《2020届高考物理计算题复习《电磁感应定律综合题》（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理计算题复习《电磁感应定律综合题》（解析版）（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电磁感应定律综合题一、计算题1. 如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示求(1)在04s内穿过线圈的磁通量变化量；(2)前4s内产生的感应电动势；(3)6s内通过电阻R的电荷量q2. 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=2.磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2T.在15s内从0.2T均匀变化到0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方
2、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15s内通过线圈的电荷量q；(3)在05s内线圈产生的焦耳热Q。3. 如图所示，一个圆形线圈n=1000匝，线圈面积S=20cm2，线圈电阻r=1，在线圈外接一个阻值为R=4的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如Bt图线所示，在02s内求：(1)线圈产生的感应电动势E；(2)电阻R中的电流I的大小；(3)电阻R两端的电势差Uab，4. 如图1所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面已知磁感应强度随时间变化的规律如图2，定值电阻R1=6，线圈电
3、阻R2=4，求：(1)回路中的感应电动势大小(2)流过R1的电流的大小和方向5. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=300cm2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，线圈处在有一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，圆形磁场的面积S0=200cm2，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示求：(1)第4秒时线圈的磁通量及前4s内磁通量的变化量；(2)前4s内的感应电动势和前4s内通过R的电荷量；(3)线圈电阻r消耗的功率6. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场以B=(22t)T的规律变化时，有一带质量为105kg的带电的粒子静置于平行板(两板水平放置)电容器中间
4、，设线圈的面积为0.1m2.则：(1)求线圈产生的感应电动势的大小和方向(顺时针或逆时针)；(2)求带电粒子的电量(重力加速度为g=10m/s2，电容器两板间的距离为0.02m)7. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度=2rad/s，外电路电阻R=4，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数；(5)线圈转动一周外力所做的功；(6)
5、16周期内通过R的电荷量为多少？8. 单匝矩形线圈abcd放置在水平面内，线圈面积为S=100cm2，线圈处在匀强磁场中，磁场方向与水平方向成30角，求：(1)若磁场的磁感应强度B=0.1T，则穿过线圈的磁通量为多少？(2)若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按B=0.1+0.3t(T)的规律变化，线圈中产生的感应电动势为多大？9. 如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=0.2tT，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4.求：(1)回路的感应电动势；(2)a、b两点间的电压10. 截面积为0.2m2的100匝圆形线
6、圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按Bt=0.02T/s的规律均匀减小，开始时S未闭合R1=4，R2=6，C=30F，线圈内阻不计求：(1)S闭合后，通过R2的电流大小；(2)S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少？11. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6，磁场的磁感应强度B=0.2T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在t=0.5s时间内合到一起。求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E；(2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；(3)通过导线横截面
7、的电荷量q。12. 如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，有一边长为L=0.2m的正方形导线框，线框平面与磁场垂直问： (1)这时穿过线框平面的磁通量为多大；(2)若线框以AB边为轴转动，转过90到虚线位置，该过程所花的时间为0.1S，则线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；(3)试判断转动90的过程中AB边的电流方向13. 如图所示，两条相同的“L”型金属导轨平行固定且相距d=1m.水平部分LM、OP在同一水平面上且处于竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1=1T;倾斜部分MN、PQ与水平面成37角，有垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2=3T.金属棒ab质量为m1=0.2kg、
8、电阻R1=1，金属棒ef为m2=0.5kg、电阻为R2=2.ab置于光滑水平导轨上，ef置于动摩擦因数=0.5的倾斜导轨上，金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起，ab棒在水平恒力F1的作用下由静止开始向右运动，ef棒在沿斜面的外力F2的作用下保持静止状态.当ab棒匀速运动时，此时撤去力F2金属棒ef恰好不向上滑动(设定最大静摩擦力等于滑动摩檫力，ab始终在水平导轨上运动)，sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2.求： (1)当金属棒ab匀速运动时，其速度为多大;(2)金属棒ab在运动过程中最大加速度的大小;(3)金属棒ab从静止开始到匀速运动用时t=1.2s，此过程中
9、金属棒ef产生的焦耳热为多少14. 做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流，某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，线圈导线的截面积A=0.80cm2，电阻率=1.5m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E；(3)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q15. 如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的
10、光滑固定金属导轨P1P2P3和Q1Q2Q3，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨P1P2、Q1Q2的倾角均为，导轨P2P3、Q2Q3在同一水平面上，P2Q2P2P3，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与P2Q2相距L处由静止沿倾斜导轨滑下，当杆CD运动到P2Q2处时速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g。求：(1)杆CD到达P2Q2处的速度大小vm；(2)杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；(3)杆CD沿倾斜
11、导轨下滑的时间t1及其停止处到P2Q2的距离s。16. 如图所示，一个总阻值r=10，匝数n=1000的正方形金属线圈，与阻值R=20的定值电阻连成闭合回路线圈的边长L=0.1m，其内部空间(包括边界处)充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示导线电阻不计，求：(1)t=0时刻，穿过线圈的磁通量为多少(2)t=0.01s时，线圈的感应电动势为多少(3)00.02s过程中电阻R的热功率为多少17. 如图所示，质量为m，边长为L的正方形线框，在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L。线框下落过程中，ab边始终与磁
12、场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为g。求： (1)ab边刚穿出磁场时线框的速度v1；(2)cd边刚进入磁场时线框的速度v2；(3)线框穿过磁场的过程中，产生的焦耳热。18. 如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为2d，d=0.5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为=36，导轨平面与水平面的夹角为=30.匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=2，导体棒的电阻为r=
13、1，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小；(2)导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；(3)整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q19. 如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，求(1)在04s内穿过线圈的磁通量变化量；(2)前4s内线圈中感应电流的大小和方向；20. 如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，
14、导线MN和PQ足够长，间距为0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0，接在NQ间的电阻R=4.0，电压表为理想电表，其余电阻不计若导体棒在水平外力作用下以速度=2.0m/s向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦(1)通过电阻R的电流方向如何？(2)电压表的示数为多少？(3)若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为多少？21. 如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内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(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)电阻R1上产生的热量22. 如图，在倾角为=30的光滑斜面上，在区域和存在着两个方向相反的匀强磁场，区磁感应强度大小B1=0.6T，区磁感应强度大小B2=0.4T.两个磁场的宽度MJ和JG均为L=1m，一个质量为m=0.6kg、电阻为R=0.6、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁
