高考理综物理知识点总结考点复习 电磁感应
1.(15江苏卷)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电
(1)下列实验操作中,不正确的有________ A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示
计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是
1
________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论? 答案: (1)CD (2)39.0
(3)逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力
(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用,磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用. 解析:根据速度vn?sn?1?sn?1计算速度.
2T2.(15北京卷)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L = 0.4 m,一端连接 R=1 Ω 的电阻,导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场, 磁感应强度B = 1 T, 导体棒 MN 放在导轨上, 其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v = 5 m/s ,求: ( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I;
( 2 ) 在 0.1 s 时间内,拉力的冲量的大小;
( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压 U.
解析:
(1)根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2.0 V
①
E2.0v??2.0A1?故感应电流I=R ②
(2)金属棒匀速运动过程中,所受的安培力大小为F安= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动,
所以导体棒所受拉力F = F安 = 0.8N ③
所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 N?S ④
RE?1.0V导体棒两端电压U=R?r ⑤
3.(15海南卷)如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为
,则
等于( )
2
A.1/2 B.答案:B
解析:设折弯前导体切割磁感线的长度为
,折弯后,导体切割磁场的有效长度为
,所以
C.1 D.
,故产生的感应电动势为
,B正确;
4.(15海南卷)如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下.一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为的电阻均可忽略.求
,重力加速度大小为g,导轨和导体棒
(1)电阻R消耗的功率; (2)水平外力的大小.
解析:(1)导体切割磁感线运动产生的电动势为根据欧姆定律,闭合回路中的感应电流为
,
电阻R消耗的功率为,联立可得
(2)对导体棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力,向右的外力,三力平衡,故有
,
,故
5.(15四川卷)18分) 如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨
NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均
为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩
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