2010年高中物理專題復(fù)習(xí)

1、電磁感應(yīng)專題一、考點(diǎn)透視2電磁感應(yīng)與電路的綜合例題2在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場中放一個半徑r0=50 cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度=103 rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動.圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R0=0.8 ，外接電阻R=3.9 ，如所示，求：（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.（2）當(dāng)電鍵S接通和斷開時兩電表示數(shù)（假定RV，RA0）.3電磁感應(yīng)中的圖象問題例題（2008年全國I）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示

2、。若規(guī)定順時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是( )4電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化例題3（07江蘇物理卷18題）如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長l=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1的正方形線框MNOP以v0=7m/s的初速從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場，求（1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場時受到安培力的大小F（2）線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q（3）線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n四、熱點(diǎn)分析例題4如圖所示，MN、PQ為平行光滑導(dǎo)軌

3、，其電阻忽略不計，與地面成30角固定N、Q間接一電阻R=10，M、P端與電池組和開關(guān)組成回路，電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1.0，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)將一條質(zhì)量m=10g，電阻R=10 的金屬導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并保持導(dǎo)線ab水平已知導(dǎo)軌間距L=0.1m，當(dāng)開關(guān)S接通后導(dǎo)線ab恰靜止不動（1）試計算磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?）若某時刻將電鍵S斷開，求導(dǎo)線ab能達(dá)到的最大速度（設(shè)導(dǎo)軌足夠長）例題5如圖所示，（a）是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個半徑為r0.1 m的有20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布其右視圖如圖（b）在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度

4、B的大小均為0.2 T線圈的電阻為2，它的引出線接有8的電珠L，外力推動線圈的P端，作往復(fù)運(yùn)動，便有電流通過電珠當(dāng)線圈向右的位移隨時間變化的規(guī)律如圖所示時（x取向右為正）：（1）試畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（取逆時針電流為正）（2）求每一次推動線圈運(yùn)動過程中的作用力（3）求該發(fā)電機(jī)的功率（摩擦等損耗不計）BabcdefMN例題：將一個矩形金屬線框折成直角框架abcdefa，置于傾角為=37的斜面上，ab邊與斜面的底線MN平行，如圖所示m，線框總電阻為R=0.02，ab邊的質(zhì)量為m= 0.01 kg，其余各邊的質(zhì)量均忽略不計，框架可繞過c、f點(diǎn)的固定軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)從t=0時刻開始沿斜面向上加一

5、隨時間均勻增加的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與時間的關(guān)系為B= 0.5t T，磁場方向與cdef面垂直（cos37=0.8，sin37=0.6）（1）求線框中感應(yīng)電流的大小，并在ab段導(dǎo)線上畫出感應(yīng)電流的方向；（2）t為何值時框架的ab邊對斜面的壓力為零?例題6在如圖所示的傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場區(qū)時，恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好

6、以速度v2做勻速直線運(yùn)動，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框的動能變化量為Ek，重力對線框做功大小為W1，安培力對線框做功大小為W2，下列說法中正確的有 （ ） A在下滑過程中，由于重力做正功，所以有v2v1B從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，機(jī)械能守恒C從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程，有（W1Ek）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框動能的變化量大小為Ek= W1W2LhdB例題：如圖所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長為L（L d），線圈下邊緣到磁

7、場上邊界的距離為h將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的全過程中（從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是（ ）A線圈可能一直做勻速運(yùn)動B線圈可能先加速后減速C線圈的最小速度一定是mgRB2L2D線圈的最小速度一定是aboOBdctiOO1O2例題7如圖所示，abcd為一個閉合矩形金屬線框，已知ab長L1=10cm，bc長L2=20cm，內(nèi)阻R=0.1圖中虛線O1O2為磁場右邊界（磁場左邊界很遠(yuǎn)）它與線圈的ab邊平行，等分bc邊，即線圈有一半位于勻強(qiáng)磁場之中，而另一半位于磁場之外磁感線方向垂直于線框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1

8、T線框以ab邊為軸以角速度=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動，t=0時刻位置如圖所示，在圖右邊的坐標(biāo)系上定性畫出轉(zhuǎn)動過程中線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（只要求畫出一個周期）八、專題專練 一、選擇題（共10小題，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分）1. 水平放置的金屬框架處于如圖1所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒置于光滑的框架上且接觸良好，從某時刻開始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，現(xiàn)施加一外力使金屬棒保持靜止，則金屬棒受到的安培力是（）.方向向右，且為恒力B.方向向右，且為變力.方向向左，且為變力.方向向左，且為恒力2.

9、現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵心的線圈、線圈B、電流計及如下圖連接，在開關(guān)閉合、線圈放在線圈中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動端向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷（）.線圈向上移動或滑動變阻器的滑動端向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn).線圈中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn).滑動變阻器的滑動端勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央.因?yàn)榫€圈、線圈的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向3. 如圖2所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，金屬棒可沿導(dǎo)軌自由滑動，導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)

10、將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉、若保持拉力恒定，當(dāng)速度為時，加速度為，最終以速度2做勻速運(yùn)動；若保持拉力的功率恒定，當(dāng)速度為時，加速度為，最終也以2做勻速運(yùn)動，則（）. 圖24. 電子感應(yīng)加速度是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的。在圓形磁場的兩極之間有一環(huán)行真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場，使電子加速，被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動，設(shè)法把高能電子引入靶室，橫使其進(jìn)一步加速，在一個半徑為的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加速的秒內(nèi)獲得的能量為，這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量從零增加到，則下列說法正確的是（）.環(huán)形室內(nèi)

11、的感應(yīng)電動勢為.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為而底子要繞行周.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為的過程中，電場力做功為.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為的過程中，電場力做功為5. 如圖3中的甲所示，為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與、接觸良好，回路的總電阻為，整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化情況如圖3中的乙所示（設(shè)圖甲中的方向?yàn)檎较颍?。若始終靜止，關(guān)于與框架間的摩擦力在0-時間內(nèi)的變化情況，以下對摩擦力變化情況的判斷可能的是（）A.一直增大B.一直減小C.先減小后增大D.先增大后減小 6.如圖4所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，

12、導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒、與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路，導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為，回路上其余部分的電阻不計，在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，開始時，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中（）.回路中有感應(yīng)電動勢.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒 圖47. 物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電量，如圖5所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知線圈的匝數(shù)為，面極為，線圈與沖擊電流

13、計組成的回路總電阻為。若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)1800，沖擊電流計測出通過線圈的電量為，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）. . . 圖5. 8. 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框原先整個置于有界勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行，現(xiàn)使線框沿四個不同方向勻速平移出磁場，如圖6所示，線框移出磁場的整個過程（）.四種情況下流過邊的電流的方向都相同.圖中流過線框的電量與的大小無關(guān).圖中線框的電功率與的大小成正比.圖中磁場力對線框的功與成正比 圖6 9. 彈簧的上端固定，下端掛一根質(zhì)量為的磁鐵，在磁鐵下端放一個固定的閉合金

14、屬線圈，將磁鐵抬到彈簧原長處由靜止開始釋放，使磁鐵上下振動時穿過線圈。已知彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的伸長量與彈性勢能的關(guān)系為，則線圈產(chǎn)生的焦耳熱的總量是( )A. 0 B. C. D. 10. 如圖7所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)），現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v向右做勻速運(yùn)動。令U表示MN兩端電壓的大小，則( )圖7A.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

15、C.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b二、填空題（共2小題，共30 把答案填在題中的橫線上）11. 一種測量血管中血流速度儀器的原理如圖8所示，在動脈血管左右兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.00，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.080，電壓表測出的電壓為0.10，則血流速度大小為 （取兩位有效數(shù)字）12. 有一個被稱為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動勢為1.5的新干電池，幾根導(dǎo)線，開關(guān)和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，另一同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線將它們首、尾兩位同學(xué)兩個空著的手相連，如圖9所示，在開關(guān)通或斷時，就會

16、連成一串的同學(xué)都有觸電感覺，該實(shí)驗(yàn)原理是；人有觸電感覺時開關(guān)是接通還是開關(guān)是斷開的瞬間，因?yàn)?。13. 如圖10所示，水平銅盤半徑為r，置于磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，銅盤繞過中心軸以角速度做勻速圓周運(yùn)動，銅盤的中心及邊緣處分別用滑片與一理想變壓器的原線圈相連，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n，變壓器的副線圈與一電阻為R的負(fù)載相連，則變壓器原線圈兩端的電壓為_，通過負(fù)載R的電流為_。三、計算題14. 如圖11所示在半徑為的絕緣圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，圓周正下方有小孔與平行金屬板、相通，兩板間距為，兩板與電動勢為的電源連接，一帶電量為-、質(zhì)量為的帶電粒子（重力忽略不計），開始

17、時靜止于孔正下方緊靠板的點(diǎn)，經(jīng)電場加速后從孔進(jìn)入磁場，并以最短的時間從孔射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無電量損失，且每次碰撞時間極短，碰后以速率返回，求：（）筒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。唬ǎщ娏Ｗ訌狞c(diǎn)出發(fā)至第一次回到點(diǎn)所經(jīng)歷的時間；15. .如圖12所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈匝數(shù)40，電阻0.1，長0.05，寬0.04，角速度，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線圈兩端外接電阻9.9，的用電器和一個交流電流表。求：（）線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢；（）電流表的讀數(shù)；（）用電器的功率16.如圖13所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌和相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，間解有阻值為的電阻，輕質(zhì)

18、金屬桿長為L，近貼導(dǎo)軌數(shù)值放置，離端0.5L處固定有質(zhì)量為的小球，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞端向右倒下至水平位置時，球的速度為，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，求在此過程中：（）通過電阻的電量；（）中通過的最大電流強(qiáng)度.17. 如圖14所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中有一折成30角的足夠長的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面垂直于磁場方向。一條長度的直導(dǎo)線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當(dāng)MN以v=4m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開始向右平動時，若所有導(dǎo)線單位長度的電阻。求：經(jīng)過時間后：（1）閉合回路的感應(yīng)電動勢的瞬時值?（2）閉合回路中的電流大小和方向?（3）MN兩端的電壓參考答案：1. C 2. B 3.