電磁感應專題訓練

1、電磁感應專題訓練班級 ；姓名 ；得分1自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是（ ）A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應，定量經(jīng)出了電能和熱能之間的轉換關系2 了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實的是（ ）A焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應的規(guī)律B庫侖總結出了點電荷間相互作用的規(guī)律C楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕D

2、牛頓將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動3物理關系式不僅反映了物理量之間的關系，也確定了單位間的關系。如關系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關系，也確定了V（伏）與A（安）和（歐）的乘積等效?，F(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（庫）、F（法）、A（安）、（歐）和T（特），由他們組合成的單位都與電壓單位V（伏）等效的是（ ）AJ/C和N/C BC/F和Tm2/s CW/A和CT·m/s D和T·A·m4將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應

3、電流，下列表述正確的是（ ）A感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關B穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同5如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置。當a繞O點在其所在平面內旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a（ ）abOIbA順時針加速旋轉 B順時針減速旋轉 C逆時針加速旋轉 D逆時針減速旋轉6某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L，小燈泡A ，開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有

4、不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（ ） + + L2SELAA電源的內阻較大 B小燈泡電阻偏大C線圈電阻偏大 D線圈的自感系數(shù)較大7如圖所示，固定的水平長直導線中通有電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內，且一邊與導線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中（ ）IA穿過線框的磁通量保持不變 B線框中感應電流方向保持不變C線框所受安掊力的合力為零 D線框的機械能不斷增大ECS12B8如圖所示，水平面內有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計。勻強磁場與導軌平面垂直。阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置，且

5、與導軌接觸良好。t=0時，將開關S由1擲到2。q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是（ ）qtOvtOatOitOA B C Dc、dh3h圖甲9如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計。兩質量、長度均相同的導體棒c、d，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處。磁場寬為3h，方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放c，c剛進入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放d，兩導體棒與導軌始終保持良好接觸。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移。圖乙中正確的是（ ）acOh2h3h4h5hxcacOh2h3h4

6、h5hxcEkdOh2h3h4h5hxdOh2h3h4h5hxdEkd圖乙A B C D10如圖，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成角（0 < <90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中abNQMPBA運動的平均速度大小為 B下滑位移大小為C產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv D受到的最大安培力大小為11如圖，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平

7、方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中（ ）abOA感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B感應電流方向一直是逆時針C安培力方向始終與速度方向相反 D安培力方向始終沿水平方向12如圖，EOF和EOF為空間一勻強磁場的邊界，其中EOEO，OF FO，且EOOF；OO為EOF的角平分析，OO間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導線框沿OO方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正，則感應電流i與實踐t的關系圖線可能正確的是（ ）EEOOFF ti0Ati0Bti0Cti0D B

8、accdMNNFM13如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長直光滑金屬導軌，MN和MN是兩根用細線連接的金屬桿，其質量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導軌接觸；兩桿的總電阻為R，導軌間距為l。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t=0時刻將細線燒斷，保持F不變，金屬桿和導軌始終接觸良好。求（1）細線燒斷后，任意時刻兩桿運動的速度之比；（2）兩桿分別達到的最大速度。14如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成30º

9、角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒質量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2，問30ºabcdNQMPBF通過棒cd的電流I是多少，方向如何？棒ab受到的力F多大？棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？15電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長s=1.15m，兩導軌間距L=0.75m，導軌傾角為30°，導軌上端ab接一阻值R=1.5的電阻，磁感

10、應強度B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5，質量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1J。（取g=10m/s2）求：BabR30º金屬棒在此過程中克服安培力的功W安；金屬棒下滑速度v=2m/s時的加速度a。為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學解答如下：由動能定理，。由此所得結果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。a1b1c1a2b2c2KSQFB1B216如圖所示，間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內，在水平面a

11、1b1b2a2區(qū)域內和傾角=37º的斜面c1b1b2c2區(qū)域內分別有磁感應強度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場。電阻R=0.3、質量m1=0.1kg、長為l 的相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導軌無摩擦滑動且始終接觸良好。一端系于K桿中點的輕繩平行于導軌繞過輕質滑輪自然下垂，繩上穿有質量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動。不計導軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長。取g=10 m/s2，sin37º=0

12、.6，cos37º=0.8。求小環(huán)所受摩擦力的大小；Q桿所受拉力的瞬時功率。17如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導軌，在“U”型導軌右側l=0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質量為m=0.1kg的導體棒以v0=1m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為=0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為=0.1/m，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響（取g=10m/s2）。通過計算分析4s內導體棒的運動情況；計算4s內回路中電流的大小，并判斷電流方向；計算4s

13、內回路產(chǎn)生的焦耳熱。lLdv0圖甲B/Tt/sO0.40.30.20.11234圖乙18如圖所示，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計。在導軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：acMNbdL磁感應強度的大小；燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率。專題10電磁感應（2012上海）25 正方形導線框處于勻強磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應強度隨

14、時間均勻增加，變化率為k。導體框質量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導體框在磁場中的加速度大小為_，導體框中感應電流做功的功率為_。F/m，k2L4/R，25.【考點】本題考查電磁感應的力學問題和能量問題【解析】導體框在磁場中受到的合外力等于F，根據(jù)牛頓第二定律可知導體框的加速度為。由于導體框運動不產(chǎn)生感應電流，僅是磁感應強度增加產(chǎn)生感應電流，因而磁場變化產(chǎn)生的感應電動勢為，故導體框中的感應電流做功的功率為【答案】 【方法總結】閉合線框在勻強磁場中切割磁場時，雖然產(chǎn)生感應電動勢，但是不產(chǎn)生感應電流。勻強磁場變化產(chǎn)生感應電流，但是閉合線框所受安培力的合力為零。（20

15、12上海）26（4分）為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端；當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉。（1）將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉。俯視線圈，其繞向為_（填“順時針”或“逆時針”）。（2）當條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉。俯視線圈，其繞向為_（填“順時針”或“逆時針”）。 （1）順時針，（2）逆時針，26.【考點】本題考查楞次定律【解析】（1）磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，線圈的磁場向下且增強，感應磁場向上，且電流流入電流計左端，根據(jù)右手定則可知線圈順時針繞向。（2）條形磁鐵從圖中虛線位置向右

16、遠離L時，線圈的磁場向上且減弱，感應電流從電流計右端流入，根據(jù)右手定則可知線圈逆時針繞向。【答案】（1）順時針，（2）逆時針（2012上海）33（14分）如圖，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數(shù)為m，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B。在t0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速

17、直線運動，加速度為a。（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；（2）經(jīng)過多少時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？（3）某一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量。解析：（1）感應電動勢為EBLv，導軌做初速為零的勻加速運動，vat，EBLat，sat2/2，感應電流的表達式為IBLv/R總BLat/（R2R0´at2/2）BLat/（RR0at2），（2）導軌受安培力FABILB2L2at/（RR0at2），摩擦力為FfmFNm（mgBIL）mmgB2L2at/（RR0at2），由牛頓定律FFAFfMa，F(xiàn)MaFAFfMammg（

18、1m）B2L2at/（RR0at2），上式中當R/tR0at即t時外力F取最大值，F(xiàn) maxMammg（1m）B2L2，（3）設此過程中導軌運動距離為s，由動能定理W合DEk，摩擦力為Ffm（mgFA），摩擦力做功為WmmgsmWAmmgsmQ，s，DEkMas（WmQ），（2012新課標）19如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合; 磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中

19、同樣大小的電流，磁感應強度隨時間的變化率的大小應為BC D 19【答案】C【解析】線圈勻速轉動過程中，；要使線圈產(chǎn)生相同電流，所以，所以C正確。（2012新課標）20如圖，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內，線框在長直導線右側，且其長邊與長直導線平行。已知在t=O到t=t1的時間間隔內，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應電流總是沿順時針方向：線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是 20【答案】A由楞次定律可知：線框受力水平向左時，線圈中的磁場要阻礙原磁場引起的磁通量的減弱，說明導線中的電流正在減弱；線框

20、受力水平向右時，線圈中的磁場要阻礙原磁場引起的磁通量的增強，說明導線中的電流正在增強；所以導線中的電流先減弱后增強，所以CD錯誤；又因線圈中的電流為順時針方向，所以由右手螺旋定則知線圈產(chǎn)生磁場為垂直紙面向里，因為線圈中的磁場要阻礙原磁場引起的磁通量的減弱，故導線初始狀態(tài)在導線右側產(chǎn)生的磁場方向為垂直紙面向里，由右手螺旋定則知導線中電流方向為正方向，所以A正確，B錯誤。（2012 廣東）35.（18分）如圖17所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側是水平放置、間距為d的平行金屬

21、板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。（1）調節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx?！究键c】電磁感應、帶電粒子在電場中運動【答案】（1） （2）【解析】（1）當Rx=R棒沿導軌勻速下滑時，由平衡條件安培力解得感應電動勢 電流解得 （2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過，由平衡條件棒沿導軌勻速，由平衡條件 金屬板間電壓解得（2012 北京）19. 物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖，她把一個帶鐵芯的線圈I

22、、開關S和電源用導終連接起來后.將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某司學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復試驗，線圈上的套環(huán)均末動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中.導致套環(huán)未動的原因可能是（）A.線圈接在了直流電源上.B.電源電壓過高.C.所選線圈的匝數(shù)過多，D.所用套環(huán)的材料與老師的不同19D解析：在開關閉合的瞬間，線圈中的電流變大，磁場變強，穿過金屬套環(huán)的磁通量變大，在金屬套環(huán)內產(chǎn)生感應電流。感應磁場必然阻礙原磁場的增大，所以金屬套環(huán)會受到線圈的斥力而跳起。在實驗時電源一般采用直流電源，電壓不能太大（以不燒導線和電源的條件下電壓大現(xiàn)象

23、明顯），所選線圈的匝數(shù)越多，現(xiàn)象也越明顯。如果該學生所用套環(huán)的材料為非金屬，則不會觀察到“跳環(huán)實驗”。答案D。專題十一 交變電流（2012 北京）15. 一個小型電熱器若接在愉出電壓為10V的直流電源上.消耗電功率為P;若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為 （）A .5V B.5V C .10V D.10V15C解析：小型電熱器的電阻不會改變，根據(jù)功率表達式和交流電的有效值有和可得，答案C。（2012 福建）18如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸始終保持重合。若取磁

24、鐵中心O為坐標原點，建立豎直向下正方向的x軸，則圖乙中最能正確反映環(huán)中感應電流i隨環(huán)心位置坐標x變化的關系圖像是【考點】考查楞次定律、法拉第電磁感應定律的應用?！窘馕觥扛鶕?jù)楞次定律可知，銅環(huán)在下落過程中受到向上的安培力，但安培力只是起阻礙運動的作用，因此銅環(huán)向下做加速運動，在坐標原點O點上方運動時，向上的磁通量在增大，由楞次定律可知，俯視看銅環(huán)中的電流沿順時針方向，在O點下方運動時，向上的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律銅環(huán)中的電流俯視看沿逆時針方向，D項錯誤；關于O點對稱的兩個位置，在O點上方的速度小于在O點下方的速度，由法拉第電磁感應定律可知，在O點下方的位置磁通量變化快，感應電動勢大，電流大，

25、B項正確，A、C項錯誤。【答案】B（2012 江蘇）13（15分）某興趣小組設計一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極與圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abcd邊長ab=cd=l、bc=ad=2l，線圈以角速度繞中心軸勻速轉動，bc與ad邊同時進入磁場，在磁場中，兩條邊的經(jīng)過處的磁感應強度大小均為B，方向始終與兩條邊的運動方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R，求（1）線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小Em（2）線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F（3）外接電阻上電流的有效值I13. 【答案】(1)、邊的運動速度 ， 感應電動勢，解得。（2）電流

26、, 安培力 ，解得 .(3)一個周期內，通電時間,上消耗的電能，且解得。（2012 山東）20.如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為B。將質量為m的導體棒由靜止釋放，當速度達到時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導體棒最終以的速度勻速運動。導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項正確的是ABC當導體棒速度達到時加速度為D在速度達到以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【考點】電磁感應、能量守恒【答案】AC【解析】由

27、題意可知導體棒以v勻速運動時,此時,當導體棒最終在拉力作用下達到2v時，而，則，又，A選項正確,B選項錯誤；當導體棒速度達到時， ,由牛頓第二定律，C選項正確；速度達到2v后電阻R上產(chǎn)生的熱量等于克服安培力做的功，此時，故該熱量數(shù)值上大于外力F所作的功，D選項錯誤(2012四川）20.半徑為a右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體桿，單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個內部區(qū)域分布著豎直向下的勻強盛場，磁感應強度為B0.桿在圓環(huán)上以速度v0平行于直徑CD向右做勻速直線壇動.桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由確定，如圖所示。則=0時，桿產(chǎn)生的電動勢為2Bav=/3時，

28、桿產(chǎn)生的電動勢為Bav=0時，桿受到的安培力大小為=/3時，桿受到的安培力大小為解析：=0時,桿長為2a，由E=BLv=2Bav可知A正確；=/3時，桿長為a，E=BLv=Bav，故B錯；因為安培力F=B2L2v/R總，=0時,R總=（+2）aR0,=/3時，R總=（5/3+1）aR0代入可知C錯D對。正確答案：AD(2012 天津）11、如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在統(tǒng)一水平面內，導軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3的電阻。一質量m=0.1kg，電阻r=0.1的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由

29、靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1。導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中時鐘與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求1、棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q：2、撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2：3、外力做的功WF11（18分）解析：（1）棒勻加速運動所用時間為t，有 s 根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律求電路中產(chǎn)生的平均電流為 A 根據(jù)電流定義式有 C（2）撤去外力前棒做勻加速運動根據(jù)速度公式末速為 m/s 撤去外力后棒在安培力作用下做減速運動，安培力做負功

30、先將棒的動能轉化為電能，再通過電流做功將電能轉化為內能，所以焦耳熱等于棒的動能減少。有 J（3）根據(jù)題意在撤去外力前的焦耳熱為J 撤去外力前拉力做正功、安培力做負功（其大小等于焦耳熱Q1）、重力不做功共同使棒的動能增大，根據(jù)動能定理有 則 J（2012 浙江）25、（22分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置，如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.010-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外

31、的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r1、外半徑為r2、張角=/6。后輪以角速度=2 rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應。（1）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；（2）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始，經(jīng)計算畫出輪子轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象；（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度和張角等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價。25【答案】

32、【考點】電磁感應【解析】（1）金屬條ab在磁場中切割磁感應線時，使所構成的回路磁通量變化，導體棒轉動切割，有法拉第電磁感應定律.，可推導出：，此處：代入數(shù)據(jù)解得：根據(jù)右手定則判斷可知電流方向由b到a的。（2）經(jīng)過分析，將ab條可看做電源，并且有內阻，其它三等看做外電路，如圖所示：（3）當例如ab棒切割時，ab可當做電源，其燈泡電阻相當于電源內阻，外電路是三個燈泡，此時Uab為路端電壓，有圖2易知內阻與外阻之比為3:1的關系，所以，其它棒切割時同理。，如圖可知在框勻速轉動時，磁場區(qū)域張角=/6，所以有電磁感應的切割時間與無電磁感應切割時間之比為1:2，=1S，得圖如下（4）小燈泡不能正常工作，因

33、為感應電動勢為遠小于燈泡的額定電壓，因此閃爍裝置不可能工作。B增大，E增大，但有限度；r增大，E增大，但有限度；增大，E增大,但有限度；增大，E不增大。(2012重慶）21如題21圖所示，正方形區(qū)域MNPQ垂直紙面向里的勻強磁場。在外力作用下，一正方形閉合剛性導線框沿QN方向勻速運動，t=0時刻，其四個頂點、恰好在磁場邊界中點。下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是21.考點透析：考察電磁感應圖像問題答案：B解析：設正方形線框變長為a，由幾何關系可知線框NP邊穿出磁場時回路電動勢，回路中安培力，則本運動過程F-t圖像為開口向上的拋物線的一部分，QM邊穿出磁場時回路電動勢回路

34、中安培力，本運動過程F-t圖像為開口向上的拋物線的一部分（或者由運動的對稱性也可易得）。符合條件的圖像為C選項。技巧點撥：函數(shù)表達式是函數(shù)圖象的核心，要繪制嚴謹?shù)碾姶鸥袘袌D線，首先應寫清楚每段過程對應的函數(shù)表達式。（2012海南）5.如圖，一質量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過。現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置.設環(huán)經(jīng)過磁鐵上端附近時細線的張力分別為T1和T2,重力加速度大小為g，則（ ）A. T1>mg,T2>mg B. T1<mg,T2<mgC. T1>mg,T2<mg D. T1<mg,T2>mg【考點】

35、電磁感應【答案】A【解析】由楞次定律中“阻礙”的理解阻礙-相對運動（來阻去留），I位置，圓環(huán)受安培力向上，磁鐵受安培力向下，細線張力大于重力；II位置，圓環(huán)受力向上，磁鐵受安培力向下，細線張力同樣大于重力，故正確選項為A?！痉椒c撥】關于楞次定律的理解解楞次定律要注意四個層次:誰阻礙誰?是感應電流的磁通量阻礙原磁通量;阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;如何阻礙?當磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,當磁通量減小時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即”增反減同”;結果如何?阻礙不是阻止,只是延緩了磁通量變化的快慢,結果是增加的還是增加,減少的還是減少.另外”阻礙”

36、表示了能量的轉化關系,正因為存在阻礙作用,才能將其它形式的能量轉化為電能;感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的相對運動.1. （2013全國新課標理綜II第16題） 如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為d（d>L）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右運動。t=0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖象中，可能正確描述上述過程的是2. （2013全國新課標理綜1第17題）如圖.在水平面(紙面)內有三報相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a

37、點接觸，構成“V”字型導軌?？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與bac的平分線垂直且和導軌保持良好接觸。下列關于回路中電流i與時間t的關系圖線.可能正確的是3（2013高考浙江理綜第15題）磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈，當以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢。其E-t關系如右圖所示。如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t關系可能是4（2013高考上海物理第11題）如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向(A)向左(B)向右(C)垂直紙面向外(D)垂直紙面向里5（2013高考安徽理綜第16題）如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1。一導體棒MV垂直于導軌放置，質量為0.2kg，接入電路的電阻為1，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為0.8T。將導體棒MV由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導體棒MN的運動速度以及小燈泡消