專(zhuān)題十電磁感覺(jué)1．[2019·課標(biāo)Ⅱ，19](多項(xiàng)選擇)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用．以下表達(dá)切合史實(shí)的是( )A．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中察看到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭露了電和磁之間存在聯(lián)系B．安培依據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相像性，提出了分子電流假說(shuō)C．法拉第在實(shí)驗(yàn)中察看到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線(xiàn)鄰近的固定導(dǎo)線(xiàn)圈中，會(huì)出現(xiàn)感覺(jué)電流D．楞次在剖析了很多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感覺(jué)電流應(yīng)擁有這樣的方向，即感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻擋惹起感覺(jué)電流的磁通量的變化2．[2019·北京理綜，

17]如圖，在磁感覺(jué)強(qiáng)度為

B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿

MN

在平行金屬導(dǎo)軌上以速度

v向右勻速滑動(dòng)，MN

中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為

E1；若磁感覺(jué)強(qiáng)度增為

2B，其余條件不變，MN

中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)變成

E2.則經(jīng)過(guò)電阻

R的電流方向及

E1與

E2之比

E1∶E2分別為(

)A．c→a,2∶1B．a(chǎn)→c,2∶1C．a(chǎn)→c,1∶2D．c→a,1∶2[2019·四川理綜，7](多項(xiàng)選擇)如下圖，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不行形變的正方形導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)地區(qū)，其磁感覺(jué)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝t(常量>0)．回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0，滑動(dòng)片

P

位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻

R1＝R0、R2＝

R02.閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線(xiàn)MN右邊導(dǎo)體的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)，則( )UA．R2兩頭的電壓為7B．電容器的a極板帶正電C．滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍D．正方形導(dǎo)線(xiàn)框中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為L(zhǎng)24．[2019·課標(biāo)Ⅰ，17]如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根同樣的均勻金屬棒ab、ac和MN，此中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌．空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)．使勁使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN一直與∠bac的均分線(xiàn)垂直且和導(dǎo)軌保持優(yōu)秀接觸．以下對(duì)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線(xiàn)，可能正確的選項(xiàng)是( )[2019·課標(biāo)Ⅱ，16]如圖，在圓滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框；在導(dǎo)線(xiàn)框右邊有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)地區(qū)，磁場(chǎng)的界限與導(dǎo)線(xiàn)框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下．導(dǎo)線(xiàn)框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)導(dǎo)線(xiàn)框的右邊恰與磁場(chǎng)的左界限重合，隨后導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入并經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)地區(qū)．以下v－t圖象中，可能正確描繪上述過(guò)程的是( )6．[2019·浙江理綜，15]磁卡的磁條中實(shí)用于儲(chǔ)存信息的磁極方向不一樣的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線(xiàn)圈．當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)，其E－t關(guān)系如下圖．假如只將刷卡速度改為

v0，線(xiàn)圈中的2

E－t關(guān)系圖可能是

(

)[2019·福建理綜，18]如圖，矩形閉合導(dǎo)體線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不一樣高度靜止開(kāi)釋?zhuān)胻1、t2分別表示線(xiàn)框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻．線(xiàn)框著落過(guò)程形狀不變，ab邊一直保持與磁場(chǎng)水平界限限OO′平行，線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直．設(shè)OO′下方磁場(chǎng)地區(qū)足夠大，不計(jì)空氣影響，則以下哪一個(gè)圖象不行能反應(yīng)線(xiàn)框下落過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律( )8．[2019·天津理綜，3]如下圖，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線(xiàn)框，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、界限為MN的abcd勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線(xiàn)框兩次勻速地完整進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小同樣，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量為Q1，經(jīng)過(guò)線(xiàn)框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN

進(jìn)入磁場(chǎng)，線(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量為

Q2，經(jīng)過(guò)線(xiàn)框?qū)w橫截面的電荷量為

q2，則(

)A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1>q2[2019·安徽理綜，16]如下圖，足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜擱置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽視不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω.一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌擱置，質(zhì)量為0.2g，接入電路的電阻為1Ω，兩頭與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感覺(jué)強(qiáng)度為0.8T．將導(dǎo)體棒MN由靜止開(kāi)釋?zhuān)\(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)固發(fā)光，今后導(dǎo)體棒

MN

的運(yùn)動(dòng)速度以及小燈泡耗費(fèi)的電功率分別為

(重力加快度

g取

10m/s2,sin37°＝0.6)(

)A．2.5m/s1WB．5m/s1WC．7.5m/s9WD．15m/s9W10．[2019·天津理綜，12]超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類(lèi)重要發(fā)現(xiàn)之一，日前我國(guó)已研制出生界傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)轉(zhuǎn)．(1)超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻能夠降到幾乎為零，這類(lèi)性質(zhì)可以經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究．將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圓環(huán)水平擱置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)垂直于圓環(huán)平面向上，漸漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后忽然撤去磁場(chǎng)，若今后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化，則表示其電阻為零．請(qǐng)指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說(shuō)明原因．(2)為研究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ，研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測(cè)出電流變化．實(shí)際上儀器只好檢測(cè)出大于I的電流變化，此中I?I，當(dāng)電流的變化小于I時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研究人員便以為電流沒(méi)有變化．設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中定向挪動(dòng)電子的均勻速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e.試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出ρ的表達(dá)式．(3)若仍使用上述丈量?jī)x器，實(shí)驗(yàn)連續(xù)時(shí)間仍舊為t，為使實(shí)驗(yàn)獲取的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ的正確程度更高，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)現(xiàn)方法．11．[2019·廣東理綜，36]如圖(a)所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓環(huán)繞過(guò)圓心O的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊沿經(jīng)過(guò)電刷與一個(gè)電路連結(jié)．電路中的P是加上必定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件．流過(guò)電流表的電流I與圓盤(pán)角速度的關(guān)系如圖(b)ω所示，此中ab段和bc段均為直線(xiàn)，且ab段過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)．>0代表ω圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．已知：R＝3.0Ω，B＝1.0T，r＝0.2m．忽視圓盤(pán)、電流表和導(dǎo)線(xiàn)的電阻．(1)依據(jù)圖(b)寫(xiě)出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與ω的關(guān)系式；(2)求出圖(b)中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩頭的電壓Ub、Uc；(3)分別求出ab、bc段流過(guò)P的電流IP與其兩頭電壓UP的關(guān)系式．12．[2019·課標(biāo)Ⅰ，25]如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平川面的夾角為，間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為.θC導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面．在導(dǎo)軌上擱置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并優(yōu)秀接觸．已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加快度大小為g.忽視所有電阻．讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求：(1)電容器極板上累積的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系．13．[2019·重慶理綜，7]小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了一種可測(cè)量磁感覺(jué)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖．在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵固定在水平擱置的電子測(cè)力計(jì)上，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G1，磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其余地區(qū)磁場(chǎng)不計(jì)．直銅條AB的兩頭經(jīng)過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與一電阻連結(jié)成閉合回路，總阻值為R.若讓銅條水平且垂直于磁場(chǎng)，以恒定的速率v在磁場(chǎng)中豎直向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G2，銅條在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng).(1)判斷銅條所受安培力的方向，G1和G2哪個(gè)大？(2)求銅條勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小和磁感覺(jué)強(qiáng)度的大?。畢⒄沾鸢福簩?zhuān)題十電磁感覺(jué)ABD通有恒定電流的靜止導(dǎo)線(xiàn)鄰近產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不變的，在其鄰近的固定導(dǎo)線(xiàn)圈中沒(méi)有磁通量的變化，所以，不會(huì)出現(xiàn)感覺(jué)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．2.C桿MN向右勻速滑動(dòng)，由右手定章判知，經(jīng)過(guò)R的電流方向?yàn)閍→c；又因?yàn)镋＝BLv，所以E1∶E2＝1∶2，應(yīng)選項(xiàng)C正確．3.AC由法拉第電磁感覺(jué)定律＝ΦB有＝π2，DEn＝ntStEr錯(cuò)誤；因>0，由楞次定律知線(xiàn)框內(nèi)感覺(jué)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍孰娙萜鱞極板帶正電，B錯(cuò)誤；由題圖知外電路構(gòu)造為R2與R的右半部R01×22并聯(lián)，再與R的左半部、R1相串連，故R2兩頭電壓U2＝R0R01R0＋2＋2×2UU＝7，A正確；設(shè)R2耗費(fèi)的功率為P＝IU2，則R耗費(fèi)的功率P′＝2I×2U2＋I(xiàn)U2＝5P，故C正確．A設(shè)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，t時(shí)刻導(dǎo)軌內(nèi)切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L＝2vttanθ設(shè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0，則構(gòu)成閉合回路的總電阻R＝2(vt＋tan)＝2(1＋tan)cosθvtθR0vtR0cosθθ電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝2Bv2ttanθEBvtanθi＝R＝1為恒量R＋tanθ0cosθ故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．5．D導(dǎo)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度設(shè)為v0，此時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)BLv0勢(shì)E＝BLv0，感覺(jué)電流I＝R＝R，線(xiàn)框遇到的安培力F＝BLI＝B2L2v0.由牛頓第二定律F＝ma知，B2L2v0＝ma，由楞次定律知線(xiàn)框RR開(kāi)始減速，隨v減小，其加快度a減小，故進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做加快度減小的減速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)線(xiàn)框所有進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，在出磁場(chǎng)的過(guò)程中，仍做加快度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故只有D選項(xiàng)正確．D刷卡速度改為原一半時(shí)，磁卡經(jīng)過(guò)檢測(cè)線(xiàn)圈的時(shí)間即有感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的時(shí)間變成原的2倍，可知A、B錯(cuò)誤；由E＝BLv知當(dāng)只減小v時(shí)，磁卡與檢測(cè)線(xiàn)圈在同樣的相對(duì)地點(diǎn)處產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)也減小，故C錯(cuò)誤、D正確．BLv7.Aab邊在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力F＝BIL＝BR·L＝B2L2vB2L2v，當(dāng)F＝R＝mg時(shí)，勻速進(jìn)入，D正確．當(dāng)F>mg時(shí)線(xiàn)框－mg22減速，加快度減小，則a減小，v－圖線(xiàn)＝＝－，ammRgvt此階段斜率減小，A錯(cuò)誤、B正確．當(dāng)<時(shí)線(xiàn)框加快，加快度aFmgmg－FB2L2vm＝g－mR，v增大，則a減小，C正確．所以選A.A設(shè)線(xiàn)框邊長(zhǎng)分別為l1、l2，線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝Bl1vl2B2l21l2vB2l1l2v(R)2·R·v＝R＝Rl1，因?yàn)閘ab>lbc，所以Q1>Q2.經(jīng)過(guò)線(xiàn)框?qū)w橫截面的電荷量＝·Δ＝E·Δ＝ΦBl1l2＝，A＝，故qItRtRRq1q2選項(xiàng)正確．9.BB2I2v小燈泡穩(wěn)固發(fā)光說(shuō)明棒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．此時(shí)：F安＝R總B2l2v對(duì)棒知足：mgsinθ－μmgcosθ－R棒＋R燈＝0因?yàn)镽燈＝R棒則：P燈＝P棒再依照功能關(guān)系：mgsinθ·v－μmgcosθ·v＝P燈＋P棒聯(lián)立解得v＝5m/s,P燈＝1W，所以B項(xiàng)正確．答案：(1)逆時(shí)針?lè)较?，原因看法析mvSI(2)ρ＝etI2(3)看法析分析：(1)撤去磁場(chǎng)瞬時(shí)，環(huán)所圍面積的磁通量突變成零，由楞次定律可知，環(huán)中電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)與原磁場(chǎng)方向同樣，即向上．由右手螺旋定章可知，環(huán)中電流的方向是沿逆時(shí)針?lè)较颍?2)設(shè)圓環(huán)周長(zhǎng)為l、電阻為R，由電阻定律得lR＝ρ①S設(shè)t時(shí)間內(nèi)環(huán)中電流開(kāi)釋焦耳熱而損失的能量為E，由焦耳定律得E＝I2Rt②設(shè)環(huán)中單位體積內(nèi)定向挪動(dòng)電子數(shù)為n，則I＝nevS③式中n、e、S不變，只有定向挪動(dòng)電子的均勻速率的變化才會(huì)惹起環(huán)中電流的變化．電流變化大小取I時(shí)，相應(yīng)定向挪動(dòng)電子的均勻速率變化的大小為v，則I＝neSv④設(shè)環(huán)中定向挪動(dòng)電子減少的動(dòng)能總和為E，則11E＝nlS[2mv2－2m(v－v)2]⑤因?yàn)镮?I，可得lmvE＝eI⑥依據(jù)能量守恒定律，得E＝E⑦聯(lián)立上述各式，得mvSIρ＝⑧mvSI(3)由ρ＝etI2看出，在題設(shè)條件限制下，適合增大超導(dǎo)電流，能夠使實(shí)驗(yàn)獲取ρ的正確程度更高，經(jīng)過(guò)增大穿過(guò)該環(huán)的磁通量變化率可實(shí)現(xiàn)增大超導(dǎo)電流．答案：看法析分析：(1)由圖象可知，在ab段ωI＝150(－45rad/s≤ω≤15rad/s)在bc段ωI＝100－0.05(15rad/s<ω≤45rad/s)．(2)由題意可知，P兩頭的電壓UP等于圓盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，UP1＝2Br2ωb點(diǎn)時(shí)ω＝15rad/sb1U＝Br2ω＝0.3Vb2bc點(diǎn)時(shí)ω＝45rad/sc1U＝Br2ω＝0.9V.c2c(3)由圖象中電流變化規(guī)律可知電子元件

P在

b

點(diǎn)時(shí)開(kāi)始導(dǎo)通，則：在ab段IP＝0(－0.9V≤UP≤0.3V)在bc段UPIP＝I－Rω而I＝100－0.051UP＝2Br2ω聯(lián)立可得UPIP＝6－0.05(0.3V<UP≤0.9V)答案：(1)Q＝CBLvsinθ－μcosθ(2)v＝m＋B2L2Cgt分析：(1)設(shè)金屬棒下滑的速度大小為v，則感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv①平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差為U＝E②設(shè)此時(shí)電容器極板上累積的電荷量為Q，按定義有QC＝U③聯(lián)立①②③式得Q＝CBLv④(2)設(shè)金屬棒的速度大小為v時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t，經(jīng)