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2004-2013十年高考物理 大全分类解析 专题16 电磁感应综合性问题


2004-2013 十年高考物理大全分类解析 专题 16 电磁感应综合性问 题 一.2013 年高考题 1.(19 分) (2013 全国新课标理综 1 第 25 题)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为 θ , 间 距为 L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为 C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大 小为 B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为 m 的金属棒,棒可沿

导轨下滑,且在 下滑过程中保持与导轨垂直并良好接 触。 已知金属棒与导轨之间的动摩擦因 数为 μ ,重力加速度大小为 g。忽略所 有电阻。 让金属棒从导轨上端由静止开 始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属 棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关 系。 1 2. (2013 高考上海物理第 33 题)(16 分)如图,两根 相距 L=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放 置,一端与阻值 R=0.15Ω 的电阻相连。导轨 x>0 一 侧存在沿 x 方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨 平面垂直,变化率 k=0.5T/m,x=0 处磁场的磁感应 强度 B0=0.5T。一根质量 m=0.1kg、电阻 r=0.05Ω 的金属棒置于导轨上,并与导轨 垂直。 棒在外力作用下从 x=0 处以初速度 v0=2m/s 沿导轨向右运动, 运动过程中电阻 上消耗的功率不变。求: (1)电路中的电流; (2)金属棒在 x=2m 处的速度; (3)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中安培力做功的大小; (4)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中外力的平均功率。 3。(2013 高考江苏物理第 13 题)(15 分)如图所示, 匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd,线圈平面与磁 场垂直。 已知线圈的匝数 N=100,边长 ab =1.0m、 bc=0.5m,电阻 r=2Ω 。 磁感应强度 B 在 0~1s 内从 零均匀变化到 0.2T。 在 1~5s 内从 0.2T 均匀变化到 -0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。 求: (1) 0.5s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应 电流 的方向; (2)在 1~5s 内通过线圈的电荷量 q; (3)在 0~5s 内线圈产生的焦耳热 Q。 2 4(2013 高考广东理综第 36 题)图 19(a)所示,在垂直于匀强磁场 B 的平面内,半径为 r 的金属圆盘绕过圆心 O 的轴承转动,圆心 O 和边缘 K 通过电刷与一个电路连接。电路中的 P 是加上一定正向电压才能导通的电子元件。 流过电流表的电流 I 与圆盘角速度ω 的关系如图 19(b)所示,其中 ab 段和 bc 段均为直线,且 ab 段过坐标原点。ω >0 代表圆盘逆时针转 动。已知:R=3.0Ω ,B=1.0T,r=0.2m。忽略圆盘,电流表和导线的电阻。 (1)根据图 19(b)写出 ab、bc 段对应的 I 与ω 的关系式; (2)求出图 19(b)中 b、c 两点对应的 P 两端的电压 Ub、Uc; (3)分别求出 ab、bc 段流过 P 的电流 IP 与其两端电压 UP 的关系式。 3 二.2012 年高考题 1. (2012·山东理综)如图所示,相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的 夹角为 θ ,上端接有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为 B。将质量为 m 的导体棒由静止释放, 当速度达到 v 时开始匀速运动, 此时对导体棒施加一平行于导轨向下 的拉力,并保持拉力的功率为 P,导体棒最终以

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