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(江苏专版)2019年高考物理第二轮复* 第17讲 电磁感应之电磁推理课后练*

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(江苏专版)2019 年高考物理第二轮复* 第 17 讲 电磁感应之电磁 推理课后练* 题一:如图所示,水*地面上方矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向里的匀强磁场,两 个边长不等的正方形单匝闭合线圈,分别由同种材料、不同粗细的均匀导线绕制而成,使两 线圈在距离磁场上边界 h 高处由静止开始自由下落并进入磁场,磁场上、下边界间距为 d, 两线圈最后落到地面上。在运动过程中,线圈*面始终保持在竖直*面内且下边缘*行于磁 场上边界,则下列说法中正确的是( ) A.两线圈中产生的焦耳热可能相等 B.两线圈刚进入磁场时受到的安培力一定不相等 C.整个过程中两线圈的重力做功的功率一定相等 D.两线圈落地时的速度大小不相等 题二:如图所示,水*地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,两个闭合单匝 线圈分别用同样的导线绕制而成,其中线圈Ⅰ是边长为 L 的正方形,线圈Ⅱ是长 2L、宽 L 的矩形。将两线圈从同一高度同时由静止释放,线圈Ⅰ下边进入磁场时,立即做匀速运动。 已知两线圈在整个运动过程中,下边始终*行于磁场上边界,不计空气阻力,下列说法正确 的是( ) A.线圈Ⅱ刚进入磁场时也做匀速运动 B.线圈Ⅱ进入磁场的过程,可能做加速度不断减小的加速运动 C.线圈Ⅱ进入磁场的过程,可能做加速度不断减小的减速运动 D.线圈Ⅱ比线圈Ⅰ先到达地面 题三:如图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,在其外部产生一个中心辐射的磁场(磁 场水*向外),其大小为 B ? k (其中 r 为辐射半径——考查点到圆柱形磁铁中心轴线的距 r 离,k 为常数)。一个与磁铁同轴的圆形铝环的半径为 R(大于圆柱形磁铁的半径),弯成 铝环的铝丝的横截面积为 S。圆形铝环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环*面始终 水*,已知铝丝电阻率为 ? ,密度为 ?0 ,则圆形铝环下落的最终速度为______。 题四:某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场 均沿半径方向。匝数为 N 的矩形线圈 abcd 的边长 ab ? cd ? l 、bc ? ad ? 2l 。线圈以角速 度 ? 绕中心轴匀速转动, bc 和 ad 边同时进入磁场。在磁场中,两条边所经过处的磁感应 强度大小均为 B 、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为 r ,外接电阻为 R 。 求: (1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小 Em ; (2)线圈切割磁感线时, bc 边所受安培力的大小 F 。 题五:如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B 为 0.5 T 。其方向垂直于倾角? 为 30°的斜面向 上。绝缘斜面上固定有光滑金属导轨 MPN(电阻忽略不计),MP 和 NP 的长度均为 2.5 m ,MN 连线水*,长为 3 m 。以 MN 中点 O 为原点、OP 为 x 轴建立一维坐标系 Ox。一根粗细均匀的 金属杆 CD,长度 d 为 3 m、质量 m 为 1 kg、电阻 R 为 0.3 ? ,在拉力 F 的作用下,从 MN 处以恒定的速度 v ? 1 m/s ,在导轨上沿 x 轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。 g 取 10 m/s2。 (1)求金属杆 CD 运动过程中产生的感应电动势 E 及运动到 x ? 0.8 m 处时的电势差UCD ; (2)推导金属杆 CD 从 MN 处运动到 P 点过程中拉力 F 与位置坐标 x 的关系式,并在图 2 中 画出 F ? x 关系图象; (3)求金属杆 CD 从 MN 处运动到 P 点的全过程产生的焦耳热。 题六:如图所示,在水*面上有一个由固定的两根光滑金属杆制成的 37°的导轨 AO 和 BO, 在导轨上放置一根和 OB 垂直的金属杆 CD,导轨和金属杆是用同种材料制成的,且粗细均相 同。单位长度的电阻值均为 0.1 Ω/m ,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强 度 B=0.2 T,现给棒 CD 一个水*向右的外力,使 CD 棒从 t ? 0 时刻从 O 点开始向右做匀加 速直线运动,运动中 CD 棒始终垂直于 OB,加速度大小为 1 m/s2。求: (1)t=4 s 时,回路中的电流大小; (2)t=4 s 时,CD 棒*才嗔Φ墓β省 题七:现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。 电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流 时,产生变化的磁场,穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空盒空间 内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场的作用下加速。如图所示(上图为侧视图、下图 为俯视图),若电子被“约束”在半径为 R 的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电 流时( ) A.若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速 B.若电子沿顺时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速 C.若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速 D.被加速时电子做圆周运动的周期不变 题八:某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置,基本原理如图甲所示,上、下为 电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,带电粒子在真空室内做圆周运动,电磁铁 线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使粒子加速。(上部分为侧视图,下部分 为俯视图)若粒子质量为 m ,电荷量为 q ,初速度为零,穿过粒子圆形轨道面积的磁通量 Φ 随时间 t 的变化关系如图乙所示,在 t0 时刻后,粒子轨道处的磁感应强度为 B ,粒子始 终在半径为 R 的圆形轨道上运动,粒子加速过程中忽略相对论效应,不计粒子的重力,下 列说法正确的是( ) A.若被加速的粒子为电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由 a 到 b 的电 流 B.若被加速的粒子为正电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由 a 到 b 的 电流 C.在 t0 时刻后,粒子运动的速度大小为 qB



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