3、環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某司學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)，他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均末動(dòng)，對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是( )
圖4－1－13
A．線圈接在直流電源上了
B．電源電壓過高
C．所選線圈的匝數(shù)過多
D．所用套環(huán)的材料與老師的不同
5．(2011年中山三模)一矩形線圈位于一個(gè)方向垂直線圈平面向里的磁場(chǎng)中，如圖4－1－14甲所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示．以i表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖甲線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的i－t圖中正確的是( )
圖4－1－1
4、4
6．如圖4－1－15所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為m，由距磁場(chǎng)H高處自由下落，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線圈開始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng)，則線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為( )
A．2mgL B．2mgL＋mgH
C．2mgL＋mgH D．2mgL＋mgH
圖4－1－15
圖4－1－16
7．(2011年皖南模擬)如圖4－1－16所示，用一塊金屬板折成橫截面為“”形的金屬槽放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)，從槽口右側(cè)射入的
5、帶電微粒的速度是v2，如果微粒進(jìn)入槽后恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和周期T分別為( )
A.， B.，
C.， D.，
8．(2011年江門模擬)如圖4－1－17所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.6 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為0.5 m、電阻為1 Ω的導(dǎo)體棒ab放置在水平的光滑金屬框上．導(dǎo)體棒ab在外力作用下以10 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，已知電容C＝2 μF，電阻R1＝5 Ω，其余電阻忽略不計(jì)，求：
(1)ab棒哪端的電勢(shì)高？ab棒中的電動(dòng)勢(shì)多大？
(2)為使ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的大小及其機(jī)械功率各是多少？
(3)電容器的電量是多少？
6、
圖4－1－17
9．如圖4－1－18所示，有小孔O和O′的兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O孔豎直射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速下落；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從O′孔離開．
已知板間距為3d，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，寬度均為d.帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g.求：
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；
(2)ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)
7、時(shí)，小球的加速度大??；
(3)小球射入O孔時(shí)的速度v.
圖4－1－18
10．(2011年汕頭模擬)如圖4－1－19甲所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為d，右端通過導(dǎo)線與阻值為R的小燈泡L連接，在面積為S的CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化如圖乙，在t＝0時(shí)，一阻值為R的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t＝t0時(shí)恰好運(yùn)動(dòng)到CD位置，并開始在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)．求：
(1)0～t0時(shí)間內(nèi)通過小燈泡的電流；
(2)金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大
8、小；
(3)金屬棒的質(zhì)量m.
圖4－1－19
1．AC 解析：由右手定則知A對(duì)，由左手定則知C對(duì)．
2．AC 解析：由楞次定律知電流沿順時(shí)針方向，A對(duì)；磁通量變化率不變，C對(duì)．
3．B 解析：由題知Ea＝Eb＝BLv，Ec＝Ed＝2BLv，由閉合電路歐姆定律和串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可知Ua＝BLv，Ub＝BLv，Uc＝BLv，Ud＝BLv，故B正確．
4．D 解析：在開關(guān)閉合的瞬間，線圈中的電流變大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，穿過金屬套環(huán)的磁通量變大，在金屬套環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場(chǎng)必然阻礙原磁場(chǎng)的增大，所以金屬套環(huán)會(huì)受到線圈的斥力而跳起．在實(shí)驗(yàn)時(shí)
9、電源一般采用直流電源，電壓越大(以不燒壞導(dǎo)線和電源為前提)現(xiàn)象越明顯；所選線圈的匝數(shù)越多，現(xiàn)象也越明顯．如果該學(xué)生所用套環(huán)的材料不是金屬，則不會(huì)觀察到“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象．
5．A 解析：0～1 s這段時(shí)間，由楞次定律知電流沿逆時(shí)針方向，且變化率不變，故電流大小不變，A對(duì)．
6．C 解析：設(shè)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1，剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v2＝
線框自開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)下落的高度為2L.由題意得mv＝mgH
mv＋mg·2L＝mv＋Q
聯(lián)立解得Q＝2mgL＋mgH.
7．B 解析：“ ”形的金屬槽放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，左板將切割磁感線，上、下兩板間產(chǎn)生電勢(shì)差，
10、由右手定則可知上板為正、下板為負(fù)，E＝＝＝Bv1，微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場(chǎng)力大小相等、方向相反，有m＝＝，洛倫茲力提供向心力，所以qBv2＝m，得r＝＝，周期T＝＝，所以B正確．
8．解：(1)由右手定則可判定ab棒中的電流方向由b指向a，故a端的電勢(shì)高．
E＝BLv＝0.6×0.5×10 V＝3 V.
(2)回路中電流I＝＝ A＝0.5 A
F安＝BIL＝0.6×0.5×0.5 N＝0.15 N
由平衡條件得F外＝F安＝0.15 N
P＝F外v＝1.5 W.
(3)Q＝CU
U＝I·R1
解得Q＝5×10－6 C.
9．解：(1)ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電
11、動(dòng)勢(shì)大小為ε＝BLv0
金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝
ab在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速下落，有
mg＝qE
聯(lián)立解得B＝.
(2)ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度為a，依題意，有
qE＋mg＝ma
所以a＝2g.
(3)依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的位移分別為sⅠ、sⅡ、sⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ區(qū)域時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)速度為vⅢ.則：
sⅠ＝v·
sⅡ＝v·＋·2g·2
sⅢ＝vⅢ·
vⅢ＝v＋2g·
又sⅠ＋sⅡ＋sⅢ＝3d
聯(lián)立解得v＝v0－.
10．解：(1)0～t0時(shí)間內(nèi)，閉合電路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E1＝＝＝
通過小燈泡的電流I＝
聯(lián)立可得I＝.
(2)若金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則金屬棒的產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2＝BLv＝B0dv
金屬棒中的電流I′＝
因?yàn)榻饘侔糇鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，有F＝F安，即F＝B0I′d
聯(lián)立解得v＝.
(3)在0～t0時(shí)間內(nèi)，金屬棒在恒力F作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則由牛頓第二定律有F＝ma
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有a＝
聯(lián)立解得金屬棒的質(zhì)量為m＝.
2013年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題檢測(cè)試題第9講 電磁感應(yīng)問題的綜合分析
