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16(重庆第25题).(19分)某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如题25图所示,材料表面上方矩形区域PP'N'N充满竖直向下的匀强电场,宽为d;矩形区域NN'M'M充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长为3s,宽为s;NN'为磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为e、质量为m、初速为零的电子,从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,最后电子仅能从磁场边界M'N'飞出。不计电子所受重力。
(1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比; (2)求电场强度的取值范围;
N?的中点,若要使电子在A、M?间(3)A是M?垂直于AM?飞出,求电子在磁场区域中运动的时间。
2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应
1 (广东卷第15题).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
2(2011江苏卷第2题).如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中
A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变 C.线框所受安掊力的合力为零 D.线框的机械能不断增大
3(2011江苏卷第5题).如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导 轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R的导 体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S由1 掷到2。Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、 棒的速度和加速度。下列图象正确的是 ( )
4(福建第17题). 如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成?角(0<?<90°),其中MN平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,它的速度大小为v,则金属棒ab第 36页,共61页
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在这一过程中
A.F运动的平均速度大小为? B.平滑位移大小为
12qR BLC.产生的焦尔热为qBL?
B2L2?sin? D.受到的最大安培力大小为R
5(海南第6题).如图,EOF和E?O?F?为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E?O?,FO∥F?O?,且EO⊥OF;OO?为∠EOF的角平分线,OO?间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿OO?方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是 ( )
6(2011海南第7题).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系
7(2011广东第15题).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 8(2011北京第19题).某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见
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老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大
D.线圈的自感系数较大 9 (2011上海第13题).如图,均匀带正电的绝缘 圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在
其所在平面内旋转时, b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a
(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转
10(2011上海第20题).如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在 竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用 丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆 环从a摆向b的过程中
(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 (B)感应电流方向一直是逆时针 (C)安培力方向始终与速度方向相反 (D)安培力方向始终沿水平方向 11(201山东第22题).
如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导
体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场 宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁 场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持 良好接触。用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分 别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是
12(2011上海第28题).在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到E?1/?t图线如图(b)所示。 (1)(多选题)在实验中需保持不变的是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置
(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。
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(1) A,D (3分) (2)见图 (2分)
13(2011全国卷1第24题).(15分)
如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为 L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求: (1)磁感应强度的大小:
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
14(2011海南第16题).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不变,金属杆和导轨始终接触良好。求
(1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比; (2)两杆分别达到的最大速度。 15(2011天津第11题).(18分)
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨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30°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,已知两棒的质量均为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,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问:
(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是
多少?
16(2011浙江第23题).(16分)
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”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强
度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒
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单位长度的电阻均为??0.1?/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g?10m/s2)。
(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算4s内回路产生的焦耳热。 17(2011上海第32题).(14 分)
电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr?0.1J。(取g?10m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安; (2)金属棒下滑速度v?2m/s时的加速度a.
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理W重-W安=1mvm2,??。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小2题;若不正确,给出正确的解答。 18(四川第24题).(19分)
如图所示,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?=37?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=0.3?、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=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取g=10 m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8。求 (1)小环所受摩擦力的大小; (2)Q杆所受拉力的瞬时功率。
19(重庆第23题).(16分)
有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R,绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根
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