25.如图A所示的电路中,两二极管均可视为理想二；的电压与时间的关系如图B的上图所示.请在图B的下；26.将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫；电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对)；27.某人透过焦距为10厘米,直径为4.0厘米的；答:.；四、本题包括4小题,共24分,解答应写出必要的文；步骤.只写出最后答案,不能得分.有数值计算的题,；2
25.如图A所示的电路中,两二极管均可视为理想二极管,R1=R2.a端对b端
的电压与时间的关系如图B的上图所示.请在图B的下图中作出a端对c点的电压与时间的关系图线(最少画一个周期,可用铅笔作图).
26.将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表,并用一标准
电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联.以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安.试按实验要求在所给的实物图上连线
27.某人透过焦距为10厘米,直径为4.0厘米的薄凸透镜观看方格纸,每个方格的边长均为0.30厘米.他使透镜的主轴与方格纸垂直,透镜与纸面相距10厘米,眼睛位于透镜主轴上离透镜5.0厘米处.问他至多能看到同一行上几个完整的方格?
四、本题包括4小题,共24分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
步骤.只写出最后答案,不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
28.(5分)一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞是不导热的,它们之间没有摩擦.两室中气体的温度相等,如图所示.现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间.达到平
29.(5分)两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M&m.用两
根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置,如图所示.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度.
30.(6分)有一准确的杆秤.今只给你一把有刻度的直尺,要求用它测出这杆
秤的秤砣的质量.试导出表示秤砣质量的公式,并说明所需测量的量.
31.(8分)一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数?=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0米.求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s.不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦.取g=10米/秒2.
1993年答案
一、答案及评分标准:全题26分,每小题2分.答错的或不答的,都给0分.
1.D 2.D 3.D 4.C 5.C 6.A
7.B 8.B 9.B 10.A 11.D 12.B
二、答案及评分标准:全题24分,每小题4分.每小题全选对的给4分,选对但不全的给2分,有选错的给0分,不答的给0分.
14.C 15.A 16.A、D
17.A、C、D 18.B、C 19.A、C
三、答案及评分标准:全题26分,前6小题每题3分,后2小题每题4分.答案正确的,
按下列答案后面括号内的分数给分;答错的,不答的,都给0分.
20.(E2-E1)/h (3分
22.104.05 (3分)
23.A.要用卡尺测摆球直径d,摆长l等于摆线长加d/2. (1分)
如果说明用米尺量摆长时,摆长的下端从球心算起,也给这1分
C.g应测量多次,然后取g的平均值做为实验最后结果. (1分)
如果说明摆长和周期的测量要进行多次,并取它们的平均值为l和T,算出g,也给这1分
25.(3分)作图时应使图线的上半部和下半部看起来基本象是峰值不同的正
弦曲线的一部分,图线的最高点、最低点及与横轴的交点位置必须正确,有任何错误都不给这3分.
26.(4分)电路连接有错误,但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表
并联),给1分;
只要电表改装部分的电路连接有错误就给0分.
27.26 (4分)
四、参考解答及评分标准
设加热前,左室气体的体积为V0,温度为T0,压强为p0.加热后,气体的体积为V1,温度为T1,压强为p1,则有
由题意知,加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0,若
加热后变为V2、p2和T2,则有
评分标准:全题5分.列出左、右两室气体的气态方程占1分;加热前和加热
后,两室中气体的压强都相等各占1分;求得加热后右室气体的
体积占1分;求得最后结果占1分.
设磁场方向垂直纸面向里,
ab中的感应电动势?1=Bvl,方向由a→b.
cd中的感应电动势?2=Bvl,方向由d→c.
回路中电流方向由a→b→d→c,大小为
ab受到的安培力向上,cd受到的安培力向下,大小均为
当ab匀速下滑时,对ab有 T+f=Mg
对cd有 T=f+mg
式中T为杆所受到的导线的拉力
评分标准:全题5分.正确求得电流i值,得2分;求得作用于两杆的安培力得1
分;求得两杆做匀速运动时力的平衡式得1分;求得速度再得1分. 若设磁场方向垂直纸面向外,正确的,同样给分.
30.解法一:
秤的结构如图所示,秤钩B到提钮的距离为d,零刻度(即定盘星)A到提钮的距离为l0,满刻度D到提钮的距离为l,秤杆和秤钩所受的重力为P,秤水平时,P对提钮的力臂为d0,设秤砣的质量为m,杆秤的最大秤量为M. 当空秤平衡时,有
mg l 0=Pd0 ①
当满秤量平衡时,有
Mgd=Pd0+mgl ②
解①、②两式得
从秤杆上读出最大秤量M,用直尺测出d和从A点到D点的距离(l0+ l),代
入上式即可求得m.
评分标准:全题6分.①、②两式都正确给3分,只有一式正确给1分;求得③式
再给1分;说出用直尺测量d,( l 0+ l)两个量给2分,缺少其中任何一个量都不给这2分;说分别测量d、l 0、l的也给这2分,但缺少其中任何一个量都不给这2分.把定盘星放在提钮的另一侧,正确的,同样给分.
秤的结构如图所示.设秤钩B到提钮的距离为d,秤杆和秤钩所受的重力为P.秤水平时,P对提钮的力臂为d0,秤砣的质量为m.
设想先把秤砣挂在秤杆读数为M1处,该处到提钮的距离为l1,平衡时有:
M1gd=Pd0+mgl1 ①
再把秤砣挂在秤杆的读数为M2处,该处到提钮的距离为l2,平衡时有:
M2gd=Pd0+mgl2 ②
解①、②两式得
从秤杆上读出M1、M2,用直尺测得d和从M1处到M2处的距离l2-l1,代入上式即得m.
评分标准:与解法一相同.
秤的结构如图所示,秤钩B到提钮的距离为d,A是零刻度(即定盘星),D是满刻度.设秤砣的质量为m.当把秤砣挂放在零刻度上,秤平衡时秤钩是空的.若把秤砣从A点移到D点,对提钮增加的力矩为mgl, l为AD间的距离,则在秤钩上挂一质量为M的物体后,秤又平衡.这表示重物对提钮增加的力矩Mgd与mgl大小相等
Mgd=mgl ①
从秤上读出最大秤量M,用直尺量出d和l,代入上式即求出m.
评分标准:全题6分.在分析正确,说理清楚的前提下,直接得到①式给4分;说
出用直尺测量l、d两个量给2分,缺少其中任何一个量,不给这2分.
31.解法一:
设作用于平板车的水平恒力为F,物块与车板间的摩擦力为f,自车启动至物块开始离开车板经历的时间为t,物块开始离开车板时的速度为v,车的速度为V,则有
(F-f)t=MV ③
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专题十 考点30 法拉第电磁感应定律 自感质检卷—多项选择题专练
专题十 考点30 法拉第电磁感应定律 自感质检卷—多项选择题专练
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专题十 考点30 法拉第电磁感应定律 自感质检卷
多项选择题专练
1．如图所示，边长为L的正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，一金属棒PQ架在导线框上并以恒定速度v从ad滑向bc；已知导线框和金属棒由单位长度电阻为R0的均匀电阻丝组成，磁场的磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，PQ滑动过程中始终垂直导线框的ab、dc边，且与导线框接触良好，不计一切摩擦，则（& ）
A．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变大后变小
B．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变小后变大
C．通过PQ的电流的最大值为
D．通过PQ的电流的最小值为
【答案】BD
试题分析：根据右手定则判断可知，PQ向右匀速运动时，PQ中感应电流方向：Q→P．PQ切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，aP与pb两部分电阻并联，根据并联电路的特点可知，当PQ滑到ab的中点时，即滑到距离a点处时，整个电路中总电阻最大，PQ段电阻丝的电流最小．故PQ中的电流大小先变小后变大，选项B正确，A错误； PQ产生的感应电动势 E=BLv；整个电路的总电阻最大值为；则根据闭合电路欧姆定律得，通过PQ段电阻丝的电流最小值为 ，选项D正确，C错误；故选BD．
考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】本题是电磁感应与电路的综合问题，关键知道PQ滑到ab中线时总电阻最
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& 陕西省交大附中2013届高三物理练习试题：第44课时 《法拉第电磁感应定律的应用》（A卷）
陕西省交大附中2013届高三物理练习试题：第44课时 《法拉第电磁感应定律的应用》（A卷）
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资料概述与简介
第44课时 法拉第电磁感应定律的应用（A卷）
考测点导航
1．电磁感应中的动力学问题
由于电磁感应产生感应电流，使导线在磁场中会受到安培力的作用，速度变化会引起电动势、电流、安培力、合外力、加速度的变化，关键在于运动状态的动态分析.
2．电磁感应中的动量、能量问题
在电磁感应现象中，产生感应电流，要消耗其它形式的能量，转化成回路中的电能.在这个转化过程中，能量守恒.分析哪些力做功，与此相应的哪些能量参与转化，如：滑动摩擦做功，产生内能；重力做功，重力势能变化；克服安培力做功等于产生的电能.弄清哪些能量增加、哪些能量减小后，根据能的转化和守恒定律列式求解.
在导轨类问题中，往往可用动量定理、动量守恒定律来分析物体的运动规律.
典型题点击
1．（2001年高考）如图44-A1所示，虚线框abcd为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a'b'c'd'是一正方形导线框，a'b'边与ab边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（
（该题考查安培力做功，注意切割磁感线的导线长度不同）
2．空间有一个水平向里的有界匀强磁场，如图A2所示，一刚性正方形线圈，质量为m，边长为l，从磁场上方距磁场上界h１处自由落下（线圈总沿竖直面运动）．若线圈刚好匀速穿过磁场区域，则有界磁场的宽度h２＝________；线圈穿过磁场过程中产生的内能为________．
3．（1993年高考）两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M>m.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置，如图A3所示.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度. 44-A4所示，有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（
A．如果B增大，vm将变大
B．如果α变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大
D．如果m变小，vm将变大
（该题考查电磁感应中的动力学问题，注意当导线的加速度减为零时，速度最大）
2．用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻可以忽略不计的光滑水平导轨AB、CD上，如图A5所示，使导线与导轨保持垂直．设竖直方向的匀强磁场垂直于导轨平面，且充满导轨所在空间，然后用外力使导线向右做匀速直线运动，且每次外力消耗的功率均相同，则（
A．铜导线运动速度最大　B．铁导线运动速度最大　C．三根导线上产生的感应电动势相同　D．在相同的时间内，它们产生的热量相等
外力的功率3．如图A6所示，竖直面内放置的两条平行光滑导轨，电阻不计，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感强度B＝0．5T，导体棒ab、cd长度均为0．2m，电阻均为0．1Ω，重力均为0．1N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升（导体棒ab、cd与导轨接触良好），此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是（
A．ab受到的拉力大小为2N　B．ab向上运动的速度为2m／s　C．在2s内，拉力做功，0．4J的电能　D．在2s内，拉力做功为0．6J4．矩形线圈M、N材料相同，导线横截面积大小不同，M粗于N，M、N由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为B的匀强场区（线圈平面与B垂直如图A7所示），(
A．M离开磁场区
B．.N离开磁场区
C．M、N同时离开磁场区
D．5．如图44-A8所示，竖直平行金属导轨M、N上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是（
A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热
B．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热
C．6．(2001年高考)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).为了简化，假设流量计是如图44-A9所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为(
（该题考查电磁感应现象在实际中的应用）
二、填空题
7．如图44-A10所示，在光滑绝缘的水平面上，一个半径10cm、电阻1Ω、质量0.lkg的金属圆环以10m／s速度向一有界匀强磁场滑去，磁场的磁感应强度为0．5T．经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生了3.2J的热量，则此时圆环的瞬时速度为
m／s，瞬时加速度为
（该题综合考查电磁感应中的力学问题，注意物体动能的变化与产生的热量的关系）
8．如图44-A11所示，两个反向的匀强磁场宽度均为L，磁感应强度均为B，正方形线框的边长也为L，电阻为R，当线框以速度v匀速穿过此区域时，外力所做的功为
（该题考查安培力做功问题，注意两部分电动势的连接方式）
三、计算题
9．如图44-A12，一半径为r的钢质卷轴悬挂起来，其上缠绕一根长线，线端挂着质量为m的物体，若卷轴处于匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一阻值为R的电阻一端和卷轴的中心相连，另一端通过滑环和卷轴的边缘相连，卷轴在绳的拉力作用下，开始旋转，卷轴的电阻和转动的摩擦不计，则卷轴的最大角速度等于多少? （该题考查电磁感应中的能量问题）
10.（1995年高考）.两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5.0m/s,如图44-A13所示.不计导轨上的摩擦.　(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.　(2)求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中产生的热量.　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．如图44-A14所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L＝1m，质量m＝0．1kg的导体棒ab，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R＝1Ω，磁感强度B＝1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下上升h＝3．8m时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Q＝2J．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7V和1A，电动机的内阻r＝1Ω．不计一切摩擦，g取10m／s2．求 (1)导体棒所达到的稳定速度是多少?（2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?A卷）
典型题点击1．B
3 ．解设磁场方向垂直纸面向里，ab中的感应电动势ε1=Bvl，方向由a→b. cd中的感应电动势ε2=Bvl，方向由d→c.　回路中电流方向由a→b→d→c，大小为　　　　I＝(ε1＋ε2)/2R＝2Bvl/2R＝Bvl/R　ab受到的安培力向上，cd受到的安培力向下，大小均为f　　　　　　f=IlB=B2l2v/R　当ab匀速下滑时，对ab有
T+f=Mg　　　　　　　　　对cd有
T=f+mg　式中T为杆所受到的导线的拉力　解得
1．BC 2．BD 3．BC
6.A 7.6m/s,0.6m/s2
8.6B2L3v/R
9.解：卷轴转动时产生的电动势为E=Br2ω/2
通过电阻R的电流强度为I=E/R
当卷轴的角速度最大时，卷轴匀速转动，物体匀速下降，物体减小的重力势能全部转化成回路中的电能
物体下降的速度为v=rω
重力做功的功率等于电功率mgv=E2/R
由①～④式得
10.解:(1)当两金属杆都以速度v匀速滑动时,每条金属杆中产生的感应电动势分别为　　　　　　　　　　　　ε1=ε2=Bdv　　　　　　　　　由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度　　　　　　　　　　　　I＝(ε1＋ε2)/2r　　　　　　因拉力与安培力平衡,作用于每根金属杆的拉力的大小为　　　　　　　　　　　F1=F2=IBd　　　　　　　　　　由式并代入数据得　　F1=F2=(B２d２v)/r=3.2×10-2N　(2)设两金属杆之间增加的距离为L,则两金属杆共产生的热量Q=I２×2r×(L/2v)　代入数据得　　　　　 Q=1.28×10-2J11．解：（1）金属棒达到稳定速度v时，加速度为零，所受合外力为零，设此时细绳对棒的拉力为T，金属棒所受安培力为F，则T－mg－f＝0，又　F=ILB，I=E/R，　E=BLv．　此时细绳拉力的功率PＴ与电动机的输出功率P出相等而PＴ＝Tv，P出＝I′U－I′2r，　　化简以上各式代入数据得v2＋v－6＝0，所以　v＝2m／s．（v＝－3m／s不合题意舍去）　（2）由能量守恒定律可得P出t＝mgh＋mv2/2＋Q，所以t＝（2mgh＋mv2＋2Q）／2（Iv－I2r）＝1s．
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··········
历年高考试卷电磁学计算题部分
1、（92年）(6分)如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直。现用一恒力F竖直向上拉ef，当ef匀速上升时，其速度的大小为多少?
2、（93年）(5分)两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M>m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置，如图所示。整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度。3、(94年) (12分)如图19-19所示，一带电质点,质量为m，电量为q，以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径、重力忽略不计。4、(95年) (10分)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2特,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回路中其余部分的电阻可不计、已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是V=5.0米/秒,如图13所示、不计导轨上的摩擦、　(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小、　(2)求两金属细杆在间距增加
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