【2021屆備考】2020全國名校物理試題分類解析匯編(11月第二期)L單元-電磁感應(yīng)

L單元電磁感應(yīng)L2法拉第電磁感應(yīng)定律、自感【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期期中考試（202211）】19．（9分）如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面對上的勻強(qiáng)磁場中，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變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。（1）調(diào)整Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。（2）轉(zhuǎn)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板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。【答案】【學(xué)問點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象L2L3【答案解析】（1）（2）解析：（1）當(dāng)Rx=R棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，由平衡條件，安培力，解得感應(yīng)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(dǎo)軌勻速，由平衡條件，金屬板間電壓解得.【思路點(diǎn)撥】本題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有關(guān)感應(yīng)電流的計(jì)算，通過平衡條件求出金屬棒的速度.【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期期中考試（202211）】14.半徑為右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開頭，桿的位置由確定，如圖所示,則（）A．=0時，桿產(chǎn)生的電動勢為B．=0時，桿受的安培力大小為C．時，桿產(chǎn)生的電動勢為D．時，桿受的安培力大小為【答案】【學(xué)問點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律安培力L2K1【答案解析】AD解析：A、θ=0時，桿產(chǎn)生的電動勢E=BLv=2Bav，故A正確

B、θ=0時，由于單位長度電阻均為R0．所以電路中總電阻（2+π）aR0．

所以桿受的安培力大小F=BIL=，故B錯誤C、θ=時，依據(jù)幾何關(guān)系得出此時導(dǎo)體棒的有效切割長度是a，所以桿產(chǎn)生的電動勢為Bav，故C錯誤

D、θ=時，電路中總電阻是（）aR0，所以桿受的安培力大小F′=BI′L′=，故D正確

故選AD．【思路點(diǎn)撥】依據(jù)幾何關(guān)系求出此時導(dǎo)體棒的有效切割長度，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動勢．留意總電阻的求解，進(jìn)一步求出電流值，即可算出安培力的大小．電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合問題，關(guān)鍵是弄清電源和外電路的構(gòu)造，然后依據(jù)電學(xué)學(xué)問進(jìn)一步求解．【【原創(chuàng)純word版精品解析】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期其次次月考（202210）】14．(15分)如圖甲所示，兩根足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，上端連接阻值R＝1．5Ω的電阻；質(zhì)量為m＝0．2kg、阻值r＝0．5Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，距離導(dǎo)軌最上端為L2＝4m，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。整個裝置處于一勻強(qiáng)磁場中，該勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的狀況如圖乙所示。為保持ab棒靜止，在棒上施加了一平行于導(dǎo)軌平面的外力F，g=10m/s2求：（1）當(dāng)t＝2s時，外力F1的大??；（2）當(dāng)t＝3s前的瞬間，外力F2的大小和方向；（3）請?jiān)趫D丙中畫出前4s外力F隨時間變化的圖像（規(guī)定Ｆ方向沿斜面對上為正）；【答案】【學(xué)問點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．J2L2L3【答案解析】（1）0；（2）0.5N，方向沿斜面對下；（3）如圖所示．解析：（1）當(dāng)t=2s時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：

E=，

B2=1T，應(yīng)電流為：

I=；

依據(jù)楞次定律推斷可知，ab所受的安培力沿軌道向上；

ab棒保持靜止，受力平衡，設(shè)外力沿軌道向上，則由平衡條件有：

mgsin30°-B2IL1-F1=0

可解得：F1=mgsin30°-B2IL1=0.2×10×sin30°-1×1×1=0

（2）當(dāng)t=3s前的瞬間，由圖可知，B3=1.5T，設(shè)此時外力沿軌道向上，則依據(jù)平衡條件得：

F2+B3IL1-mg

sin30°=0

則得：F2=mgsin30°-B3IL1=0.2×10×sin30°-1.5×1×1=-0.5N，負(fù)號說明外力沿斜面對下．

（3）規(guī)定F方向沿斜面對上為正，在0-3s內(nèi)，依據(jù)平衡條件有：

mgsin30°-BIL1-F=0而B=0.5t（T）

則得：F=mgsin30°-BIL1=0.2×10×sin30°-0.5T×1×1=1-0.5T（N）

當(dāng)t=0時刻，F(xiàn)=1N．在3-4s內(nèi)，B不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，ab不受安培力，則由平衡條件得：F=mgsin30°=0.2×10×sin30°N=1N

畫出前4s外力F隨時間變化的圖象如圖所示．【思路點(diǎn)撥】（1）由圖知，0-3s時間內(nèi)，B均勻增大，回路中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出感應(yīng)電流，由平衡條件求解t=2s時，外力F1的大小．（2）與上題用同樣的方法求出外力F2的大小和方向．（3）由B-t圖象得到B與t的關(guān)系式，依據(jù)平衡條件得到外力F與t的關(guān)系式，再作出圖象．解決本題的關(guān)鍵把握法拉第電磁感應(yīng)定律、平衡條件、安培力公式和能量守恒定律等等電磁學(xué)和力學(xué)規(guī)律，得到解析式，再畫圖象是常用的思路，要多做相關(guān)的訓(xùn)練．L3電磁感應(yīng)與電路的綜合【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期期中考試（202211）】19．（9分）如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面對上的勻強(qiáng)磁場中，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變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。（1）調(diào)整Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。（2）轉(zhuǎn)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板間，若它能勻速通過，求此時的Rx?！敬鸢浮俊緦W(xué)問點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象L2L3【答案解析】（1）（2）解析：（1）當(dāng)Rx=R棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，由平衡條件，安培力，解得感應(yīng)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(dǎo)軌勻速，由平衡條件，金屬板間電壓解得.【思路點(diǎn)撥】本題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有關(guān)感應(yīng)電流的計(jì)算，通過平衡條件求出金屬棒的速度.【【原創(chuàng)精品解析純word版】理綜（物理）卷·2021屆廣西柳州市、玉林市、貴港市、百色市高三10月聯(lián)考（2022[1]10）word版】20.如圖11所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，他們的電阻可忽視不計(jì)，在M和P之間接有阻值R=3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l=0.5m，其電阻不計(jì)，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場強(qiáng)度B=0.4T，現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動，以下推斷正確的是A．導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動勢E=2.0VB．電路中的電流I=0.5AC．導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向右D．拉力做功的功率為【答案】【學(xué)問點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電動勢；閉合電路歐姆定律；安培力；功率.K1L3J2【答案解析】ＡＤ解析：A、ab棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E=BLV=04×05×10