2013高考物理模拟新题精选分类解析（第11期）专题22 电磁感应综合问题

2013高考物理模拟新题精选分类解析（第11期）专题22 电磁感应综合问题内容摘要：

1、(20 分) (2013 浙江省湖州市二模)如图所示，两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距 l=0.2 m，在导轨的一端接有阻值 R=3 的电阻，在 x 0 处有一垂直水平面向下的匀强磁场，磁感强度 B=。 一质量 m =阻 r=2 的金属棒垂直搁在导轨上，并以 0 m/s 的初速度进入磁场，在水平拉力 F 的作用下作持续的匀变速直线运动，加速度大小 a=2 m/向与初速度方向相反。 棒与导轨接触良好，其余电阻均不计。 求：(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置；(2)电流为最大值的一半时拉力 F 的大小及其功率；(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻 R 上产生的 2、热量为 ，求该过程中拉力 F 所做的功。 （15 分） （2013 年 5 月江苏省淮安市调研）如图所示，两根等高光滑的 41圆弧轨道，半径为 r、间距为 L，轨道电阻不计在轨道顶端连有一阻值为 个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 、质量为 m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端 由静止开始下滑，到达轨道底端 受到轨道的支持力为 2个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：（1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻 R 的电流 （2）棒从 滑到 程中回路中产生的焦耳热和通过 R 的电荷量（3）若棒在拉力作用下，从 始以速度 右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达 过程中拉力做的功为多少。 （18 分） 3、（2013 北京市西城区模拟）如图 1 所示，两根间距为 平行导轨 于同一水平面内，左端连接一阻值为 R 的电阻，导轨平面处于竖。 一质量为 m、横截面为正方形的导体棒 直于导轨放置，棒到导轨左端 距离为 体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻。 （1）若 固定，已知磁感应强度 B 的变化率 t随时间 t 的变化关系式为 ，求回路中感应电流的有效值 I；（2）若 不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为 感应强度 B 随时间 t 变化的关系式为 B=从 t=0 到 刚要运动，电阻 R 上产生的焦耳热 Q；（3）若 不固定，不计 与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为 B。 现对 施加水平向右的外 4、力 F，使 由静止开始向右以加速度 a 做匀加速直线运动。 请在图 2 中定性画出外力F 随时间 t 变化的图象，并求经过时间 外力 F 的冲量大小 I。 (18 分) （ 2013 天津市六校联考）如图所示，水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨 三根质量均为 导体棒 a、b、 0，导体棒 、 的电阻均为 体棒 范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上。 现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力 F 作用在导体棒 上，使之由静止开始向右做加速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略导体棒间的相互作用，求：（1）当导体棒 体棒 2）当导体棒 刚开始运动时撤去拉力 5、F，撤去拉力 F 后导体棒 在导轨上滑行的距离(20分 ) （ 浙江省稽阳联谊学校2013届高三4月联考） 近 年 来 ， 越 来 越 高 的 摩天 大 厦 在 世 界 各 地 落 成。 日 本 东 京 的 千 年 塔 设 计 170层 、 840米 高 ， 而 由 西 班牙 著 名 建 筑 设 计 大 师 哈 韦 尔 皮 奥 斯 设 计 的 上 海 “超 群 大 厦 ”甚 至 将 高 达 然 而 ， 至 今 普 遍 使 用 的 钢 索 吊 挂 式 电 梯 已 经 不 再 适 台 这 样 的 高 度 ， 因 为 需要 的 钢 索 太 长 、 太 重 会 因 承 受 不 了 自 身 的 重 量 6、 而 断 裂。 为 此 德 国 亚 琛 工 业 大 学的 科 研 人 员 设 计 出 了 一 种 磁 动 力 电 梯 ， 其 原 理 是 利 用 移 动 的 磁 场 来 带 动 电 梯。 工 作 原 理 可 简 化 如 下 ： 如 图 所 示 ， 根 平 行竖 直 轨 道 ， 轨 道 间 有 垂 直 轨 道 平 面 的 等 大 反 向 匀 强 磁 场 1,2121,两 磁 场 可 向 上 作 匀 速 运 动。 电 梯 轿 厢 固 定 在 金 属 框 轿 厢 未 画 出 )。 现 己 知 电 梯 载 人 时 的 总 质 量 为 410.运 动 时 所 受 阻 力 属 框 垂 直 轨 道 的 边 7、 长 2两 磁 场 的 宽 度 均 与 金 属 框 的 边 长 ， 金属 框 的 总 电 阻 为 310.某 时 段 磁 场 以 10vm/g=10m/s 2求：(1)电梯速度为零时，它的加速度为多大? (2)电梯最后向上匀速运动的速度为多大? (3)电 梯 向 上 匀 速 运 动 时 ， 外 界 提 供 的 能 量 转 变 为 电 梯 机 械 能 的 效 率 ? 6. （16 分）（2013 北京市丰台区二模）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电，导轨平面与水平面成 = 37角，下端连接阻值为 R2 的电阻。 磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为 量为 阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导 8、轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 属棒沿导轨由静止开始下滑。 (g=10m/s2，1) 判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；(2) 求金属棒下滑速度达到 5m/s 时的加速度大小；(3) 当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻 R 消耗的功率。 ( 15 分）（2013 江苏省徐州市三模）如图甲，有两根相互平行、间距为 们的电阻忽略不计在 间接阻值为 R 的定值电阻，导轨平面与水平面的夹角为。 在 形区域内有垂直斜面向下、宽度为 d 的匀强磁场（磁场未画出），磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙。 在 t = 0 时刻，一质量为 m 、电阻为 r 的金属棒垂直于导轨放置，从 置由静止开始沿导轨下滑，t = t 0 时刻进人磁场，此后磁感应强度为 保持不变。 棒从 运动过程中，电阻 R 上的电流大小不变。 求：（1）0t 0时间内流过电阻 R 的电流 I 大小和方向；(2) 金属棒与导轨间的动摩擦因数 ; (3）金属棒从 运动过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q。