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1、2013高考模拟新题特快专递第一期十电磁感应1. (2013连云港摸底)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO是它的对称轴,通电直导线AB与OO平行,且AB、OO所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是 AAB中电流I逐渐增大 BAB中电流I先增大后减小 CAB正对OO,逐渐靠近线圈 D线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)答案:D解析:若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是线圈绕OO轴逆时针转动90,选项D正确。O图32(2013温州八校联考)如图所示的四个选项中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形,
2、C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕垂直纸面轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时,以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流的正方向。则在如图所示的四个情景中,产生的感应电流随时间的变化规律如图3所示的是( )APOBPOBBCDPOBPOB答案:C解析:根据感应电流在一段时间恒定,导线框应为扇形;由右手定则可判断出产生的感应电流随时间的变化规律如图3所示的是C。3(2013唐山摸底)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图
3、乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0t2时间A电容器C的电荷量大小始终没变B电容器C的a板先带正电后带负电CMN所受安培力的大小始终没变DMN所受安培力的方向先向右后向左答案:AD解析:磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确B错误;由于磁感应强度变化,MN所受安培力的大小变化,MN所受安培力的方向先向右后向左,选项C错误D正确。4. (2013湖北摸底)如图所示,正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,第二次以线速度v2
4、让线框绕轴MN匀速转过90为使两次操作过程中,线框产生的平均感应电动势相等,则 A. v1: v2=2: B. v1: v2=:2 C. v1: v2=1:2 D. v1: v2=2:1答案:A解析:将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,时间t1=L/2v1= L/2v1;以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90,角速度=2 v2/L,时间t2=.为使两次操作过程中,线框产生的平均感应电动势相等,t2= t1,解得v1: v2=2:,选项A正确。5. (2013安徽师大摸底)如图,光滑斜面的倾角为,斜面上放置一矩形导体线框,边的边长为,边的边长为,线框的质量为,电阻为,线框通过绝缘细线绕过光
5、滑的滑轮与重物相连,重物质量为,斜面上线(平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的边始终平行底边,则下列说法正确的是( )eBabdcfMhgA线框进入磁场前运动的加速度为B线框进入磁场时匀速运动的速度为C线框做匀速运动的总时间为D该匀速运动过程产生的焦耳热为答案:D解析:由牛顿第二定律,Mg-mgsin=(M+m)a,解得线框进入磁场前运动的加速度为,选项A错误;由平衡条件,Mg-mgsin-F安=0,F安=BI,I=E/R,E=Bv,联立解得线框进入磁场时匀速运动的速度为v=,选项B错误。线框做匀速运动的
6、总时间为t=/v=,选项C错误;由能量守恒定律,该匀速运动过程产生的焦耳热等于系统重力势能的减小,为,选项D正确。6(2013广东二校联考摸底)如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中A导体框中产生的感应电流方向相同B导体框中产生的焦耳热相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同答案:AD解析:由楞次定律可判断出,导体框从两个方向移出磁场的两过程中,导体框中产生的感应电流方向相同,选项A正确;由于导体框从两个方向移出磁场的两过程中速度不同,产
7、生的感应电动势和感应电流不同,导体框中产生的焦耳热不相同,导体框ad边两端电势差不相同,选项BC错误;由E=/t,I=E/R,q=It可得q=/R。导体框从两个方向移出磁场的两过程中磁通量变化相同,通过导体框截面的电量相同,选项D正确。7.(12分)(2013温州八校期初联考)如图20所示,足够长的粗糙斜面与水平面成=37放置,在斜面上虚线aa和bb与斜面底边平行,且间距为d=0.1m,在aabb围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1T;现有一质量为m=10g,总电阻为R=1,边长也为d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置PQ边与aa重合,现让金属线圈以一定初速度
8、沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为=0.5,不计其他阻力,求:(取sin37=0.6, cos37=0.8)图20(1) 线圈向下返回到磁场区域时的速度;(2) 线圈向上离开磁场区域时的动能;(3)线圈向下通过磁场过程中,线圈电阻上产生的焦耳热。 (12分)解析:(1)(5分)向下进入磁场时,有mgsin=mgcos+F安, 其中F安=BId, I=E/R, E=Bdv, 解得:v=2m/s。 (1) (4分)线圈离开磁场到最高点有:-mgxsin-mgcosx=0-Ek1 线圈从最高点到进入磁场有: mgxsin-mgc
9、osx=Ek, 其中Ek =mv2,解得: Ek1=0.1J。 (3)(3分)向下匀速通过磁场过程mgsin2d-mgcos2d+W安=0Q=- W安,解得:Q=2mgd(sin-cos)=0.004J。8(16分)(2013连云港摸底)如图所示,用PM、QN是两根半径为d的光滑的圆弧轨道,其间距为L,O、P连线水平,MN在同一水平高度,圆弧轨道电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求: (1)棒到达最低点时金属棒两端的电压; (2)棒下滑过程中金属棒产生的热量; (3)棒下滑过程中通过金属棒的电量。.解析:(1)在轨道的最低点MN处,FN=2mg,FN-mg=m,解得:v=。导体切割磁感线产生的感应电动势,E=BLv,棒到达最低点时金属棒两端的电压,U= E=BL。(2)对棒下滑过程中,由能量守恒定律,mgd=Q+mv2,解得Q=mgd。金属棒产生的热量Qr= Q=mgd。(3)由q=It,I=E/(R+r),E=/t,=BLd,联立解得q= BLd/(R+r)。5