2010年全国各地高三物理 电磁感模拟月考试卷汇编(选修3-2)

2010年全国各地模拟月考物理试卷汇编（选修3-2）电磁感应一、选择题1．湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近(A)2．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为(C)A.B.C.D.3．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I—t图中正确的是(A)4．河南省南召二高2010届高三上学期期末模拟如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为（A）A.1∶1，3∶2B.1∶1，2∶3C.4∶9，2∶3D.4∶9，9∶45．四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图的是（C）6．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R，导轨与水平面之间的夹角为。一电阻可忽略的金属棒ab，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直。如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑。就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有(AC)A．重力势能的减小量相同B．机械能的变化量相同C．磁通量的变化量相同D．磁通量的变化率相同7．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都高于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（C）A．向右做匀加速直线运动B．向左做匀加速直线运动C．向右做匀减速直线运动D．向左做匀减速直线运动8.河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有：(CD)A、在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1。B、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒。C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1+△Ek）机械能转化为电能。D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek=W2－W1。9．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（AB）A．回路中电流大小恒定B．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过10.广东省廉江三中2010届高三湛江一模预测题如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（AC）A．ab杆中的电流强度与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比11．辽宁省抚顺市2010届高三六校联合体第一次模拟考试物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是(A)A.牛顿发现了万有引力定律B.牛顿通过实验测出了引力常量C伽利略发现了行星运动的规律D.洛伦兹发现了电磁感应定律12．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方。当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是(A)A．向下平动B．向上平动C．转动：上半部向纸内，下半部向纸外D．转动：下半部向纸内，上半部向纸外13．江苏省扬州中学2010届高三综合练习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．若保持电键闭合，则（CD）A．铝环不断升高B．铝环停留在某一高度C．铝环跳起到某一高度后将回落D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变14．海南省海口市2010届高三调研测试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，利用电磁感应原理工作的是（B）A．回旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管15．福建省厦门外国语学校2010届高三第三次月考如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（A）16．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计，则（AC）A．金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大C．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D．金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能17．河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于：（A）A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量18、福建省厦门外国语学校2010届高三第三次月考如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F　(C)A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力19．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t１至t２时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(D)20．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是(电源内阻不计)(D)A．L1闪亮一下后熄灭B．L2闪亮一下后恢复原来的亮度C．L3变暗一下后恢复原来的亮度D．L3闪亮一下后恢复原来的亮度21．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试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，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(BC)Ａ．在时间0～5s内，I的最大值为0.1AＢ．在第4s时刻，I的方向为逆时针Ｃ．前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01CＤ．第3s内，线圈的发热功率最大22.福建省厦门外国语学校2010届高三第三次月考如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是(C)　A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电23．山东省费县一中2010届高三第一次调研测试如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动，（是线圈中心），则（D）A.从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B.从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C.从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D.从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小24．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与Pl、P2相连接，线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是(BD)A.0～ls内ab、cd导线互相排斥B.1～2s内ab、cd导线互相吸引C.2～3s内ab、cd导线互相吸引D.3～4s内ab、cd导线互相排斥25．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场。磁场的中心与铁芯的轴线重合.当铁芯绕轴线以角速度ω转动的过程中，线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个？（从图位置开始计时，NS极间缝隙的宽度不计.以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向）（D）26．海南省海口市2010届高三调研测试在光滑水平面上，边长为L的正方形导线框abcd在水平拉力作用下，以恒定的速度v0从匀强磁场的左区B1完全拉进右区B2。在该过程中，导线框abcd始终与磁场的边界平行。B1=B2，方向垂直线框向下，中间有宽度为L/2的无磁场区域，如图2所示。规定线框中逆时针方向为感应电流的正方向。从ab边刚好出磁场左区域B1开始计时，到cd边刚好进入磁场右区域B2为止，下面四个线框中感应电流i随时间t变化的关系图像中正确的是(D)27．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是（A）A．W1=W2q1=q2B．W1>W2q1=q2C．W1<W2q1<q2D．W1>W2q1>q228．浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（AC）Ａ．作用在金属棒上各力的合力做功为零Ｂ．重力做功等于系统产生的电能Ｃ．金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热Ｄ．金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热29．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷如图所示，相距为d的两水平直线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方ab边距为h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为，cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中：(B)　　A．线框一直都有感应电流　　B．线框一定有减速运动的过程　　C．线框不可能有匀速运动的过程　　D．线框产生的总热量为mg(d+h+L)30.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟如图所示，一导体棒在匀强磁场中沿金属导轨做简谐运动，OO′为平衡位置，aa′和分别为离开平衡位置的最大位移处，则(AD)A.若金属棒自OO′向aa′运动过程中，电容器上极板带正电B.若金属棒自bb′向OO′运动过程中，电容器上极板带正电C.当金属棒通过OO′时，电容器所带电荷量最大D.当金属棒通过aa′时，电容器所带电荷量最大二、填空题31．河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=。线框从中性面开始转过EQ\F(π,2)的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。答案：，三、计算题32．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=300．MP接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠PM放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd到MP的距离为S．求：（1）金属棒达到的稳定速度；（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．解析：（1）当金属棒稳定运动时，　解得：（2）由动能定理得：　　（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。33．江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm．求：（1）金属棒开始运动时的加速度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．解析：（1）金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有解得（2）设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时产生的电动势回路中产生的感应电流金属棒棒所受安培力cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则由②③④⑤式解得（3）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则由⑥⑦式解得34．陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟一矩形线圈abcd放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中（oo′的左边有匀强磁场，右边没有），线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，ab边长L1=0.5m，ad边长L2=0.3m，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T。线圈以理想边界oo′为轴以角速度ω=200rad/s按如图所示的方向匀速转动（OO′轴离ab边距离），以如图所示位置为计时起点。求：①在0—的时间内，通过小灯泡的电荷量②画出感应电动势随时间变化的图象以abcda方向为正方向，至少画出一个完整的周期）③小灯泡消耗的电功率。解析：（1）通过小灯泡的电荷量q=（1）（4分）（2）ab边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为E1=（2）（2分）代入数据得：E1=20Vcd边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为：E2=（3）（2分）代入数据得：E2=10V图象如右表所示：（图象4分）（3）设线圈的感应电动势的有效值为U，则：（4）（4分）得：U2=125V2则小灯泡消耗的电功率P=（5）（2分）代入数据得：P=112.5W（2分）35．上海市七校2010届高三下学期联考如图所示，长为L，电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也为L，金属棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻。量程为0～3.OA的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.OV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使金属棒向右移动。当金属棒以V=2.0m/s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）若此时撤去外力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棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。解析：（1）电压表满偏…………（2’）理由是：若电流表满偏，回路中的电流应是I=3.0A，则电压表的示数应是U=IR=1.5V大于电压表量程；这不符合题意；若是电压表满偏，这时回路的电流是I=U/R=2.0A，说明电流表未满偏。…………(2’)（2）根据能的转化和守恒定律：Fv=I2(R+r),而I=U/R，…………(2’)解得:F=U2(R+r)/R2v=1.6N…………(2’)(3)取极小的(t时，可以看作匀变速运动由牛二定律：F=ma，即BIL=ma=m(v/(t，…………(2’)可以得到：BIL(t1=m(v1BIL(t2=m(v2BIL(t3=m(v3……BIL(tn=m(vn两边求和BI1L(t1+BI2L(t2+…=m(v1+m(v2+…即BLq=mΔv=mv…………(2’)q=mv/BL=0.25C…………(2’)36．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图，固定在同一水平面内的两根长直金属导轨的间距为L，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动，当杆运动的距离为d时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g。求此过程中：（1）杆的速度的最大值；（2）通过电阻R上的电量；（3）电阻R上的发热量解析：（1）（3分）设杆的速度的最大值为V，电路中的最大感应电动势为．E=BLVeq\o\ac(○,1)对应的电流为．eq\o\ac(○,2)杆的速度最大时，杆处于平衡状态．eq\o\ac(○,3)联解eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)有．eq\o\ac(○,4)(2)（3分）通过电阻R上的电量．（3）（4分）由能量守恒定律．电路中总发热量为．eq\o\ac(○,5)（2分）电阻R上的发热量为．eq\o\ac(○,6)由．eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)有．（2分）37．海南省海口市2010届高三调研测试如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。问：（1）ab棒达到的稳定速度多大？（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？解：（1）…①（1分）…②（1分）…③（1分）棒稳定时：…④（1分）由①②③④联立解得（1分）(2)由能量守恒得：①(2分)②(2分)（直接写出得出②式亦可得分）由①②联立解得：(2分)38．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图甲所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：（1）cd边刚进入磁场时，ab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）在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象。其中U0=BLv。解：（1）dc切割磁感线产生的感应电动势E=BLv回路中的感应电流ab两端的电势差b端电势高（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律求出（3）说明：画对一条39．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计.固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=3×10-2kg,电阻不计.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2sin53º=0.8cos53º=0.6)（1）将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流；（2）求ab稳定时的速度；（3）求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG.从计算结果看两者大小关系是怎样的？请解释为什么有这样的关系？解：（1）mgsinα=BILcosα……2分解得：I=1A……1分（2）I=……2分解得：v=25m/s……2分（3）PQ=I2R=4.5W……1分PG=mgvsinα=6W……1分重力势能的减少量，一部分转化成电能，以焦耳热的形式释放，另一部分给电源充电。1分40．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆A．b电阻Ra=2Ω，Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a滑到水平轨道过程中，通过杆b的平均电流为0.3A；a下滑到水平轨道后，以a下滑到水平轨道时开始计时，A．b运动图象如图所示(a运动方向为正)，其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求（1）杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v；（2）杆a在斜轨道上运动的时间；（3）在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。解：（1），（2）b棒，，得（3）共产生的焦耳热为B棒中产生的焦耳热为41．江苏省扬州中学2010届高三综合练习如图所示，在磁感应强度为B=2T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个由两条曲线状的金属导线及两电阻（图中黑点表示）组成的固定导轨，两电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω，两电阻的体积大小可忽略不计，两条导线的电阻忽略不计且中间用绝缘材料隔开，导轨平面与磁场垂直（位于纸面内），导轨与磁场边界（图中虚线）相切，切点为A．现有一根电阻不计、足够长的金属棒MN与磁场边界重叠，在A点对金属棒MN施加一个方向与磁场垂直、位于导轨平面内的并与磁场边界垂直的拉力F，将金属棒MN以速度v=5m／s匀速向右拉，金属棒MN与导轨接触良好，以切点为坐标原点，以F的方向为正方向建立x轴，两条导线的形状符合曲线方程m．求：（1）推导出感应电动势e的大小与金属棒的位移x的关系式；（2）整个过程中力F所做的功；（3）从A到导轨中央的过程中通过R1的电荷量．解：（1），所以（2）因为x=vt，所以。由于导体做匀速运动，力F所做的功等于电路中电流所做的功。有效值，导体切割磁感线的时间，电路中总电阻，拉力F所做的功（3）由，可知Emax=BSω=Φmω，所以，Wb通过电阻R1的电量为42．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的M与P两端连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.010kg，电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示（不计导轨的电阻，取g=10m/s2） 时间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下滑距离s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5（1）试画出金属棒ab在开始运动的0.7s内的位移-时间图象；（2）求金属棒ab在开始运动的0.7s内电阻R上产生的热量；（3）求重力对金属棒做功的最大功率.解：（1）位移—时间图像如图（2）由图可知0.7s末的速度0.7s内下降的高度h=3.5m由能量守恒得出解得：（3）Pm=由图知Pm=0.7W43．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻均为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。解：(1)设AB棒等效切割长度为l，则电动势为=（1分）回路电阻为=3lr（1分）回路电流为I=（1分）得（1分）（2）AB棒滑到DF处时（1分）2分2分得1分（3）电机做的功1分（1分）是AB棒在DEF上滑动时产生的电热，数值上等于克服安培力做的功又，故（2分）是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热，电流恒定，电阻不变（1分）得（1分）44.福建省福州八中2010届高三毕业班第三次质检如图所示，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（图中粗线所示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足方程（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=5.0m/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R1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。解：交变电流一、选择题1．湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n1:n2＝1:10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u＝20sin20πt（V），则（BC）A．交流电压表的示数为20VB．副线圈输出交流电的频率为10HzC．电阻R上消耗的电功率为2kWD．原线圈中电流的最大值为100A2．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10．1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为(V)．下列说法中正确的是（A）A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．时，点c、d间的电压瞬时值为110VC．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小3.江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时(图甲中电流所示的方向为正方向)，则(BD)A、在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力B、t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcdaC、t1到t2时问内，线框向右做匀减速直线运动D、t1到t2时间内，线框克服磁场力做功4．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e=10sin20(tV，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是：（A）A．t=0时，线圈平面位于中性面B．t=0时，穿过线圈的磁通量为0C．电阻的热功率为16WD．用电压表测路端电压时读数为11.3V5.四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（D）A．A1的示数增大，A2的示数增大C．V1的示数增大，V2的示数增大D．V1的示数减小，V2的示数减小D．A1的示数增大，A2的示数减小6．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图，一根通有交流电i=Imsinωt的长直导线OO/（规定电流从O流向O/为电流的正方向），与一个断开的圆形线圈处在同一平面内，已知某时刻线圈的M端的电势高于N端的，则交流电可能处于每个周期内的(A)A．第一个1/4周期内B．第二个1/4周期内C．前1/2周期内D．后1/2周期内7．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（A）A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大；B．在中性面时，感应电动势最大；C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零；D．线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次。8．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知（BD）A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为141.4VD．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50W9．山东省兖州市2010届高三上学期模块检测阻值为l0的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是(BC)A．电压的有效值为l0VB．通过电阻的电流有效值为AC．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒种产生的热量为10J10．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1=R2，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是（A）A．U增大B．I增大C．P1减小D．P增大11．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有(C)A．U0=40V，P=80WB．U0=40V，P=80WC．U0=40V，P=20WD．U0=40V，P=20W12．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，交变电源的电动势e=311sin314tV，电阻R=88Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计，下列结论正确的是（AB）A.电流频率为50HZB.电流表A1的示数约为0.1AC.电压表V1的示数为311VD.电阻R的发热功率约为44W13.河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟如图所示，理想变压器的原线圈接交流电压，副线圈接两个完全相同的灯泡“110V0.5A”,已知原副线圈的匝数比为2/1，要保证两个灯泡均正常发光，则原线圈中的电流为：(C)A、2AB、1AC、0.5AD、0.25A14.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试对于理想变压器，下列说法中正确的是（AC）A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流减少而增大C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零15．山东省费县一中2010届高三第一次调研测试如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有(AB)A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变16．海南省海口市2010届高三调研测试电吹风是电动机带动风叶转动的装置，电热丝给空气加热得到热风。设电动机线圈和电热丝的总电阻为R，接在一电压为u=U0sinωt的交流电源上，若已知电吹风使用时消耗的功率为P，通过电热丝和电动机线圈的总电流为I，则有(BD)A.B.C.D.17．浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V)，那么（C）A．该交变电流的频率是l00HzB．当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t=s时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为V18、天津市2010届高三上学期六校联考如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(BCD)A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的瞬时值为VD．交流电b的最大值为V19．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯炮L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是(D)A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小B．等效电阻R上消耗的功率变大C．原线圈中电流表示数增大D．灯炮L1和L2变亮20.福建省厦门外国语学校2010届高三第三次月考矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（D）A．此交流电的频率为0.2HzB．此交流电动势的有效值为1VC．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D．t=0.1s时，通过线圈的磁通量最大21.江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（D）A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W22．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题．如图，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是(AD)A．灯泡L1两端的电压减小B．原线圈输入功率减小C．副线圈输出电压减小D．电阻R两端的电压增大二、填空题23．河南省南召二高2010届高三上学期期末模拟某理想变压器初、次级匝数比为55：9，初级接压V的交流电源上，则与次级并联的电压表的读数为_______V，当次级接上60的电灯一盏时，变压器输入功率为_________W。答案：3621.624．四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电（V），副线圈接如图所示的电路（图中电表均为理想交流电表），且R1=R2。电键S原来为闭合，现将S断开，则电压表的示数U____（选填“增大”、“保持不变”或“减小”，下同）。变压器原线圈的输入功率P____。答案:增大减小三、计算题25．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=1.00cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积s=20cm2，总电阻R1=40Ω，旋转磁极的磁感应强度B＝0.010T，车头灯电阻R2＝10Ω。当车轮转动的角速度ω＝8rad/s时。求：（1）发电机磁极转动的角速度。（2）车头灯中电流的有效值。解：（1）磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有　　　　　　　　　　①　　　　　　　②（2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为　　③感应电动势的有效值　　　　　　　④通过电流的有效值　　　　　⑤26．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一座小型水电站发电机输出功率为100kW，输出电压为500V。输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%，用电单位需要220V电压。求：所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？解：由题意得：I1＝P／U1＝200AI22R＝P×4%，I2＝20A所以升压变压器原、副线圈的匝数比：n1／n2＝I2／I1＝1／10U2＝U1n2／n1＝5000vU3＝U2－I2R＝4800v所以降压变压器原、副线圈的匝数比：n3／n4＝U3／U4＝240／1127．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考一个直流电动机的内电阻，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在T的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。解：线圈转动时产生的电动势的最大值为：V(2分)有效值为：V(1分)设线圈的电阻为，则电路中的电流I为A(2分)电动机正常工作时的输出功率为W(3分)ODOixL2LBixL2LOixL2LAixL12．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近(A)2LOCLvBR0R0AB×××××××Ba　bRabvIABFRSL1L2L3LOtBBAt1t2OtBBt1t2OtBCt1t2OtBDt1t2BBBBOOOOB图（1）IB/Tt/sO图（2）　2345�EMBEDEquation.3����EMBEDEquation.3���i�EMBEDPBrush���Babcdω�aωd��B���bct/se/v�20��10�0�EMBEDEquation.3����EMBEDEquation.3����-10��-20BFabrR�EMBEDPBrush����EMBEDPBrush����EMBEDPBrush���mgNBIL�EMBEDPBrush����EMBEDPBrush���FSVR~u第6题图MNOO/1234560100u/Vt/10－2sABn1n2QD1D2RUbcdaA1V1A2V2RU1abO-10100.10.30.5t/su/V�EMBEDPBrush���VMSR××××××O�EMBEDEquation.3���××VMSR××××××O�EMBEDEquation.3���××_1295512324.unknown_1296196380.unknown_1322032097.unknown_1234471007.unknown_1234470789.unknown