1、1每周一测电磁炉热效率高达 90%,炉面无明火,无烟无废气,电磁“火力”强劲,安全可靠。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是A当恒定电流通过线圈时,会产生恒定磁场,恒定磁场越强,电磁炉加热效果越好B电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作C电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因这些材料的导热性能较差D在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用如图所示,A 1、 A2为两只相同灯泡,A 1与 一理想二极管 D 连接,线圈 L 的直流电阻不计。下列说法正确的是A 闭 合 开 关 S 后 , A1会 逐 渐 变 亮B 闭 合 开 关 S 稳 定 后 ,
2、A1、 A2亮 度 相 同C 断 开 S 的 瞬 间 , A1会 逐 渐 熄 灭D 断 开 S 的 瞬 间 , a 点 的 电 势 比 b 点 低如图所示,边长为 L、不可形变的正方形导线框内有半径为 r 的圆形磁场区域,其磁感应强度 B 随时间 t 的 变 化 关 系 为 B=kt( 常 量 k0) 。 回 路 中 滑 动 变 阻 器 R 的 最 大 阻值 为 R0, 滑 动 片 P 位 于 滑 动 变 阻 器 中 央 , 定 值 电 阻 R1=R0、 R2=0.5R0, 闭 合 开 关 S, 电压 表 的 示 数 为 U, 不 考 虑 虚 线 MN 右 侧 导 体 的 感 应 电 动 势
3、, 则2A R2两端的电压为 U7B电容器的 a 极板带正电C滑动变阻器 R 的热功率为电阻 R2的 5 倍D正方形导线框中的感应电动势为 kL2如图,电阻 R 和自感线圈 L 的电阻均比电灯 D 的小。接通 S,使电路达到稳定,电灯D 发光,则A在电路甲中,断开 S,电灯 D 将马上变暗B在电路甲中,断开 S,电灯 D 将先变得更亮,然后渐渐变暗C在电路乙中,断开 S,电灯 D 将渐渐变暗D在电路乙中,断开 S,电灯 D 将先变得更亮,然后渐渐变暗如图所示,相距为 L 的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻 R,整个装置被固定在水平地面上,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁
4、感应强度大小为 B,两根质量均为 m,电阻都为 R,与导轨间的动摩擦因数都为 的相同金属棒 MN、 EF垂直放在导轨上。现在给金属棒 MN 施加一水平向左的作用力 F,使金属棒 MN 从静止开始以加速度 a 做匀加速直线运动,若重力加速度为 g,导轨电阻不计,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是3A从金属棒 MN 开始运动到金属棒 EF 开始运动经历的时间为 t=B若 从 金 属 棒 MN 开 始 运 动 到 金 属 棒 EF 开 始 运 动 经 历 的 时 间 为 T, 则 此 过 程 中 流 过 电 阻 R 的 电荷 量 为C若从金属棒 MN 开始运动到金属棒 EF 开始运动经
5、历的时间为 T,则金属棒 EF 开始运动时,水平拉力 F 的瞬时功率为 P=(ma+mg )aTD从金属棒 MN 开始运动到金属棒 EF 开始运动的过程中,两金属棒的发热量相等如图所示,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路。左边的铁芯上套有一个环面积为 0.02 m2、电阻为 0.1 的金属环。铁芯的横截面积为 0.01 m2,且假设磁场全部集中在铁芯中,金属环与铁芯截面垂直。调节滑动变阻器的滑动头,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加 0.2 T,则从上向下看A金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为 4.0103 VB金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势
6、大小为 4.0103 VC金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为 2.0103 VD金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为 2.0103 V矩形导线框 abcd 如图甲所示放在匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示。 t=0 时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在 04 s 时间内,线框中的感应电流 I 以及线框的 ab 边所受安培力 F(取向上为正方向)随时间 t 变化的图象正确的是4两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面
7、。质量均为 m 的金属细杆 ab、 cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为 ,导轨电阻不计,回路总电阻为 2R。整个装置处于磁感应强度大小为 B,方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 v1沿导轨匀速运动时, cd 杆也正好以速度 v2向下匀速运动。重力加速度为 g。以下说法正确的是A回路中的电流强度为B ab 杆所受拉力 F 的大小为C cd 杆所受摩擦力为零D 与 v1大小的关系为一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。 t=0 时刻对线框施加一水平向右的外力 F,让线
8、框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力 F 随时间 t 变化的图线如图乙所示。已知线框质量 m=1 kg、电阻 R=1 。以下说法不正确的是5A做匀加速直线运动的加速度为 1 m/s2B匀强磁场的磁感应强度为 TC线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为 CD线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5 J如图所示,以 MN 为下边界的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外, MN 上方有一单匝矩形导线框 abcd,其质量为 m,电阻为 R, ab 边长为 l1, bc 边长为 l2, cd 边离 MN 的高度为 h。现将线框由静止释放,线框下落过程中 ab 边始终保持水平
9、,且ab 边离开磁场前已做匀速直线运动,求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中(1) ab 边离开磁场时的速度 v;(2)通过导线横截面的电荷量 q;(3)导线框中产生的热量 Q。如图所示, MN、 PQ 为足够长的光滑平行导轨,间距 L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角 = 30。 NQ MN, NQ 间连接有一个 R=3 的电阻 。 有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为 B0=1 T。 将一根质量为 m=0.02 kg 的金属棒 ab 紧靠 NQ 放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻 r=2 ,其余部分电阻不计 。 现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 NQ
10、 平行 .当金属棒滑行至 cd 处时速度大小开始保持不变, cd距离 NQ 为 s=0.5 m, g=10 m/s2.6(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大;(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻 R 上产生的热量是多少?(3)若将金属棒滑行至 cd 处的时刻记作 t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则 t=1 s 时磁感应强度应为多大?如图所示,两根一端带有挡柱的金属导轨 MN 和 PQ 与水平面成 =37角放置在磁感应强度 B=2 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,两导轨间距 L=1m。现有两根完全相同的金属棒 ab 和 cd,长度均为
11、 L,质量均为 m=1 kg,电阻均为 R=1 ,两金属棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨自身电阻不计。现让金属棒 ab 在沿斜面向上的外力 F作用下从轨道上某处由静止开始做加速度 a=2.5 m/s2的匀加速直线运动,到金属棒 cd 刚要滑动时撤去外力 F,此后金属棒 ab 继续向上运动 0.3 s 后减速为 0,当金属棒 ab 刚好返回到初始出发点时金属棒 cd 对挡柱的压力是金属棒 ab 静止时压力的 2 倍。已知两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为 0.5,sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度 g 为 10mS 2。求:(1)外力 F 的冲量大小。(2)金属棒 ab 从减速
12、为 0 到返回出发点过程中所产生的焦耳热。【参考答案】7D 由于二极管所加的是正向电压,故闭合开关S后,A 1会立刻变亮,选项A错误;闭合开关S稳定后,由于线圈 L的直流电阻不计,故A 1将熄灭,故A 2变得更亮,故A 1、A 2亮度不相同,选项B错误;断开S的瞬间,由于 L中的电流不能流过 D,故A 2、 A1都将熄灭,此时 b点电势高于 a点,选项C错误,D正确。AC 滑片在中间位置时,滑动变阻器右半部分与 R2并联,根据电路结构可知并联部分占外电路电阻的 ,所以电阻 R2两端的电压为 ,故 A 对;由于磁场强度 B 随时间增大,根据楞次定律,知 b 板应该带正电荷,故 B 项错误。滑动变
13、阻器上的电功率由左右两部分构成,左电流是右的两倍,也是 R2的两倍,功率表示为,而 ,所以滑动变阻器 R 的热功率为电阻 R2的 5 倍,故 C 对;产生电磁感应的磁场实际面积小于 L2,故 D 项错误。D 在这两个电路中,断开开关 S 后,线圈 L、灯泡 D 和电阻 R 都会组成一个回路,而此时线圈充当电源,故电灯 D 不会马上变暗,所以 AC 错误;在甲中,由于灯泡 D 和线圈 L 串联,在乙中,灯泡 D 与电阻串联,所以电路稳定时,灯泡 D 的发光亮度差不多;但在甲电路中通过线圈的电流小于乙,所以在开关断开时,乙中线圈的电流变化量大于甲,故它产生的感应电动势大于甲,所以在开关断开时,由线
14、圈 L、灯泡 D 和电阻 R 组成的回路中,乙中的电灯D 将先变得更亮,然后再渐渐变暗,选项 D 正确。8C 铁芯内的磁通量的变化情况处处相同,金属环的有效面积即铁芯的横截面积,根据电磁感应定律有 E= =10.20.01 V=2103 V,又根据楞次定律,知金属环中电流方向为逆时针方向,C 正确。C 由图可知, 02 s 内,线圈中磁通量的变化率相同,故 02 s 内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为负方向;同理可知,24 s 内电路中的电流为逆时针,且两段时间内电流强度大小时等,故 AB 错误;由 可知,电路中电流大小时恒定不变,故由 可知, F 与 B 成正
15、比,且 ab 中电流一直为由 至 ,则由左手定律可知,电流方向 0 时刻为向上,为正,故 C 正确,D 错误。BD 电路的感应电动势为 E=BLv1,则感应电流 ,选项 A 错误;对 ab 杆:9,选项 B 正确; cd 杆向下匀速运动,故所受摩擦力为 mg,选项 C 错误;对 cd 而言, ,而 ,解得 ,选项 D 正确。(1) (2) (3)(1)线框匀速运动时, , , , 由联立:(2)导线框穿过磁场的过程中, , ,(3)导线框穿过磁场的过程中,利用能量守恒定律10(1)2 m/s (2)0 .006 J (3)0 .1 T(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大
16、,达到稳定速度时,有mgsin =F AFA=BILE=BLv由以上四式代入数据解得 v=2 m/s(2)根据能量关系有:电阻 R 上产生的热量 QR= Q解得 QR=0.006 J【点睛】本题考查滑轨问题,关键是结合切割公式、欧姆定律公式、安培力公式列式分析,同时要结合牛顿第二定律、平衡条件进行考虑,第三问要注意最后导体棒做匀加速直线运动。(1)35 Ns (2)3.75 J(1)设金属棒 ab 的速度为 v 时金属棒 cd 刚要滑动由解得 v=5 m/s11由 v=at 知 t=2 s匀加速时段内金属棒 ab 的位移为 x1= at2=5 m对金属棒 ab:故带入数据可知 F 随 t 线性变化,且最大值为 F1=22.5N;最小值 F2=12.5N因此外力 F 的冲量为解得 I=35 Ns