【三年經(jīng)典】2011-2013年全國(guó)各地高考物理試題分類匯編：電磁感應(yīng)

1、三年經(jīng)典2021-2021全國(guó)各地高考物理真題分類匯編詳解電磁感應(yīng)1. 2021年高考理綜卷自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了奉獻(xiàn)。以下說(shuō)確的是A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，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(shuō)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(yīng)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(yīng)，定量經(jīng)出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系1. ABC解析：考察物理學(xué)的開展史，選 ACD2. 2021年高考理綜卷了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考， 往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合事

2、實(shí)的是A. 焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B. 庫(kù)侖總結(jié)出了點(diǎn)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(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D. 牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)2. AB解析：1840年英國(guó)科學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律；庫(kù)侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，拉開了研究電與磁關(guān)系的序幕；伽利略通過(guò)將斜面實(shí)驗(yàn)合力外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。3. 2021年高考理綜卷物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系。如關(guān)系式 U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，也確定了V伏與A安和 Q歐的乘積等

3、效。現(xiàn)有物理量單位：m米、s秒、N牛、J焦、W瓦、C庫(kù)、F法、A安、Q歐和T特，由他們組合成的單位都與電壓?jiǎn)挝籚伏等效的是丄 1A. J/C 和 N/C B . C/F 和 T m/sC . W/A和 C T m/s D . W22 和 T A m3. B解析：由物理關(guān)系式 W qU,可得電壓的單位 V伏等效的是 J/C;由物理關(guān)系 式U= QC,可得電壓的單位 V伏等效的是C/F;由物理關(guān)系式 E= n右,0= BS可得 電壓的單位V伏等效的是 T?m/s ;由物理關(guān)系式 P= U/R,可得電壓的單位 V伏等1 1效的是W22 ;由物理關(guān)系式 P= UI，可得電壓的單位 V伏等效的是 W/A

4、; B選項(xiàng)正確，A C、D錯(cuò)誤。4. 2021年高考理綜卷將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，以下表述正確的選項(xiàng)是A. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B. 穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C. 穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終一樣S b4. C解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律，E n n，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。穿過(guò)線圈的磁tt通量越大，并不代表穿過(guò)線圈的磁通量變化率大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確。由楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量的變化，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向有時(shí)一樣，

5、有時(shí)相反。選項(xiàng) D錯(cuò)誤。5. 2021年高考卷如圖，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(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)aA.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B .順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D .逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)5. B 解析：此題考查楞次定律與電流的磁場(chǎng)分布，要求學(xué)生能用安培定那么判斷環(huán)形電流外的磁場(chǎng)方向，能通過(guò)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向以與同向電流與異向電流之間的作 用力。依題：b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，這是因?yàn)閎圓環(huán)中的向外的磁通量增大或向里的磁通量減小所致。 討論時(shí)要注意a圓環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)有環(huán)與環(huán)外之分，但以環(huán)為主。要使b圓環(huán)

6、中產(chǎn)生向外的磁通量增大，即a環(huán)產(chǎn)生向外的磁場(chǎng)，且增大，故a圓環(huán)應(yīng)逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)a、b兩環(huán)中為異向電流相互排斥，b圓環(huán)應(yīng)具有擴(kuò)趨勢(shì)，故 C錯(cuò)。要使b圓環(huán)中產(chǎn)生向里的磁通量減小，即a環(huán)產(chǎn)生向里的磁場(chǎng)，且減小，故 a圓環(huán)應(yīng)順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)，此時(shí) a、b 兩環(huán)中為同向電流相互吸引，b圓環(huán)應(yīng)具有收縮趨勢(shì)，故 B對(duì)。6. 2021年高考理綜卷某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵心的線圈L, 小燈泡A，開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連接成如下列圖的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S,小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān) S,小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)屢次重復(fù)，仍未見教師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找

7、不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是A.電源的阻較大 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6.C解析：斷電的自感現(xiàn)象，斷電時(shí)電感線圈與小燈泡組成回路， 電感線圈儲(chǔ)存磁能轉(zhuǎn) 化為電能，電感線圈相當(dāng)于電源，其自感電動(dòng)勢(shì) E 自= L；1，與原電源無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；小燈 泡電阻偏大，分得的電壓大，可能看到顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；線圈電阻偏大，相當(dāng)于電源阻大，使小燈泡分得的電壓小，可看到不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象，C正確；線圈的自感系數(shù)較大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)較大，可能看到顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。7.2021年高考理綜卷如下列圖，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同

8、一豎直平面，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過(guò)程中A. 穿過(guò)線框的磁通量保持不變B. 線框中感應(yīng)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(jī)械能不斷增大7.B解析：因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度隨線框下落而減小，所以磁通量也減小,A錯(cuò)誤；因?yàn)榇磐侩S線框下落而減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向一樣,不變，所以感應(yīng)電流的方向不變，此題選 B;感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力作用，上框邊比下框邊始終處于較強(qiáng)的磁場(chǎng)區(qū)域，線框所受安掊力的合力向上不為零, 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能，機(jī)械能減少，D錯(cuò)誤。C錯(cuò)誤；下落過(guò)程中克制安培力做功,& 2021年高考理綜卷如下列圖，水平面有一平行金屬導(dǎo)軌，

9、導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t=0時(shí)，將開關(guān)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。以下列圖象正確的選項(xiàng)是A. B.C8. D解析：t=0時(shí)，將形狀S由1擲到2，電容器放電，開始時(shí)i E ,因安培力作用R使導(dǎo)體棒產(chǎn)生加速度，導(dǎo)體棒速度增大，產(chǎn)生反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使電流減小，安培力減小,加速度減小，減小至零時(shí)，速度達(dá)最大值Vm做勻速運(yùn)動(dòng)，電容器兩極電壓為BLVm L為導(dǎo)軌寬度，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。9. 2021年高考理綜卷如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng) 且電阻不計(jì)。兩

10、質(zhì)量、長(zhǎng)度均一樣的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處。磁場(chǎng)寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直。 先由靜止釋放c, c 剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放d,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動(dòng)能，xc、Xd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的選項(xiàng)是nac0_,_|_xch 2h 3h 4n5h圖乙A. B1 29. BD解析：c導(dǎo)體棒落入磁場(chǎng)之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度恒為g,有h gt , v gt ,22h vt gt 2h, d棒進(jìn)入磁c棒進(jìn)入磁場(chǎng)以速度 v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，d棒開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，與c棒做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程一樣，此

11、時(shí)c棒在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程為場(chǎng)而c還沒(méi)有傳出磁場(chǎng)的過(guò)程，無(wú)電磁感應(yīng)，兩導(dǎo)體棒僅受到重力作用，加速度均為g,知道c棒穿出磁場(chǎng)，B正確。c棒穿出磁場(chǎng)，d棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng) 電流，因此時(shí)d棒速度大于c進(jìn)入磁場(chǎng)是切割磁感線的速度，故電動(dòng)勢(shì)、電流、安培力都大于c剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的大小，d棒減速，直到穿出磁場(chǎng)僅受重力，做勻加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)v2 v： 2gh，可知加速過(guò)程動(dòng)能與路程成正比，D正確。10. 2021年高考理綜卷丨如圖，足夠長(zhǎng)的 U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成e角直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒0 < e <90° ，其中 MNW PQ平行且間

12、距為 L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸, ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大小為 V，那么金屬棒ab在這一過(guò)程中QA.運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為1vB.下滑位移大小為2C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvqRBLD.受到的最大安培力大小為B2L2vsin2、210. B解析：分析棒的受力有 min e - B L v = ma可見棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，R只有在勻變速運(yùn)動(dòng)中平均速度才等于初末速度的平均值，A錯(cuò)。設(shè)沿斜面下滑的位移為 s,那么電荷量q= I t t R R恒，產(chǎn)生的焦耳熱等于棒機(jī)械能的減少量

13、，解得位移s = -qR，B正確。根據(jù)能量守RBL1 2Q= mgsin e - mv。棒受到的最大安培力為2B2L2vR11 . 2021年高考卷如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中0XXXXX廠小f !a .XXX M A.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B.感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)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11. AD 解析：此題考查楞次定律、左手定那么與能量守恒定律。從磁場(chǎng)分布可看出:左側(cè)向里的磁場(chǎng)從左向右越來(lái)越強(qiáng)，右側(cè)向外的磁場(chǎng)從

14、左向右越來(lái)越弱。圓環(huán)經(jīng)歷這樣幾個(gè)過(guò)程：圓環(huán)到達(dá)虛線前，垂直圓環(huán)向里的磁通量越來(lái)越大，由楞次定律可知產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流，由左手定那么可知， 圓環(huán)左半局部受到向右的安培力，圓環(huán)的右半局部受到向左的安培力，由于右半邊的磁場(chǎng)較強(qiáng)， 故受到的安培力的合力水平向左；圓環(huán)經(jīng)過(guò)虛線的過(guò)程中，向里的磁通量越來(lái)越小， 向外的磁通量越來(lái)越大， 產(chǎn)生順時(shí)針電流，圓環(huán)左半局部受 到向左的安培力，圓環(huán)的右半局部也受到向左的安培力，故受到的安培力的合力水平向左；圓環(huán)離開虛線后到達(dá) b位置的過(guò)程中，向外的磁通量越來(lái)越小，產(chǎn)生逆時(shí)針電流，圓環(huán)左 半局部受到向左的安培力， 圓環(huán)的右半局部受到向右的安培力，由于左半邊的磁場(chǎng)較強(qiáng)，

15、故受到的安培力的合力水平向左。綜上所述，感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針，AM;安培力方向始終沿著水平反向，DM。12. 2021年高考理綜卷如圖，EOF和E' OF為空間一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，其中EO/ E' O , OF / F' O ，且EOLOF; OO為/ EOF的角平分析，OO間的距離為I ;磁 場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一邊長(zhǎng)為 I的正方形導(dǎo)線框沿 0O方向勻速通過(guò)磁場(chǎng)，t =0時(shí)刻 恰好位于圖示位置。 規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)為正，那么感應(yīng)電流i與實(shí)踐t的關(guān)系圖線可能正確的選項(xiàng)是12.B解析：從圖示位置到左邊框運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)，感應(yīng)電流均勻增大為正；左邊

16、框再運(yùn)動(dòng)至oO中點(diǎn)過(guò)程，感應(yīng)電流為正不變；左邊框由oO中點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)至 o過(guò)程感應(yīng)電流先減小后方向增大；以后右邊框再運(yùn)動(dòng)至oO中點(diǎn)過(guò)程，感應(yīng)電流為負(fù)不變；右邊框再運(yùn)動(dòng)至o過(guò)程感應(yīng)電流減小至0,圖B正確。Xa|XX|exXF X史N X1VIXXXNM，NXXXXXXdX13. 2021年高考理綜卷如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金 屬導(dǎo)軌，MN和M N'是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m豎直向上的外力F作用在桿MN±,使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總 電阻為R,導(dǎo)軌間距為I。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻

17、可忽略，重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求1細(xì)線燒斷后，任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比；2兩桿分別到達(dá)的最大速度。13.解析：設(shè)某時(shí)刻 MN和M ' N '速度分別為V1、V2。1MN和M 'N'動(dòng)量守恒mv 2mv= 0求出： 巴 2V22當(dāng)MN和M ' N '的加速度為零時(shí)，速度最大對(duì) M'N'受力平衡：BII = 2mg ，| E ，E Blv1 blv2 R由得：v1 2m2gR、v2凹奕1 3B2I22 3B2I214. 2021年高考理綜卷如下列圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌

18、MN PQ間距為I =0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌與其構(gòu)成的平面均與水平面成30o角。完全一樣的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg ,電阻均為R=0.1 Q,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T ,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止。2取 g=10m/s，問(wèn)P通過(guò)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?14.解析：1棒cd受到的安培力FedIIB棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，那么Fed mg si

19、n30由式代入數(shù)據(jù)解得|=1A,方向由右手定那么可知由2棒ab與棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd對(duì)棒ab由共點(diǎn)力平衡有F mg sin30IIB代入數(shù)據(jù)解得 F=0.2N3設(shè)在時(shí)間t棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律可知2Q I Rt設(shè)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv由閉合電路歐姆定律知 I E2R由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，在時(shí)間t，棒ab沿導(dǎo)軌的位移 x=vt力F做的功W=Fx綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得W=0.4J15. 2021年高考卷電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)s=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75m,導(dǎo)軌傾角為 30°,導(dǎo)軌上端 ab接一阻值F

20、=1.5 Q的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上。阻值r=0.5 Q,質(zhì)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(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.1J。取 g=10m/s2求:1W重 -W安 = ? mvm , 。給出正確的解15.解析：1下滑過(guò)程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱,由于R 3r，因金屬棒在此過(guò)程中克制安培力的功W安;金屬棒下滑速度v=2m/s時(shí)的加速度a。為求金屬棒下滑的最大速度 vm,有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理由此所得結(jié)果是否正確？假設(shè)正確，說(shuō)明理由并完本錢小題；假設(shè)不正確, 答。Qr 3Qr 0.3(J

21、) , W安 =Q Qr Q 0.4(J)。2金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力F安二BILb2l2由牛頓第二定律mg sin 30b2l2ma,二 a gsin30_Lv 10 1 OF 岱 2m(R r)2 0.2 (1.5 0.5)3.2(m/s2)。(3)此解確。金屬棒下滑時(shí)舞重力和安培力作用,其運(yùn)動(dòng)滿足mg sin 30b2l2ma上式說(shuō)明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。無(wú)論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大。由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度，因此上述解確。mgSsin 30mv2：2gSsi n302Qm(2 10 1.15 12 0.40.22.74(m/

22、 s)16. 2021年高考理綜卷如下列圖，間距I =0.3m的平行金屬導(dǎo)軌 abo和a2b?C2分別 固定在兩個(gè)豎直面，在水平面abb2a2區(qū)域和傾角 0=37o的斜面dbb2C2區(qū)域分別有磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=0.4T、方向豎直向上和 B=1T、方向垂直于斜面向 上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電阻R=0.3 Q、質(zhì)量 m=0.1kg、長(zhǎng)為I的一樣導(dǎo)體桿 K、S Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定 在b1、b2點(diǎn)，K Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好。 一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)滑輪自然下 垂，繩上穿有質(zhì)量 m=0.05kg的小環(huán)。小環(huán)以a=6m/s的加 速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于

23、桿且沿斜面 向下的拉力 F作用下勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)。取g=10 m/s 2,sin37 o =0.6 , cos37 o =0.8。求小環(huán)所受摩擦力的大??；Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率。16.解析：1設(shè)小環(huán)受到摩擦力大小為f,那么由牛頓第二定律得到mg f m1a,代入數(shù)據(jù)得到f 0.2N。2設(shè)經(jīng)過(guò)K桿的電流為li,由K桿受力平衡得到f BJiL，設(shè)回路總電流為I3，總電阻為R總，有I 2I,，R總= ?R.，設(shè)Q桿下滑速度大小為 v,產(chǎn)生的感應(yīng)電總2動(dòng)勢(shì)為E,有| ，EB2Lv，F(xiàn)mgsinB2IL，拉力的瞬時(shí)功率為P=R總Fv.，聯(lián)立以上方程得到 P= 2W17. 20

24、21年高考理綜卷如圖甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m寬為d=1m的金屬“U'型導(dǎo)軌，在“ U'型導(dǎo)軌右側(cè)I =0.5m圍存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻，質(zhì)量為n=0.1kg的導(dǎo)體棒以v°=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口 =0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為入=0.1 Q/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻與地球磁場(chǎng)的影響取g=10m/s2。通過(guò)計(jì)算分析4s導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；計(jì)算4s回路中電流的大小，并判斷電流方向；計(jì)算4s回路產(chǎn)生的焦耳熱。17.解析：1導(dǎo)體棒先在無(wú)磁場(chǎng)

25、區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)，有mg1 ma vt v0 at x v°tat?2代入數(shù)據(jù)解得：t 1s , x 0.5m，導(dǎo)體棒沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。導(dǎo)體棒在1s末已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x 0.5m2前2s磁通量不變，回路電動(dòng)勢(shì)和電流分別為E 0 , I 0b后2s回路產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 EId B 0.1Vtt回路的總長(zhǎng)度為5m，因此回路的總電阻為R 50.5電流為| E 0.2AR根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時(shí)針?lè)较?前2s電流為零，后2s有恒定電流，焦耳熱為 Q I 2Rt 0.04J18. 2021年高考全國(guó)大綱版理綜卷如下列圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎

26、直放置，導(dǎo)軌間距離為 L,電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)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(guò)程中保持水平，且與 導(dǎo)軌接觸良好。某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。粺襞菡０l(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。解析：1設(shè)小燈泡的額定電流 I。，有：P= Io2R由題意，在金屬棒沿著導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN勺電流為I = 2I o 此時(shí)刻金屬棒 MN所受的重力和安培力相等，下落的速度到達(dá)最大值，有mg= BLI聯(lián)立式得 B

27、= 2LP2設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為V,由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得E= BLvE= RIo聯(lián)立式得V：2P =mg專題10電磁感應(yīng)202125.正方形導(dǎo)線框處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，變化率為k。導(dǎo)體框質(zhì)量為 m邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,在恒定外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體框在磁場(chǎng)中的加速度大小為 ，導(dǎo)體框中感應(yīng)電流做功的功率為。F/m, k2L4/R ,25.【考點(diǎn)】此題考查電磁感應(yīng)的力學(xué)問(wèn)題和能量問(wèn)題【解析】導(dǎo)體框在磁場(chǎng)中受到的合外力等于F,根據(jù)牛頓第二定律可知導(dǎo)體框的加速度為Fam。由于導(dǎo)體框運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，僅是磁感應(yīng)強(qiáng)度增加產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而

28、磁場(chǎng)E S-B l2k變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為t，故導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流做功的功率為E2 k2l4P -R RF空【答案】m R【方法總結(jié)】 閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁場(chǎng)時(shí)，雖然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 但是不產(chǎn)生感應(yīng)電流。勻強(qiáng)磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是閉合線框所受安培力的合力為零。202126. 4分為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如下列圖。線圈由a端開始繞至b端；當(dāng)電流從電流計(jì) G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。1將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入 L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)?填“順時(shí)針"或“逆時(shí)針"。2丨當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯

29、視線圈，其繞向?yàn)樘睢绊槙r(shí)針"或“逆時(shí)針"。1順時(shí)針，2逆時(shí)針，26.【考點(diǎn)】此題考查楞次定律【解析】1磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入 L時(shí)，線圈的磁場(chǎng)向下且增強(qiáng)，感應(yīng)磁場(chǎng)向 上，且電流流入電流計(jì)左端，根據(jù)右手定那么可知線圈順時(shí)針繞向。2條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，線圈的磁場(chǎng)向上且減弱，感應(yīng)電流從電流計(jì)右端流入，根據(jù)右手定那么可知線圈逆時(shí)針繞向。【答案】1順時(shí)針，2逆時(shí)針202133. 14分如圖，質(zhì)量為 M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌 abed放在光滑的絕緣水平面上。 一電阻不計(jì)，質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbe構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為，

30、棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌be段長(zhǎng)為L(zhǎng),開始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為 R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B在t = 0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的be邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a。1求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；2經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力F到達(dá)最大值，拉力 F的最大值為多少？3某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克制摩擦力做功為W求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量。解析：1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E= BLv，導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，v = at , E= BLat , s= at2/

31、2 ,感應(yīng)電流的表達(dá)式為 I = BLv/R 總=BLat/ R+ 2R0 at2/2= BLat/ R+ R0at2,2導(dǎo)軌受安培力 FA= BIL = B2L2at/ R+ R0at2，摩擦力為 Ff = FN= mg+ BIL= mg + B2L2at/ R+ R0at2，由牛頓定律 F- FA Ff = Ma F= M卄 FA+ Ff = Ma+ mg+ 1 + B2L2at/ R+ R0at2，上式中當(dāng) R/t = R0at即t =二月寸外力F取最大值，F(xiàn) max=Ma+ m葉 q 1 +B2L2 .rRo3設(shè)此過(guò)程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s，由動(dòng)能定理W合=Ek,摩擦力為Ff =mg+ F

32、A,W-QMa摩擦力做功為W= mgs+ WA=mgs+ Q s：,Ek= Mas=-WQ,mgmg2021新課標(biāo)19如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧與其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁 場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過(guò)圓心 O垂直于半圓面的軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)_B程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率t的大小應(yīng)為4 Bo2 BoBoBoB.C.D.219【答案】CIE21 BoR2【解析】線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，rr2r ;要使線圈產(chǎn)生

33、一樣電流,E 11B- R2211BR2BBoIr r t rt2rt ，所以t，所以C正確。2021新課標(biāo)20如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面，線框在長(zhǎng)直導(dǎo) 線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。在t=O到t=t1的時(shí)間間隔，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍壕€框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向一樣，那么i隨時(shí)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(shí)，線圈中的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)引起的磁通量的減弱， 說(shuō)明導(dǎo)線中的電流正在減弱；線框受力水平向右時(shí)， 線圈中的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)引起的磁通量的增

34、強(qiáng)，說(shuō)明導(dǎo)線中的電流正在增強(qiáng)；所以導(dǎo)線中的電流先減弱后增強(qiáng)，所以CD錯(cuò)誤；又因線圈中的電流為順時(shí)針?lè)较?，所以由右手螺旋定那么知線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)為垂直紙面向里， 因?yàn)榫€圈中的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)引起的磁通量的減弱，故導(dǎo)線初始狀態(tài)在導(dǎo)線右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，由右手螺旋定那么知?dǎo)線中電流方向?yàn)檎较?，所以A正確，B錯(cuò)誤。202135. 18 分如圖17所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab,垂直放在相距為I的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面 與水平面的夾角為 0,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 左側(cè)是水平放置、間距為 d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，

35、 不計(jì)其他電阻。1調(diào)節(jié)Rx=R釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I與棒的速率V。2改變Rx,待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m帶電量為+q的微粒水平射入金屬M(fèi)g sin F安培力IF BIlMg sin解得Bl感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlvI電流E2RV解得2MgR sin b2i2U2微粒水平射入金屬板間，能勻速通過(guò)，由平衡條件mg q_d棒沿導(dǎo)軌勻速，由平衡條件Mg Sin Bhl金屬板間電壓U IlRxRx衛(wèi)些 解得 Mq Sin202119.物理課上，教師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)"。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線 圈I、開關(guān)S和電源用導(dǎo)終連接起來(lái)后將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使

36、鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某司學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均末動(dòng)。比照教師演示的實(shí)驗(yàn)，以下四個(gè)選項(xiàng)中導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是A. 線圈接在了直流電源上B. 電源電壓過(guò)高C. 所選線圈的匝數(shù)過(guò)多，D. 所用套環(huán)的材料與教師的不同19D解析：在開關(guān)閉合的瞬間， 線圈中的電流變大， 磁場(chǎng)變強(qiáng)，穿過(guò)金屬套環(huán)的磁通量變大， 在金屬套環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)磁場(chǎng)必然阻礙原磁場(chǎng)的增大，所以金屬套環(huán)會(huì)受到線圈的斥力而跳起。在實(shí)驗(yàn)時(shí)電源一般采用直流電源，電壓不能太大以不燒導(dǎo)線和電源的條件下電壓大現(xiàn)象明顯，所選線圈的匝數(shù)越多，現(xiàn)象也越明顯。如果該學(xué)生所用套環(huán)的材

37、料為非金 屬，那么不會(huì)觀察到“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)。答案D。專題一 交變電流202115. 一個(gè)小型電熱器假設(shè)接在愉出電壓為10V的直流電源上消耗電功率為P；假P設(shè)把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為2。如果電熱器電阻不變，那么此交流電源輸出電壓的最大值為A .5VB.52V C .10VD.10 2Vp (10V)215C解析：小型電熱器的電阻不會(huì)改變，根據(jù)功率表達(dá)式和交流電的有效值有RP (Um/、2)2和2R 可得Um 10V，答案Co202118如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過(guò)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。假設(shè)取磁鐵中心 O為坐標(biāo)原點(diǎn)

38、，建立豎直向下正方向的 x軸，那么圖乙中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo) x變化的關(guān)系圖像是UP甲【考點(diǎn)】考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用?！窘馕觥扛鶕?jù)楞次定律可知， 銅環(huán)在下落過(guò)程中受到向上的安培力，但安培力只是起阻礙運(yùn)動(dòng)的作用，因此銅環(huán)向下做加速運(yùn)動(dòng)，在坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)上方運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)針?lè)较?，在O點(diǎn)下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)針?lè)较颍珼項(xiàng)錯(cuò)誤；關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)位置，在O點(diǎn)上方的速度小于在 O點(diǎn)下方的速度，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在O點(diǎn)下方的位置磁通量變化快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，電流大，B

39、項(xiàng)正確，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B202113. 15分某興趣小組設(shè)計(jì)一種發(fā)電裝置，如下列圖，在磁極與圓柱狀鐵芯之間471形成的兩 磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角 a均為9 ，磁場(chǎng)均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abed邊長(zhǎng)ab=ed=l、be=ad=2l，線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，be與ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中，兩 條邊的經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向始終與兩條邊的運(yùn)動(dòng)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(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em2線圈切割磁感線時(shí)，be邊所受安培力的大小 F3外接電阻上電流的有效值I13.【答案】v(1) be、ad邊的運(yùn)動(dòng)速度122 ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em 4

40、NBlV，解得Em 2NBI2電流1mEmr R安培力F 2NBI m|，解得F 4N2B2l3r R(3) 個(gè)周期，通電時(shí)間4T9,R上消耗的電能2m Rt，且 W I 2rt2I 4NBI 解得 3(r R)。202120.如下列圖，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度到達(dá)V時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為 P,導(dǎo)體棒最終以2V的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好， 不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是

41、A P 2mg sinB P 3mg sinc.當(dāng)導(dǎo)體棒速度到達(dá)v2時(shí)加速度為g .sin2D.在速度到達(dá)2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)、能量守恒【答案】AC【解析】由題意可知導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)mgsinFaBILB2L2vmg sin此時(shí)vB2L2 ,當(dāng)導(dǎo)體棒最終在拉力作用下到達(dá)2v 時(shí)，F(xiàn) mgsinFa' 0，而2 2B L 2v Q .2 mg sinR，那么Fmgsin ，又 P F2v 2mgvsin ,選項(xiàng)正確,bv選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒速度到達(dá)2時(shí)，B2L2、F A1由牛頓第二定律sinmgsinfai mai,2, c選項(xiàng)正確

42、；速度到達(dá)2v后電阻R上產(chǎn)生的熱量等于克制安培力做的功，此時(shí) F mgsinFa' 0，故該熱量數(shù)值上大于外力F所作的功，D選項(xiàng)錯(cuò)誤(202120.半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)盛場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng).桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由B確定，如下列圖。那么0 =0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 2Bav0 = n /3時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 3 Bav22B av0 =0時(shí)，桿受到的安培力大小為2 R023B av0 =n /3時(shí)，桿

43、受到的安培力大小為53 Ro解析：0 =0時(shí)，桿長(zhǎng)為2a,由E=BLv=2Bav可知A正確；0 = n /3時(shí)，桿長(zhǎng)為a, E=BLv=Bav, 故 B 錯(cuò)；因?yàn)榘才嗔?F=B2L2v/R 總，0 =0 時(shí),R 總=n +2aR0, 0 =n /3 時(shí)，R 總=5 n /3+1 aR0代入可知 C錯(cuò)D對(duì)。正確答案： AD(202111、如下列圖，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在統(tǒng)一水平面，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值 R=0.3 Q的電阻。一質(zhì)量 m=0.1kg，電阻r=0.1 Q的金屬棒 MN放置在導(dǎo)軌上，整 個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T。棒在水平向右的外力

44、作用下，由靜止開始以 a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1: Q2=2:1。導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中時(shí)鐘與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求1、 棒在勻加速過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q:2、 撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q23、外力做的功 WF丄 at2 x11. 18分解析：1棒勻加速運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為t，有2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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°4 °5 91.53 (0.3 0.1) AE BIxR r t(r R) t(r R)根據(jù)

45、電流定義式有It 1.5 3 4.5C2撤去外力前棒做勻加速運(yùn)動(dòng)根據(jù)速度公式末速為v at 2 36 m/s撤去外力后棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，安培力做負(fù)功先將棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為能，所以焦耳熱等于棒的動(dòng)能減少。有Q2Ek -mv2- 0.1 62 1.822J3根據(jù)題意在撤去外力前的焦耳熱為Q1 2Q2 3.6 J撤去外力前拉力做正功、安培力做負(fù)功其大小等于焦耳熱Q1、重力不做功共同使棒的動(dòng)能增大，根據(jù)動(dòng)能定理有Ek Wf Q1那么 EkWFQ1 Ek 361 .854 j202125、22分為了提高自行車夜間行駛的平安性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍裝置，如下列圖，

46、自行車后輪由半徑r1=5.0 X 10-2m的金屬圈、半徑r2=0.40m的金屬圈和絕緣輻條構(gòu)成。后輪的、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(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形"勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其半徑為r1、外半徑為r2、角B =n /6。后輪以角速度3 =2 n rad/s相對(duì)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)不計(jì)其它電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。1當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形"磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E,并指出ab上的電流方向；2當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形磁場(chǎng)時(shí)，畫出“閃爍'裝置的電路圖；3從金屬條ab進(jìn)入“扇形磁場(chǎng)

47、開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中，圈與外圈之間電勢(shì)差Uab-t圖象；4假設(shè)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(xué)提出， 通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度 B后輪外圈半徑r2、角速度3和角B等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)。225.【答案】E 4.9 10 V【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)【解析】1金屬條ab在磁場(chǎng)中切割磁感應(yīng)線時(shí)，使所構(gòu)成的回路磁通量變化，導(dǎo)體棒轉(zhuǎn) 動(dòng)切割，有法拉第電磁感應(yīng)定律 ，可推導(dǎo)出：-Bl此處：1 2 1 2 EB2B12 2代入數(shù)據(jù)解得：E 4.9 10 2V根據(jù)右手定那么判斷可知電流方向由b到a的。2.經(jīng)過(guò)分析，將ab條可看做電

48、源，并且有阻，其它三等看做外電路，如下列圖:3當(dāng)例如ab棒切割時(shí)，ab可當(dāng)做電源，其燈泡電阻相當(dāng)于電源阻，外電路是三個(gè)燈泡，Uab -E此時(shí)Uab為路端電壓，有圖2易知阻與外阻之比為 3:1的關(guān)系，所以4 ，其它棒切割時(shí)同理。1.2 10 "V，如圖可知在框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)區(qū)域角b = n /6，所以有電磁感應(yīng)的切T2割時(shí)間與無(wú)電磁感應(yīng)切割時(shí)間之比為1:2 ,=1S,得圖如下4.小燈泡不能正常工作，因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為E 4.9 10 2V遠(yuǎn)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;B增大，E不增大。(202

49、121.如題21圖所示，正方形區(qū)域 MNPQt直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在外力作用下， 一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻，其四個(gè)頂點(diǎn)M、N、P、Q恰好在磁場(chǎng)邊界中點(diǎn)。以下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時(shí)間t變化規(guī)律的是21.考點(diǎn)透析：考察電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題答案：B解析：設(shè)正方形線框變長(zhǎng)為a，由幾何關(guān)系可知線框N' P'邊穿出磁場(chǎng)時(shí)回路電動(dòng)勢(shì)F-tBLvB 2vt v22Bv t，回路中安培力圖像為開口向上的拋物線的一局部，BLvB (a2vt) v回路中安培力BILBIL2vt，那么本運(yùn)動(dòng)過(guò)程Q' M 邊穿出磁場(chǎng)時(shí)回路電動(dòng)勢(shì)2vt)，本運(yùn)動(dòng)過(guò)。符合

50、條件的圖首先應(yīng)寫清楚每程F-t圖像為開口向上的拋物線的一局部或者由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性也可易得 像為C選項(xiàng)。技巧點(diǎn)撥：函數(shù)表達(dá)式是函數(shù)圖象的核心，要繪制嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾姶鸥袘?yīng)中圖線,段過(guò)程對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式。20215.如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)。現(xiàn)將環(huán)從位置I釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置H.設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端附近時(shí)細(xì)線的力分別為T1和T2,重力加速度大小為 g,那么A. T1>mg,T2>mgB. T1<mg,T2<mgC. T1>mg,T2<mgD. T1<mg,T2>mg【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)【答案】A【解析】由楞次定律中

51、“阻礙的理解阻礙-相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)阻去留，1位置，圓環(huán)受安培力向上，磁鐵受安培力向下，細(xì)線力大于重力；II位置，圓環(huán)受力向上，磁鐵受安培力向下，細(xì)線力同樣大于重力，故正確選項(xiàng)為A?！痉椒c(diǎn)撥】關(guān)于楞次定律的理解解楞次定律要注意四個(gè)層次：誰(shuí)阻礙誰(shuí)？是感應(yīng)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(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向一樣，即"增反減同；結(jié)果如何？阻礙不是阻止，只是延緩了磁通量變化的快慢 ，結(jié)果是增加的還是增加，減 少的還是減少.另外阻礙表示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，正因?yàn)榇嬖谧璧K作用

52、，才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)1. 2021全國(guó)新課標(biāo)理綜II第16題如圖，在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d d>L的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。以下v-t圖象中，可能正確描述上述過(guò)程的是16.答案D【命題意圖】此題考查電磁感應(yīng)、安培力、速度圖像與其相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析解決問(wèn)題的能力和應(yīng)用圖象描述物理過(guò)程的能力?！窘忸}思路】由于導(dǎo)線框閉合，導(dǎo)線框以某一初

53、速度向右運(yùn)動(dòng)， 導(dǎo)線框右側(cè)邊開始進(jìn)入磁場(chǎng) 時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流， 右側(cè)邊受到安培力作用， 做減速運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框不受安培力作用，做勻速運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線框右側(cè)邊開始出磁場(chǎng)時(shí)， 左側(cè)邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，左側(cè)邊受到安培力作用，導(dǎo)線框做減速運(yùn)動(dòng)；所以可能正確描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度圖象是Do【誤區(qū)警示】解答此題的誤區(qū)有三，一是認(rèn)為導(dǎo)線框可能不閉合，錯(cuò)誤選A;二是沒(méi)有考慮到題給條件d>L,誤選C;三是沒(méi)有考慮到安培力是變力，誤選Bo2. 2021全國(guó)新課標(biāo)理綜1第17題如圖.在水平面(紙面)有三報(bào)一樣的均勻金屬棒ab、ac和MN其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成"V"字型導(dǎo)軌?？臻g存在垂直于