匀速运动; D、向左减速运动。
8、线圈所围的面积为 0.1m2,线圈电阻为 1.规定线圈中感应电流 I 的正方向
从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度 B随时间 t的变
化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是( )
A、在时间 0~5s 内,I的最大值为 0.01A
B、在第 4s 时刻,I的方向为逆时针
C、前 2 s 内,通过线圈某截面的总电量为 0.01C
D、第 3s 内,线圈的发热功率最大
9、如图所示,A1和 A2是完全相同的灯泡,线圈 L的电阻可以忽略,下列说法中
正确的是( )
A.合上开关 K接通电路时,A2始终比 A1亮
B.合上开关 K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
C.断开开关 K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关 K切断电路时,A1和 A2都要过一会儿才熄灭
10、如图所示,闭合小金属环从高 h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面
的另一侧上升,则下列说法正确的是 ( )
A、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于 h
B、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于 h
C、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于 h
D、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于 h
三、填空题:(每空 2分,图 2分,共计 28 分)
11、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速
率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是 ,拉力功率之比是 ,线框产
B/T
t/sO图(2)
2 3 4 51
1.0
B
图(1)
I
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θθ
B
Ra b
M
N
P
Q
生的热量之比是 ,通过导线截面的电量之比是 。
12、如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab 为放在其间
的金属棒。ab 和 cd 用导线连成一个闭合回路。当 ab 棒
向左运动时,cd 导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是
____极,Ⅱ是____极,回路 abcd 中的电流方向是____
13、下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。
(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。
(2)由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转
Ⅰ________________________________________
Ⅱ________________________________________
(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向
左偏转,则当螺线管 A 向上拔出的过程中,灵敏电流计
的指针向_______偏转。("左"、"右" )
14、将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直
纸面向里,磁感应强度为 B,一个质量为 m、带电量为 q的小
物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图所示,
滑到某一位置开始离开斜面.则物体带_________电,物体离
开斜面时的速度为_____________, 物体在斜面上滑行的长
度是______________。
四、计算题(第 15 题 7 分,第 16 题 15 分,第 17 题 16 分,共 38 分)
15、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数 n = 1500 匝,横截面积 S = 20cm2。螺线管导线电阻 r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化。求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合 S,电路中的电流稳定后,求电阻
R1的电功率;(3)S断开后,求流经 R2的电量。
16.(10 分)两根足够长的光滑平行直导轨 MN、PQ 与水平面成θ角放置,两导
轨间距为 L,M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆
ab 放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中,
磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计。现让
ab 杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求 ab 杆下滑的最大速度 vm;
⑵ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻 R产生的焦耳热为 Q,
求该过程中 ab 杆下滑的距离 x。
EG
A
B
K
R2
图甲
R1
C
SB
图乙
t/s
B/T
0.20.40.6
O 1.0 2.0
0.81.0
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17、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨 cd 和 ef,水平放置且相距 L,在其
左端各固定一个半径为 r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水
平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环
形成闭合回路,两金属杆质量均为 m,电阻均为 R,其余电阻不计。整个装置放
在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力 F= 3mg 拉细杆 a,达到匀速运动时,杆 b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆 a做匀速运动时,回路中的感应电流;
(2)杆 a做匀速运动时的速度;
(3)杆 b静止的位置距圆环最低点的高度。
Ba
b
c d
e fF
r
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答案
一、 单项选择:
1 2 3 4 5 6
D C D A A B
二、 多项选择:
7 8 9 10
AD ABC BD BD
三、填空题:
11、1:2 1:4 1:2 1:1
12、N S a-c-d-b
13、①(连错一条线则得 0分)
② Ⅰ.将开关闭合(或者断开);
Ⅱ.将螺线管 A插入(或拔出)螺线管 B
③ 右
14、负; ;
三、 计算题:
15、解:(1)根据法拉第电磁感应定律tBSn
tΦnE
求出 E = 1.2V
(2)根据全电路欧姆定律 A12.021
rRR
EI
根据 12 RIP
求出 P = 5.76×10-2W(3)S 断开后,流经 R2的电量即为 S闭合时 C板上所带的电量 Q电容器两端的电压 U = IR2=0.6V流经 R2的电量 Q = CU = 1.8×10
-5C
16、(1)22
sinLB
mgRvm
(2)
44
22
2 LBsingRm
sinmgQx
【解析】⑴ 根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有
BLvE REI BILFA
maFmg A sin
K
GE
A
B
θθ
B
Ra b
M
N
P
Q
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即ma
RvLBmg
22
sin
当加速度 a为零时,速度 v达最大,速度最大值 22sinLB
mgRvm
⑵根据能量守恒定律 有
Qmvmgx m 2
21sin
得44
22
2 LBsingRm
sinmgQx
17、⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL
得:3mgIBL
⑵金属棒 a切割磁感线,产生的电动势 E=BLv
回路电流2EIR
联立得: 2 22 3mgRv
B L
⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,
tan 3Fmg
得:θ=60°
(1 cos )2rh r
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高二下学期
3月份质量检测
一、选择题(每小题 4分,其中 5,6,7 题为多选)
1.电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法错误的是( )
A.甲图中,这是录音机的录音电路原理图,当录音机录音时,由于话筒的
声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B.乙图电路中,开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电
火花
C.丙图中,在真空冶炼中,可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的
合金
D.丁图中,钳形电流表是利用电磁感应原理制成的,它的优点是不需要切
断导线,就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小
2.图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度 B、闭合电路中一部分直导线
的运动速度 v和电路中产生的感应电流 I的相互关系,其中正确是 ( )
3.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、
电键相连,如图所示。线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳
起。则下列说法中正确的是( )
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将
回落
D.如果电源的正、负极对调,若保持电键闭合,
则铝环一直静止不动
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4.一根弯成直角的导线放在 B=0.4T 的匀强磁场中,如图所示,导线 ab=30cm,bc=40cm,当导线以 5m/s 的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为( )
A.0.6V B.0.8V
C.1.4V D.1.0V
5. 如图所示,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径
的带正电的小球,以速率 v0沿逆时针方向匀速转动,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B随时间成正比例增加的变化磁场。设运动过程中小球带电荷量不变,那么 ( )
A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B.小球所受的磁场力一定不断增大
C. 小球先沿逆时针方向减速运动,之后沿顺时针方向加
速运动
D.磁场力对小球一直不做功
6.如图所示,一电子以初速度 v沿与金属板平行方向飞入 MN 极板间,突然发现电子向 M板偏转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的时刻可能是( )
A.开关 S闭合瞬间
B.开关 S由闭合后断开瞬间
C.开关 S 是闭合的,变阻器滑片 P 向右迅速滑动时
D.开关 S 是闭合的,变阻器滑片 P 向左迅速滑动时
7.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路
的 ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度 B随时间 t变化的图象如图乙所示。用 F表示 ab 边受到的安培力,以水平向右为 F的正方向,能正确反映 F 随时间 t变化的图象是( )
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8.如图所示,水平地面上方有正交的匀强电场 E 和匀强磁场 B,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向外,等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始
沿竖直平面在电磁场中由静止开始下落,下落过程中三角形平面始终在竖直平面
内,不计阻力,a、b落到地面的次序是( )
A.a 先于 bB.b 先于 aC.a、b 同时落地D.无法判断
二.填空题(每小题 5分)
9. 传感器担负着信息的采集任务,在自动控
制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理
量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,
主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。热敏电阻阻值随温度变化的图线如图
甲所示,图乙是由热敏电阻 Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。问:
(1)为了使温度过高时报警铃响,c应接在________(填"a"或"b");(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片 P向________移动(填
"左"或"右");
10.如图所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样
的位置处,第一次快插,第二次慢插,两情况下线圈中产生
的感应电动势的大小关系是 E1_ ___E2;通过线圈截面
电量的大小关系是 ql__ __q2。(填大于,小于,等
线圈
磁铁
电源
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于)
三.计算题(9分 9 分 10 分 14 分)
11.如图所示,一个 100 匝的圆形线圈(图中只画了 2匝),面积为 200cm2,线圈
的电阻为 1Ω,在线圈外接一个阻值为 4Ω的电阻和一个理想电压表。电阻的一
端 B与地相接,线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如 B-t图所示。求:
(1)t=3s 时穿过线圈的磁通量。(2)t=5s 时,电压表的读数。
12. 如图所示,光滑平行金属导轨相距 30cm,电阻不计,ab 是电阻为 0.3Ω的金属棒,可沿导轨滑动,与导轨相连的平行金属板 A、B相距 6cm,电阻 R为 0.1Ω。全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,当 ab 以速度 v向右匀速运动时,一带电微粒在 A、B板间恰做半径 2cm 的匀速圆周运动,速率也是 v。试求速率 v的大小?
13.如图甲所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为 m,电阻为 R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN 和 M′N′是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的 bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距 MN 的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的 v-t图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量。求:
(1)金属线框的边长;
(2)磁场的磁感应强度;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量。
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参考答案:
选择题:B 、D 、C、D、CD、AD、B、A
9、(1)a (2)左10、大于 等于
11、7×10-3Wb (2)0.32V
12、0.4m/s
13、(1)v1(t2-t1) (2)1
v1 t2-t1
mgR
v1
(3)2mgv1(t2-t1)+1
2m(v22-v
2
3)
- A.a先于b