2011届高考物理6年高考4年模拟汇编测试题3(3)

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导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求 （1）导线中感应电流的大小；

（2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化。

klsk2l2s（1）I?；（2）。

8?8?解析：本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势

????/?t??Bs?12?lk??① ?t2在线框产生的感应电流I??,??② RR??4l,??③ s联立①②③得I?kls 8??F?B?Il,由以上式联?t?t(2)导线框所受磁场力的大小为F?BIl,它随时间的变化率为

?Fk2l2s立可得。 ??t8?9.（09·北京·23）（18分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。 传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。

（1）已知D?0.40m,B?205?10T,Q?0.12/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（?去3.0）

（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；

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（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R. a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。 解析：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D， 设液体的流速为v，则产生的感应电动势为 E=BDv ① 由流量的定义，有Q=Sv=

v ②

44Q4BQ式联立解得 E?BD2?

?D?D4?2.5?10?3?0.12代入数据得 E?V?1.0?10?3V

3?0.4?D2（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：

改变通电线圈中电流的方向，使磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表。 （3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律 I?U?IR?E R?rREE ③ ?R?rI?(r/R)输入显示仪表是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应， E 与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出， r变化相应的U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。 10.（09·上海物理·24）（14分）如图，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s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3?，r＝0.2?，s＝1m） （1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动； （2）求磁感应强度B的大小；

B2l2（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－ x， 且棒在

m（R＋r）运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？

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（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

解析：（1）金属棒做匀加速运动， R两端电压U?I???v，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，加速度为 恒量；

（2）F－B2l2vR＋r ＝ma，以F＝0.5v＋0.4

B2l2

代入得（0.5－R＋r

）v＋0.4＝a

与v无关，所以a＝0.4m/s2

，（0.5－B2l2

aR＋r

）＝0

得B＝0.5T

（3）x11＝2B2l21

m（R＋r）2 at，v0＝m（R＋r） x2＝at，x1＋x2＝s，所以2 at2＋B2l2 at＝s

得：0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1s， （4）可能图线如下：

11.（09·广东物理·18）（15分）如图18（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内

（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

解析：?由图象分析可知，0至t1时间内

?BB?t?0t 0由法拉第电磁感应定律有E?n???t?n?B?t?s [来源:Ks5u.com]

而s??r22

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由闭合电路欧姆定律有I1?联立以上各式解得

E

R1?RnB0?r22通过电阻R1上的电流大小为I1?

3Rt0 由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a

nB0?r22t1?通过电阻R1上的电量q?I1t1?

3Rt02n2B02?2r24t1通过电阻R1上产生的热量Q?IR1t1?

9Rt0221

2005-2008年高考试题分类汇编：电磁感应

一、选择题

1.（08·全国Ⅰ·20）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是 ( D )

解析：0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。

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2.（08·全国Ⅱ·21）如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直； 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框．在t=0时， 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是(C)

b a

解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比 …… 此处隐藏：1927字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……