如图所示,倾角为37的绝缘斜面上的EF和GH之间有垂直斜面向下的有界磁场,磁感应强度B=1.0T,磁场宽度d=10cm。质量m=0.5kg闭合矩形线框ABCD放在斜面上,线框由粗细均匀的导线绕制而成,其总电阻为R=0.04Ω,其中AC长为L1=100cm,AB长为L2=20cm。开始时,线框的CD边与EF平行。现由静止释放线框,当线框CD边运动到磁场边界EF时,恰好做匀速直线运动,速度大小为v1。而当AB边到达磁场下边缘GH时,线框的速度大小为v2=2.0m/s,整个过程中线框不发生转动。已知线框和斜面之间的摩擦因数为0.5。(sin370.6,g=10m/s2)求:
(1)线框CD边运动到磁场边界EF时速度v1的大小;
(2)线圈AB边穿越磁场的过程中通过导线横截面电荷量q;
(3)线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q。
(1)线框CD边运动到磁场边界EF时速度v1的大小;
(2)线圈AB边穿越磁场的过程中通过导线横截面电荷量q;
(3)线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q。
23-24高二上·湖北咸宁·阶段练习 查看更多[3]
湖北省咸宁高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题 湖北省随州市广水市第一高级中学2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题(已下线)专题09 电磁感应中的电路、电荷量、能量问题-备战2023-2024学年高二物理下学期期中真题分类汇编(人教版2019)
更新时间:2023-09-27 21:10:27
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相似题推荐
解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,在空间有两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ磁场边界
与
的间距为H,磁场方向垂直纸面向里;区域Ⅱ磁场足够宽,其上边界为
,磁场方向垂直纸面向外,
与
的间距为L.现有一质量为m、边长为L(
).电阻值为R的正方形线框由
上方某处自由落下,恰能匀速进入区域Ⅰ磁场,线框cd边刚要进入边界
前瞬间线框的速度大小为
,线框ab边刚要进入边界
前瞬间线框的电功率为P,重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)线框的cd边刚要进入边界
前瞬间线框的加速度;
(2)线框的cd边从
运动到
过程中线框产生的热量;
(3)线框从cd边到达
运动到ab边到达
所经历的时间。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83ee5b8fc18425ea97a1b93192dd4e42.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50b03177e0289c7f82db0964461c1a4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7720e03cc8eadd222751464e4408a19b.png)
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(1)线框的cd边刚要进入边界
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7720e03cc8eadd222751464e4408a19b.png)
(2)线框的cd边从
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7720e03cc8eadd222751464e4408a19b.png)
(3)线框从cd边到达
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7720e03cc8eadd222751464e4408a19b.png)
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置示意图。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场,每块磁场区域宽
,高
,磁感应强度大小均为
。电梯后方固定一个100匝矩形线圈,线圈总电阻为
,高度为
,宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为
,
取
,忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护,由静止从高处突然失控下落时,求:
(1)电梯下落速度达到
时,线圈内产生的感应电流大小;
(2)若电梯下落
时速度达到
,此过程中安培力对电梯做的功;
(3)电梯可达到的最大速度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db281746f70f790a129f2b896aae9f89.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1eebd522c4de12f8255e649d3145d51.png)
(1)电梯下落速度达到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7730cee98e8346c76f61a7010a143e6.png)
(2)若电梯下落
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(3)电梯可达到的最大速度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/20/2969197887217664/2971488697974784/STEM/53b215e0-5382-488a-b5ec-f101648a45c7.png?resizew=132)
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适中
(0.65)
【推荐3】某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示(俯视),在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框(线框与水平地面平行),小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg,金属框宽为0.1m、长为0.2m,电阻R=2Ω,磁场宽度D=0.4m,磁感应强度B=1.2T,不计摩擦。___________ A;小车的加速度大小为___________ m/s2.
2.若cd边刚离开磁场边界MN时,小车速度恰好为零。
(1)线框穿过磁场的过程中,感应电流的方向( )
A.均为abcda B.均为adcba
C.先abcda再adcba D.先adcba再abcda
(2)定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像;___________ ___________
(4)(论证)某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”,请分析论证该观点。___________
3.该小组利用如图(a)所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变,通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场,用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B,用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图(b)所示。___________ ;感应电动势的大小与___________ 有关。
(2)为了进一步确定定量关系,可利用图(b)中的信息,作出( )
A.E-ΔB图像 B.E-ΔΦ图像 C.E-
图像 D.E-
图像
2.若cd边刚离开磁场边界MN时,小车速度恰好为零。
(1)线框穿过磁场的过程中,感应电流的方向
A.均为abcda B.均为adcba
C.先abcda再adcba D.先adcba再abcda
(2)定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像;
(4)(论证)某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”,请分析论证该观点。
3.该小组利用如图(a)所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变,通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场,用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B,用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图(b)所示。
(2)为了进一步确定定量关系,可利用图(b)中的信息,作出
A.E-ΔB图像 B.E-ΔΦ图像 C.E-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ca6de4045fee016d8ae1f62378f4cc8.png)
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】一个边长为a=1 m的正方形线圈,总电阻为R=2 Ω,当线圈以v=2 m/s的速度通过磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽度b>1 m,如图所示,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/ad611724-75d5-4b56-ba03-935d7c0d301c.png?resizew=195)
(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.
(3)线圈在进入磁场过程中通过线圈截面的电量.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/ad611724-75d5-4b56-ba03-935d7c0d301c.png?resizew=195)
(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.
(3)线圈在进入磁场过程中通过线圈截面的电量.
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,正方形导线框abcd的质量为m、边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面水平距离为l.已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动.重力加速度为g.
(1)求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小.
(2)请证明:导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间,导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率.
(3)求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功.
(1)求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小.
(2)请证明:导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间,导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率.
(3)求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/229797bd-8728-4b13-a154-fd49b0a70faf.png?resizew=138)
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,一足够长水平传送带顺时针转动,速度大小恒为
。传送带上宽度为
的区域内,有一方向竖直向上的矩形匀强磁场区域,磁感应强度大小为
,MN、PQ为磁场边界。有一边长为
的正方形线框abcd,线框质量
,电阻
。ab边与磁场边界平行,在ab边距离MN为
的位置由静止释放线框,已知线框与传送带之间的动摩擦因数为
,重力加速度
。线框在传送带上运动的整个过程中,求:
(1)线框进入磁场阶段,通过线框某截面的电荷量;
(2)线框中产生的焦耳热;
(3)摩擦力对线框做的总功。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c5910c6573a2e5e2c6ce9c9acfd419.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3b9ebaed256b0daeb08ba32b98c84b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d6f068eddd3e3bd0b9fedb33424c3e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834351778a236cb57023ee16801cf6e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90621f329b40e16ac03d824ab3704882.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/227489cae31f7d206623a042addb468b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ced8cbb708a1c7b367d9a14c8eaa691b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)线框进入磁场阶段,通过线框某截面的电荷量;
(2)线框中产生的焦耳热;
(3)摩擦力对线框做的总功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/10/27b812b9-80f1-45df-a2ff-89db5ed60749.png?resizew=259)
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,固定的光滑斜面倾角为30°,斜面上宽度为2L的矩形区域内存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。 一边长为
、电阻为 R、质量为m的单匝正方形线框efgh从距离磁场上边缘为 d 处由静止开始沿斜面下滑。 已知线框进、出磁场均做变速运动且gh边进、出磁场时速度相等,
,重力加速度为 g。 求∶
(1) gh边刚进入磁场时受到的安培力大小
;
(2) 线框穿越磁场全过程产生的焦耳热
;
(3) 线框进入磁场所经历的时间
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49a1f287b8dedc44f7f40bea9f27888c.png)
(1) gh边刚进入磁场时受到的安培力大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb3846077eb3027b67101329deccd369.png)
(2) 线框穿越磁场全过程产生的焦耳热
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acc290b44635265137fdf13146b6a6d9.png)
(3) 线框进入磁场所经历的时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/1caeb414-9933-4254-881c-8e80898dd0fc.png?resizew=254)
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图甲,电阻可忽略的两根长度为0.9m的导轨ad、bc,与四根长度均为L=1m的导体棒焊接成“目”字形导体框,相邻导体棒间距均为h=0.3m,每根导体棒的电阻均为R=3Ω。开始时,导体框放在倾角为
的光滑斜面上,距导体框底边cd下方H=0.75m处存在着宽度同样为h的有界匀强磁场,方向垂直于斜面斜向上,磁感应强度B=2T,侧视图如图乙所示。若由静止释放导体框,当cd边进入磁场时导体框恰好匀速运动,且运动过程中cd边始终与磁场边界e(f)平行。取
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)“目”字形导体框的质量及ab棒进入磁场时两端的电势差;
(2)从释放到ab棒进入磁场时,通过ab棒的电荷量;
(3)导体框穿过磁场的过程中,ab棒中产生的焦耳热。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fda5655ef480683a2d3b74f0b523439.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)“目”字形导体框的质量及ab棒进入磁场时两端的电势差;
(2)从释放到ab棒进入磁场时,通过ab棒的电荷量;
(3)导体框穿过磁场的过程中,ab棒中产生的焦耳热。
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