2016年福建高职招考物理模拟试题：电磁感应中的能量问题

育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！2016年福建高职招考物理模拟试题:电磁感应中的能量问题【试题内容来自于相关网站和学校提供】1：（2015。上海普陀一模）如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数忍=20，总电阻=2.5Ω，边长=0.3m，处在两个半径均为的圆形匀强磁场区域中。线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合。磁感应强度垂直水平面向外，大小不变；垂直水平面向里，大小随时间变化，、的值如图乙所示()A、通过线框中感应电流的方向为逆时针方向B、=0时刻穿过线框的磁通量为0.lWbC、在=0.6s内通过线框中的电荷量为0.12CD、经过=0.6s线框中产生的热量为0.06J2：如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0《L。先将线框育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→aB、金属线框离开磁场时感应电流的方向为：a→d→c→b→aC、金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动3：(2009年高考福建理综卷改编)如图9－3－14所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程()图9－3－14A、杆的速度最大值为B、流过电阻R的电量为C、恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D、恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量4：（2011。上海单科）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点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中()育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！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5：据某报刊报道，美国一家公司制成了一种不需要电池供电的“警示牌”，使用时它上面的英文字母“ON”发亮，对防止误触电起到了警示作用，它相当于我国的“小心触电”或“高压危险”一类的牌子。关于这则消息，正确的判断是（）A、没有工作电源，却能够使英文字母“ON”发亮，显然违背了能量转化与守恒定律，这是条假新闻，没有科学依据B、这种牌子内部必定隐藏有太阳能电池为其供电，不然绝不会使英文字母“ON”发亮，这是条故弄玄虚的消息，但有科学依据C、这种牌子内部必定有闭合电路，当它挂在有交变电流流过的输电线附近时，就会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据D、这种牌子不论挂在有交变电流还是有稳恒电流流过的输电线附近，都会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据6：如图所示，将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出（磁场方向，垂直线圈平面）育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！（1）所用拉力F＝。（2）拉力F做的功W＝。（3）拉力F的功率PF＝。（4）线圈发热的功率P热＝。7：（2015。上海单科）如图，金属环用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片向左移动，则金属环将向_______（填“左”或“右”）运动，并有_______（填“收缩”或“扩张”）趋势。8：如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）.求：（1）在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！（2）棒ab在离开磁场右边界时的速度；（3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.9：在倾角为30°的斜面上，固定两条足够长的光滑平行导轨，一个匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、cd水平地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，两根金属棒总电阻r=0.2Ω，导轨电阻不计(如图5)。现使金属棒ab以v=2.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动。求：⑴金属棒cd的最大速度；⑵在cd有最大速度时，作用在ab上的外力做功的功率。10：如图所示，在xoy平面内存在B=2T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1=6Ω和R2=12Ω。现有一长L=1m、质量m=0.1kg的金属棒在竖直向上的外力F作用下，以v=2m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，求：（1）金属棒在导轨上运动时R2上消耗的最大功率（2）外力F的最大值（3）金属棒滑过导轨OCA过程中，整个回路产生的热量。11：（2011。四川理综）如图所示，间距=0.3m的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内。在水平面区域内和倾角=37°的斜面区域内分别有磁感应强度=0.4T、方向竖直向上和=1T、方育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻=0.3Ω、质量=0.1kg、长为的相同导体杆分别放置在导轨上，杆的两端固定在、点，杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量=0.05kg的小环。已知小环以=6m/s2的加速度沿绳下滑，杆保持静止，杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)杆所受拉力的瞬时功率。12：如图18所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为x。一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于轨道上，与导轨垂直且接触良好，受到水平拉力F＝(0.5v＋0.4)N（v为某时刻金属棒运动的瞬时速度）的作用，从磁场的左边界由静止开始运动。已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，x＝0.8m，如果测得电阻R两端的电压U随着时间是均匀增大的，那么：(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；(2)金属棒到达ef处的速度应该有多大；(3)分析并求解磁感应强度B的大小。13：如图所示，两平行导轨与水平面间的倾角为，电阻不计，间距L＝0.3m，长度足够长，导轨处于磁育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！感应强度B＝1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0＝2Ω电阻，另一横跨在导轨间的金属棒质量m＝1kg，电阻r＝1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0＝10m/s上滑，直至上升到最高点过程中，通过上端电阻电量＝0.1C（g取10m/s2），求上端电阻R0产生的焦耳热？14：如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω，其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时，质量m=10g、带电量的小球以某一速度沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板（g取10m/s2）。求：（1）小球的速度；（2）若使小球在金属板间不偏转，则金属棒ab的速度大小和方向如何；（3）若要使小球能从金属板间射出，求金属棒ab速度大小的范围.15：（15分）如图所示，abcd一个边长为L，电阻为R的正方形金属线框，从图示位置自由下落，下落L后开始进入宽度也为L、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场且恰好匀速下落。磁场的正下方2L处还有一个宽度未知、磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外的水平条形有界匀强磁场（如图），金属线框abcd穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。已知线框在穿过磁场的过程中产生的电能全部转化为焦耳热。求：育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！（1）未知磁场的磁感应强度大小；（2）线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总焦耳热；（3）定性画出线框中的电流I随线框下落的高度h变化的I--h图象（规定顺时针方向为电流正方向）答案部分1、ACD磁感应强度垂直水平面向外且大小不变，垂直水平面向里，大小随时间的变化而增大，线框的磁通量先向外减小后向里增大，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；=0时刻穿过每匝线框的磁通量为：=1×0.5×3.14×0.12Wb-2××3.14×0.12Wb≈5.2×10-3Wb，故B错误；在=0.6s内通过线框中的电量C=0.12C，故C正确；由=J≈0.06J，故D正确。2、D金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为：a→b→c→d→a。金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据能量转化和守恒，可知，金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，由于d0《L，单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度，故最终在磁场内做简育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！谐运动3、B选B.A选项中，当杆达到最大速度v时，其受力情况如图所示，在水平方向受拉力F、安培力F安＝、滑动摩擦力f＝μmg，三个力的合力为零：F－－μmg＝0，解得v＝；B选项中，平均电动势为＝，平均电流为＝＝，通过的电量q＝·Δt＝，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，则q＝＝；C选项中，由动能定理得WF－Wf－W安＝ΔEk；D选项中，由前式可得WF－W安＝ΔEk＋WfΔEk.本题正确选项为B.4、AD圆环从位置运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流方向为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流方向为顺时针，再摆到的过程中，磁通量向外减小，感应电流方向为逆时针，所以选A；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确。5、C（考查电磁感应，联系实际，考查生活中的物理知识）根据法拉第电磁感应定律知，如果内部有闭合回路，当靠近变化的交变电流的输电线时，能产生感应电流供应字母发光，是可行的，C正确。育龙单招网，单招也能上大学