:2020届高三物理复习电磁感应单元测试3

广东广雅中学

时间：1节课，总分120分

班别：_____  姓名：____________  学号：______ 成绩：__________

1．(20分)如图在直径为D、电阻为R的细金属丝圆环区域内有一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为B＝kt（k为常数），求金属圆环中通过的感应电流。

2。 (20分)在磁感应强度为B=0。4T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度ω=103 rad/s逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R0=0。8Ω，外接电阻R=3。9Ω，如图所示，求：

（1）每半根导体棒产生的感应电动势；

（2）当电键S接通和断开时两电表示数。（假定RV→∞，RA→0）

3．(20分)如图所示，一个被x轴与曲线方程y＝0。2 sin（m）所围的空间中存在着匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B＝0。2 T．正方形金属线框的边长是0。40 m，电阻是0。1 W，它的一条边与x轴重合。在拉力F的作用下，线框以10。0 m/s的速度水平向右匀速运动。试求拉力F的最大功率是多少?

4．(20分)如图所示，由导线制成的正方形框边长为L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴oo’自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，若线框始终处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，重力加速度为g，求：

(1)线框在竖直位置时，ab边两端的电压及所受的安培力大小；

(2)在这一过程中，通过线框横截面的电量。

5．(20分)如图所示，边长为L=2m的正方形导线框ABCD和一金属棒MN由粗细相同的同种材料制成，每米长电阻为R0=1Ω／m，以导线框两条对角线交点O为圆心，半径r=O。5m的匀强磁场区域的磁感应强度为B=0。5T，方向垂直纸面向里且垂直于导线框所在平面，金属棒MN与导线框接触良好且与对角线AC平行放置于导线框上。若棒以v=4m／s的速度沿垂直于AC方向向右匀速运动，当运动至AC位置时，求：(计算结果保留二位有效数字)

(1)棒AC上通过的电流强度大小和方向；

(2)棒MN所受安培力的大小和方向。

6。 (20分)如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），其大小为B=k/r（其中r为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），圆环通过磁场由静止开始下落，下落过程中圆环平面始终水平，已知铝丝电阻为R0，密度为m，当地的重力加速度为g，试求：

（1）圆环下落的速度为v时的电功率多大？

（2）圆环下落的最终速度vm是多大？

（3）如果从开始到下落高度为h时，速度最大，经历的时间为t，这一过程中圆环中电流的有效值是多大？

附加题

7。 (20分)如图，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0。2 m，电阻R＝0。4 W，导轨上停放着一质量m＝0。1 kg、电阻r＝0。1 W的金属杆CD，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度B＝0。5 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一在导轨平面内，且垂直于金属杆CD的外力F，沿水平方向拉杆，使之由静止开始做加速度为a＝5 m/s2的匀加速直线运动，试：

（1）证明电压表的示数U随时间t均匀增加。

（2）判断外力F随时间t如何变化。

（3）判断外力F的功率随时间t如何变化，并求出第2 s末时外力F的瞬时功率P。

08届高三第一轮复习电磁感应单元测试题C卷

答案

1。

2。（1）每半根导体棒产生的感应电动势E1= 50V

（2）当S断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示数等于电源电动势，为50V

当S接通时，电流表示数A=12。5A

电压表示数U=E-Ir=50-12。5×0。1 V＝48。75 V

3。

4。（1）FA= （2）

5。 (1) I=0。41(A)，电流方向：N→M

(2)棒MN所受的安培力FA=B2rI=O。2l(N) ，FA方向垂直AC向左。

6。（1） （2）vm= （3）I0=

7。（1）U＝0。4 t，可见电压表示数随时间均匀变化

（2）F＝0。1 t＋0。5（N），可见外力与时间成线性关系。

（3）P＝Fv＝（k’t＋ma）at＝0。5 t2＋2。5 t（W）可见F的瞬时功率与时间成二次函数关系，第2 s末：P＝12 W。