河北省2013年高考物理二轮复习 考点综述 电磁感应定律的综合运用

河北省2013年高考物理二轮复习 考点综述 电磁感应定律的综合运用内容摘要：

1、如图 1 所示的电路可以用来“研究电磁感应现象” 干电池、开关、线圈 A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈 B 串联成另一个电路线圈 A、 B 套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小 i 随时间 t 变化的图象是 ()图 12如图 2 所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距 0.2 m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为 ，导体棒 ，质量均为 ，使之匀速向上运动，此时 知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长， g 取 10 m/ ()图 2A 向上运动的速度为 1 m/受到的拉力大小为 C在 2 s 时间内，拉力做功为 在 2 2、 s 时间内， 上产生的焦耳热为 3物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验” 如图 3 所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关 S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈 L 上，且使铁芯穿过套环，闭合开关 S 的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()图 3A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同4如图 4 所示，在倾角为 的斜面上固定有两根足够长的平行光滑导轨，两导轨间距为L，金属导体棒 直于两导轨放在导轨上，导体棒 质量为 m，电 3、阻为 间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为 静止开始向下滑动一段时间 ，再接通开关 S，则关于导体棒 动的 vt 图象可能正确的是()图 4如图 5 所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框现用外力使线框以恒定的速度 v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的 始终与磁场右边界平行已知Cl，线框导线的总电阻为 R，则线框离开磁场的过程中()图 5A线框中的电动势随时间均匀减小B通过线框截面的电荷量为框所受外力的最大值为2框中的热功率与时间成正比6如图 6 所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ，上端接有定值电 4、阻 R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为 m 的导体棒由静止释放，当速度达到 v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为 P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 )图 6AP2BP3C当导体棒速度达到 时加速度大小为 v2 速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功如图 7 所示，空间被分成若干个区域，分别以水平线 界，每个区域的高度均为 h，其中区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，区域存在垂直于纸面向里且与区域的磁感应强度大小相等的匀强磁场竖直面内有一边长 5、为 h、质量为 m 的正方形导体框，导体框下边与 合并由静止开始自由下落，导体框下边刚进入 做匀速直线运动，之后导体框下边越过 入区域，导体框的下边到达区域的某一位置时又开始做匀速直线运动求：图 7(1)导体框在区域匀速运动的速度(2)从导体框下边刚进入 到下边刚触到 的过程中，导体框中产生的热量(已知重力加速度为 g，导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平)8如图 8 甲所示，两根质量均为 0.1 全相同的导体棒 a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨 N 架设的斜面上已知斜面倾角 为 53，a、b 导体棒的间距是 N 导轨的间距的一半，导轨间分界线 下有方向垂直斜面向上的匀强磁场当 a、b 6、导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度 v 与时间的关系图象如图乙所示若a、b 导体棒接入电路的电阻均为 1 ，其他电阻不计，取 g10 m/s2，30.8，3求：图 8(1)N 导轨的间距 d；(2)a、b 导体棒与导轨间的动摩擦因数；(3)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小如图 9 所示，水平放置的金属细圆环半径为 0.1 m，竖直放置的金属细圆图 9柱(其半径比 0.1 m 小得多)的端面与金属圆环的上表面在同一平面内，圆柱的细轴通过圆环的中心 O，将一质量和电阻均不计的导体棒一端固定一个质量为 10 g 的金属小球，被圆环和细圆柱端面支撑，棒的一端有一小孔套在细轴 O 上，固定小球的一端可绕轴线 7、沿圆环作圆周运动，小球与圆环的摩擦因数为 环处于磁感应强度大小为4 T，方向竖直向上的恒定磁场中，金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件，不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦，也不计细圆柱、圆环及感应电流产生的磁场，开始时 2 拨在 1 位置，34 ，46 ，C30 F，求：(1)合，问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的 A 端，才能使棒稳定后以角速度 10 s 匀速转动。 (2)合稳定后， 1 拨到 2 位置，作用在棒上的外力不变，则至棒又稳定匀速转动的过程中，流经 电量是多少。 参考答案1B2B3D金属套环跳起的原因是开关 S 闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的线圈 8、接在直流电源上，S 闭合时，金属套环也会跳起电压越高，线圈匝数越多，S 闭合时，金属套环跳起越剧烈若套环是非导体材料，则套环不会跳起故选项 A、B、C 错误，选项 D 正确4当开关 S 闭合前导体棒 加速运动时，其加速度为 a，经时间 末速度为 vt 闭合后，导体棒 受到安培力作用，由左手定则可知，安培力沿导轨向上，当导体棒的重力沿导轨向下的分力与安培力平衡时，导体棒的运动速度达到稳定，这就是导体棒的收尾速度5B三角形线框向外匀速运动的过程中，由于有效切割磁感线的长度 L以线框中感应电动势的大小 E选项 A 错误；线框离开磁场的运动，通过线圈的电荷量 Qt ，选项 B 正确；当线框恰好刚 tR 9、 框有效切割磁感线的长度最大，则 F，选项 C 错误；，选项 D 错误C导体棒由静止释放，速度达到 v 时，回路中的电流为 I，则根据共点力的平衡条件，有 2v 的速度匀速运动时，则回路中的电流为 2I，则根据平衡条件，有 FB2以拉力 F，拉力的功率 PF2v2，故选项 A 正确、选项 B 错误；当导体棒的速度达到 时，回路中的电流为 ，根据牛顿第二定律，得 2B L得 a ，选项 C 正确；当导体棒以 2v 的速度匀速运动时，根据I2 力和拉力所做的功之和等于 R 上产生的焦耳热，故选项 D 错误7解析(1)导体框从 程中，设刚进入 导体框的速度为 v，则 以 v12 2始匀速运动时 ，2 10、某一位置时又开始做匀速直线运动时 BIh，I，所以 4由以上各式得 v 42)从导体框下边刚进入 到下边刚出 的过程中，设产生的热量为 22 1532所以 Q 1) (2) 7168解析(1)由题图乙可知导体棒 b 刚进入磁场时 a、b 和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒 a 进入磁场后才再次做加速运动，因而 b 棒匀速运动的位移即为 a、b 棒的间距，依题意可得：d23(.4)m1.2 (2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为 a，由图乙得： a 7.5 m/ a、b v 可看作一个整体，其受力分析如图所示由牛顿第二定律得：222 a (3)当 b 导体棒在磁场中做匀速运动时，有22I答案 (1)1.2 m(2)3)9解析(1)金属细圆柱产生的电动势为 E V，12对整个系统由功能关系得(Ff)L ，代入数据解得 F)合，到 2 位置，稳定后的金属细圆柱的角速度为 ，由对整个系统由功能关系有(Ff)L ，代入数据解得 10 s，向(12 定后电容器两端的电压为 12 V，且上板带正电 向 2 稳定后电2 ，且上板带负电，电容器上的电量变化为2)C6105C，所以流过 电量为 Q01)(2)05C。