电磁感应高考题老师.doc

电磁感应

1.〔2012广东〕如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

〔1〕调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。

〔2〕改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，假设它能匀速通过，求此时的Rx。

【考点】电磁感应、带电粒子在电场中运动

【答案】〔1〕〔2〕

【解析】〔1〕当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件

安培力

解得

感应电动势

电流

解得

〔2〕微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件

棒沿导轨匀速，由平衡条件

金属板间电压

解得

2．〔2011年高考·海南理综卷〕如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断，保持F

Bacc

B

a

c

c

d

M

N

N′

F

M′

〔2〕两杆分别到达的最大速度。

解析：设某时刻MN和速度分别为v1、v2。

〔1〕MN和动量守恒：mv1－2mv2=0求出：①

〔2〕当MN和的加速度为零时，速度最大

对受力平衡：BIl＝2mg②，③，④

由①②③④得：、

30oabcdNQMPBF3．〔2011年高考·天津理综卷〕如下图，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30o角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力

30o

a

b

c

d

N

Q

M

P

B

F

⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？

⑵棒ab受到的力F多大？

⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

14．解析：〔1〕棒cd受到的安培力 ①

棒cd在共点力作用下平衡，那么②

由①②式代入数据解得I=1A，方向由右手定那么可知由d到c。

〔2〕棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd[

对棒ab由共点力平衡有③

代入数据解得F=0.2N④

〔3〕设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律可知⑤

设ab棒匀速运动的速度大小为v，那么产生的感应电动势E=Blv⑥

由闭合电路欧姆定律知⑦

由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x=vt⑧

力F做的功W=Fx⑨

综合上述各式，代入数据解得W=0.4J

a1b1c1a2b2c2KSQFB1B2θ4．〔2011年高考·四川理综卷〕如下图，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37o的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=

a1

b1

c1

a2

b2

c2

K

S

Q

F

B1

B2

θ

⑴小环所受摩擦力的大小；

⑵Q杆所受拉力的瞬时功率。

16.解析：〔1〕设小环受到摩擦力大小为f，那么由牛顿第二定律得到=1\*GB3①，

代入数据得到=2\*GB3②。

〔2〕设经过K杆的电流为I1，由K杆受力平衡得到=3\*GB3③，设回路总电流为I ,总电阻为R总，有=4\*GB3④，.=5\*GB3⑤，设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有=6\*GB3⑥，=7\*GB3⑦，=8\*GB3⑧，拉力的瞬时功率为P＝Fv.=9\*GB3⑨，

联立以上方程得到P＝2W。

lLdv0图甲B/Tt/sO0.40.30.20.11234图乙5．〔2011年高考·浙江理综卷〕如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸