2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十一電磁感應(yīng)課件.pptx

1、專題十一電磁感應(yīng),20102019年高考全國卷考情一覽表,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判定答案P276 1.(2019全國3,14,6分,難度)楞次定律是下列哪個定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)?(D) A.電阻定律B.庫侖定律 C.歐姆定律D.能量守恒定律 解析增反減同,來拒去留,都反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中安培力做負(fù)功,把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn),A、B、C錯誤,D正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,2.(2017全國3,15,6分,難度) 如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中

2、有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是(D) A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向 B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向 C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向 D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向 解析金屬桿從靜止開始突然向右運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流從無到有,根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流的方向由Q指向P,PQRS中的電流沿逆時針方向;該感應(yīng)電流在金屬線框T中產(chǎn)生的磁通量向外

3、,故穿過金屬線框T向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,T中感應(yīng)電流沿順時針方向,D正確。,物理觀念,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,3.(2017江蘇,1,3分,難度) 如圖所示,兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合,則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為(A) A.11 B.12 C.14 D.41 解析由磁通量計算公式=BS,其中S為磁場的有效面積,可知穿過a、b線圈的磁通量之比為11,選項A正確。,科學(xué)思維,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,4.(2016上海,5,2分,難度) 磁鐵在線圈中心上方開始運動時,線圈中產(chǎn)生如圖方

4、向的感應(yīng)電流,則磁鐵(B) A.向上運動B.向下運動 C.向左運動D.向右運動 解析根據(jù)感應(yīng)電流的方向可知感應(yīng)電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中產(chǎn)生的原磁場方向相反,根據(jù)楞次定律,原磁場應(yīng)處于增強過程中,在選項中,只有磁鐵向下運動才會使磁通量增大。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,5.(2016上海,19,3分,難度) (多選)如圖(a),螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場,以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時(AD) A.在t1t2時間內(nèi),L有收縮

5、趨勢 B.在t2t3時間內(nèi),L有擴張趨勢 C.在t2t3時間內(nèi),L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D.在t3t4時間內(nèi),L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析t1t2磁通量的變化率增大,感應(yīng)電流變大,abcd線框內(nèi)磁通量變大,L有收縮的趨勢,A選項正確;t2t3時間內(nèi)磁通量的變化率為常數(shù),產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定不變,abcd線框內(nèi)磁感應(yīng)強度不變,L沒有電流,也就沒有擴張趨勢,B、C選項錯誤;根據(jù)楞次定律,t3t4時間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量變化引起的感應(yīng)電流在線框中為dcba方向并減小,L線圈中原磁場的方向垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強度大小減小,根據(jù)楞次定律得L中的感

6、應(yīng)電流方向為順時針方向,D選項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,6.(2016海南,4,3分,難度) 如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(D) A.金屬環(huán)向上運動,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B.金屬環(huán)向下運動,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析直導(dǎo)線之間的磁場是對稱的,金屬環(huán)在中

7、間時,通過金屬環(huán)的磁通量為零,金屬環(huán)上下運動的時候,金屬環(huán)的磁通量不變,不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故A、B錯誤;金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則穿過金屬環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強,根據(jù)楞次定律可得,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針,故C錯誤;金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則穿過金屬環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強,根據(jù)楞次定律可得,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針,故D正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,7.(2015全國2,15,6分,難度) 如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時,a、b、c三點的電勢分別為Ua、U

8、b、Uc。已知bc邊的長度為l。下列判斷正確的是(C) A.UaUc,金屬框中無電流 B.UbUc,金屬框中電流方向沿abca C.Ubc=- Bl2,金屬框中無電流 D.Uac= Bl2,金屬框中電流方向沿acba 解析金屬框轉(zhuǎn)動過程中,因穿過回路的磁通量始終為零,故金屬框中無感應(yīng)電流;對于ab邊,因不切割磁感線,Ua=Ub;對于bc邊,由右手定則知UbUc,即UaUc, ;Ubc=Uac,故選項C正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,8.(2014全國1,14,6分,難度)在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是 (D) A.將繞在磁鐵上的

9、線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接。往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析閉合回路中沒有磁通量變化,不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B兩項錯誤;往閉合線圈中插入條形磁鐵會產(chǎn)生感應(yīng)電流,但只是瞬時電流,等到相鄰房間觀察時,感應(yīng)電流已經(jīng)消失,C項錯誤;接電源的線圈在通電或斷電時,會使接電流表的線圈中的磁通量發(fā)生變化

10、,產(chǎn)生感應(yīng)電流,D項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,9.(2014廣東,15,4分,難度) 如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部。則小磁塊(C) A.在P和Q中都做自由落體運動 B.在兩個下落過程中的機械能都守恒 C.在P中的下落時間比在Q中的長 D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析小磁塊在銅管P中下落時,銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙小磁塊的下落,小磁塊的機械能不守恒,A、B兩項錯誤;小磁塊在塑料管Q中下落時不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,小磁塊的機械能守恒,不難分析知,

11、小磁塊在Q中的運動時間短,落至底部時的速度大,C項正確,D項錯誤。,物理觀念,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,10.(2014上海,17,2分,難度) (多選)如圖,勻強磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面,由于磁場發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形。則該磁場(CD) A.逐漸增強,方向向外B.逐漸增強,方向向里 C.逐漸減弱,方向向外D.逐漸減弱,方向向里 解析由于磁場變化,線圈變?yōu)閳A形,面積變大,根據(jù)楞次定律可知,磁場逐漸減弱,方向可以是向里也可以是向外,C、D兩項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,11.(2013海南,10,5分,難度) (多選)如圖,在水平光滑桌面上,

12、兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間(BC) A.兩小線圈會有相互靠攏的趨勢 B.兩小線圈會有相互遠離的趨勢 C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向 D.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向, 右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向 解析金屬框接通逆時針方向的電流的瞬間,根據(jù)右手定則可知,在其內(nèi)部磁場方向向外,外部磁場方向向里。穿過左右兩小線圈向外的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向里,感應(yīng)電流方向均沿順時針方向,C項正確,D項錯誤;由左手定則可知,左邊小線圈受到向左的安培力,右邊小線圈受到

13、向右的安培力,即兩小線圈有遠離的趨勢,A項錯誤,B項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點59感應(yīng)電動勢自感、渦流、電磁驅(qū)動和電磁阻尼答案P276 12.(2018全國3,20,6分,難度)(多選)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦式交變電流i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢(AC),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,13.(2017全國1,18,6分,難度)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺

14、度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動,如圖所示。無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動后,對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(A),物理觀念,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析裝置的原理是利用電磁阻尼。當(dāng)薄板進出磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流,薄板受安培力,安培力總是阻礙導(dǎo)體相對磁場的運動,從而使薄板盡快停下來。只有A項阻礙上下左右振動最有效。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,14.(2017北京,19,6分,難度)圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電

15、路圖,L1和L2為電感線圈。實驗時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是(C) A.圖1中,A1與L1的電阻值相同 B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流 C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同 D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析題圖1中,S1斷開的瞬間,燈A1閃亮,故穩(wěn)定時IL1IA1,又由于RL1和RA1兩端電壓相等,故電阻RL1RA1,所以A、B均錯誤。 題圖2中,穩(wěn)定時A2與A

16、3亮度相同,故電流相等,所以變阻器R與L2的阻值相同,C項正確,D項錯誤。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,15.(2016北京,16,6分,難度) 如圖所示,勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是(B) A.EaEb=41,感應(yīng)電流均沿逆時針方向 B.EaEb=41,感應(yīng)電流均沿順時針方向 C.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿逆時針方向 D.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿順時針方向,考點58,考點59,考點60,考點61,考點6

17、2,16.(2015全國1,19,6分,難度)(多選) 1824年,法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時,磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來,但略有滯后。下列說法正確的是(AB) A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢 B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動 C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中,磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析圓盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了

18、感應(yīng)電動勢,圓盤本身構(gòu)成閉合回路,形成渦電流,渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動,選項A、B正確,D錯誤;圓盤轉(zhuǎn)動過程中磁針的磁場穿過圓盤的磁通量沒有變化,選項C錯誤。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,17.(2015山東,17,6分,難度)(多選) 如圖,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強磁場,圓盤開始減速。在圓盤減速過程中,以下說法正確的是 (ABD) A.處于磁場中的圓盤部分,靠近圓心處電勢高 B.所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動 C.若所加磁場反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動 D.若所加磁場穿過整個圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動 解析圓盤逆時針

19、轉(zhuǎn)動,切割磁感線,由右手定則可知,A項正確;由F安 知,相同條件下,磁場越強,圓盤受到的安培阻力越大,故B項正確;所加磁場反向,根據(jù)楞次定律和左手定則可知圓盤受到的安培力方向不變,還是充當(dāng)阻力,C項錯誤;若所加磁場穿過整個圓盤,則回路磁通量不發(fā)生變化,無感應(yīng)電流,故F安=0,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動,D項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,18.(2015海南,2,3分,難度)如圖,空間有一勻強磁場,一直金屬棒與磁感應(yīng)強度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強度都垂直的方向運動時,棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為;將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線,置于與磁感應(yīng)強度相垂直的平面內(nèi),當(dāng)它

20、沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運動時,棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為。則 等于(B),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,19.(2014江蘇,1,3分,難度) 如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中,在t時間內(nèi),磁感應(yīng)強度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B。在此過程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(B),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,20.(2014山東,16,6分,難度)(多選) 如圖,一端接有定值電阻的平行金屬軌道

21、固定在水平面內(nèi),通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定,導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中,導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示。不計軌道電阻。以下敘述正確的是(BCD) A.FM向右B.FN向左 C.FM逐漸增大D.FN逐漸減小 解析電磁感應(yīng)中,感應(yīng)電流所受安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運動,且安培力既垂直于導(dǎo)體棒又垂直于磁場,故FM、FN方向均向左,選項A錯,B對;導(dǎo)體棒在M區(qū)運動時,離通電直導(dǎo)線距離逐漸變小,磁場逐漸增強,感應(yīng)電流及安培力均變大;同理,在N區(qū)運動時,遠離通電直導(dǎo)線,磁場減弱,感應(yīng)電流及安培力均變小。選項C、D正確。,考點58,考點59,考點60,考

22、點61,考點62,21.(2012全國課標(biāo),19,6分,難度) 如圖,均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)動半周,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)強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流,磁感應(yīng)強度隨時間的變化率 的大小應(yīng)為(C),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,22.(2010全國課標(biāo),21,6分,難度) 如圖所示,兩個端面半徑同為

23、R的圓柱形鐵芯同軸水平放置,相對的端面之間有一縫隙,鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接,在縫隙中形成一勻強磁場。一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中,且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落,銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1,下落距離為0.8R時電動勢大小為E2。忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)。關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性,下列判斷正確的是(D) A.E1E2,a端為正B.E1E2,b端為正 C.E1v1,故E2E1,選項D正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點60電磁感應(yīng)中的“圖象”問題答案P276 23.(2019全國2,21,6分,難度)如圖,兩條

24、光滑平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角為,導(dǎo)軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直,在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放,兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進入磁場時加速度恰好為零。從PQ進入磁場開始計時,到MN離開磁場區(qū)域為止,流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是(AD),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析本題以棒軌模型考查電磁感應(yīng),屬于電磁感應(yīng)中動力學(xué)問題和圖像問題。由于導(dǎo)體棒進入磁場時加速度為零,說明是勻速進入;兩棒分別進入有兩種情況,一是PQ在磁場中運動時,MN在磁場外,

25、當(dāng)PQ出磁場后,MN進入磁場,這時,MN切割磁感線的速度與PQ切割磁感線的速度相同,這一過程電流大小不變,流過PQ的電流方向相反,A正確,B、C錯誤。二是PQ在磁場中還沒有出來時,MN進入,這時回路電流為零。兩棒加速下滑,PQ出磁場時,MN的速度比剛進入磁場時大,所受安培力大于重力的分力,MN做減速運動,電流減少,由此可知D正確。 電磁感應(yīng)的圖像問題通常用排除法較為簡單。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,24.(2019全國3,19,6分,難度)如圖,方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時,棒a

26、b以初速度v0向右滑動。運動過程中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,兩者速度分別用v1、v2表示,回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是 (AC),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析對兩棒分別受力分析可知,ab棒做減速直線運動,cd棒做加速直線運動,最后兩棒速度相同。ab棒和cd棒在運動過程中都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,兩個電動勢方向相反,逐漸抵消,兩棒速度相同時,總電動勢減小至0,電流減小至0,C正確,D錯誤。對兩棒整體受力分析可知,合 和F安=BIl可知,F安不均勻變化,加速度不均勻變化,速度圖像的斜率為加速度,A正確,B錯誤。,考點58,考點59,考點60,考點61,

27、考點62,25.(2018全國2,18,6分,難度)如圖,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強磁場區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠閘,磁感應(yīng)強度大小相等、方向交替向上向下,一邊長為 l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運動。線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的正確圖線可能是(D),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析在00.5l過程,前、后兩邊均切割磁感線,產(chǎn)生相同方向(順時針)、等大不變的電動勢,產(chǎn)生同方向、不變的電流;在0.5ll過程,前、后兩邊均切割磁感線,產(chǎn)生反向、等大不變的電動勢,線框中總電動勢為零,電流為零;在l1.5l過程,前、后兩邊均切割磁感線,產(chǎn)生相同方向

28、(逆時針)、等大不變的電動勢,產(chǎn)生同方向、不變的電流,選項D正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,26.(2017全國2,20,6分,難度)(多選)兩條平行虛線間存在一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時,感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是(BC) A.磁感應(yīng)強度的大小為0.5 T B.導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5 m/s C.磁感應(yīng)

29、強度的方向垂直于紙面向外 D.在t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,27.(2016四川,7,6分,難度) (多選)如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力

30、大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖象可能正確的有(BC),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,28.(2014全國1,18,6分,難度)如圖(a),線圈ab,cd繞在同一軟鐵芯上,在ab線圈中通以變化的電流,用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所示。已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比,則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中,可能正確的是(C),科學(xué)思維,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析由題圖(b)可知,在00.5 s時間內(nèi)Ucd為定值,由法拉第電磁感應(yīng)

31、定律可知,線圈內(nèi)磁通量變化率 為定值,已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比,則00.5 s時間內(nèi)電流隨時間變化率為定值,據(jù)此可排除A、B、D三項,只有C項正確。,分析電磁感應(yīng)圖象問題時的三個關(guān)注 (1)關(guān)注初始時刻,如初始時刻感應(yīng)電流是否為零,是正方向還是負(fù)方向。 (2)關(guān)注變化過程,電磁感應(yīng)發(fā)生的過程分為幾個階段,這幾個階段是否和圖象變化相對應(yīng)。 (3)關(guān)注大小、方向的變化趨勢,看圖象斜率的大小,圖象的曲、直是否和物理過程對應(yīng)。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,29.(2013全國1,17,6分,難度) 如圖,在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN,其

32、中ab、ac在a點接觸,構(gòu)成“V”字形導(dǎo)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(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線,可能正確的是(A),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,30.(2013全國2,16,6分,難度)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(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(dL)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行,磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖象

33、中,可能正確描述上述過程的是 (D),解析根據(jù)楞次定律可知,線框進入磁場及離開磁場的過程受到安培力,從而做變減速運動,由牛頓第二定律得, ,線框的速度減小,線框的加速度減小;線框完全進入到磁場中運動時,做勻速直線運動,D項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,31.(2013福建,18,6分,難度) 如圖,矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強磁場上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大,不計空氣影響,則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程

34、中速度v隨時間t變化的規(guī)律(A),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析在0t1時間內(nèi),線框做自由落體運動,t2時刻以后,線框全部進入磁場后做勻加速直線運動,這兩段時間內(nèi)的v-t圖線均為直線。在t1t2時間內(nèi),線框進入磁場的過程中,線框的運動狀態(tài)與進入磁場時的速度v有關(guān)。當(dāng)線框在磁場中勻速運動時,安培力等于重力,即 可知,加速度減小;若線框速度vv0,但相差不大,則線框進入磁場后可能先減速再勻速,B項正確;若線框的速度v=v0,則線框進入磁場一直勻速至全部進入磁場,D項正確;若線框的速度vv0,但相差不大,則線框進入磁場后可能先加速再勻速;若線框的速度v遠小于v0,則線框進入磁

35、場后加速,加速度減小,C項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,電磁感應(yīng)過程中,導(dǎo)體運動的動態(tài)過程特點,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,32.(2013全國,17,6分,難度)紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反,且不隨時間變化。一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為,t=0時,OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示。若選取從O指向A的電動勢為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是(C),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,

36、解析導(dǎo)體桿在右邊圓形磁場中切割磁感線的有效長度為L=2Rsin t,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E= BL2=2BR2sin2t,電動勢隨時間變化,且非均勻變化,排除A、B。根據(jù)右手定則,導(dǎo)體桿在右邊磁場中運動時,感應(yīng)電動勢為正,排除D。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,33.(2013山東,18,6分,難度)將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面(紙面)內(nèi)?；芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強磁場中?；芈返膱A環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場的正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間t 變化的圖象如圖乙所示。用F表示ab邊 受到的安培力,以水平向右為F的正方向, 能正確反映F隨時

37、間t變化的圖象是(B),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析根據(jù)楞次定律,在前半個周期內(nèi),圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針,即通過ab邊的電流方向為由b指向a,再根據(jù)左手定則判斷,ab邊受到的安培力為水平向左,即負(fù)方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,前半個周期內(nèi)ab中的電流為定值,則所受安培力也為定值。結(jié)合選項可知B正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,34.(2012全國,20,6分,難度) 如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中的

38、感應(yīng)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(shè)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( A ),解析題中“線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右”表明穿過線框的磁通量先減小后增大,即導(dǎo)線中的電流先減小后增大,選項C、D錯誤;根據(jù)楞次定律,當(dāng)導(dǎo)線中的電流先沿正方向減小時,在線框中才產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,選項B錯A對。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點61電磁感應(yīng)中的“動力學(xué)”問題答案P277 35.(2014全國,20,6分,難度)很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放,形成一根長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心

39、軸豎直放置,其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在圓筒中的運動速率(C) A.均勻增大B.先增大,后減小 C.逐漸增大,趨于不變D.先增大,再減小,最后不變 解析由題意可知,在條形磁鐵下落過程中,銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流對磁鐵有向上的磁場力F磁,磁鐵速度越大,感應(yīng)電流越大,F磁越大,對磁鐵由牛頓第二定律有 ,可知磁鐵向下做加速度逐漸減小的加速運動,直到最后速度趨于不變,C項正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,36.(2016全國2,24,12分,難度)如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長度為l的

40、金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時,金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動。t0時刻,金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為。重力加速度大小為g。求 (1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小; (2)電阻的阻值。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,37.(2016全國1,24,14分,難度) 如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為,上沿相連。兩

41、細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長度均為L,質(zhì)量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g。已知金屬棒ab勻速下滑。求 (1)作用在金屬棒ab上的安培力的大小; (2)金屬棒運動速度的大小。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,解析(1)設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為FT,右斜面對ab棒的支持力的大小為FN1,作用在ab棒上

42、的安培力的大小為F,左斜面對cd棒的支持力大小為FN2。對于ab棒,由力的平衡條件得 2mgsin =FN1+FT+F FN1=2mgcos 對于cd棒,同理有 mgsin +FN2=FT FN2=mgcos 聯(lián)立式得 F=mg(sin -3cos ),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,(2)由安培力公式得 F=BIL 這里I是回路abdca中的感應(yīng)電流。ab棒上的感應(yīng)電動勢為 =BLv 式中,v是ab棒下滑速度的大小。由歐姆定律得,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,相對磁鐵運動相同。磁鐵端面是邊長為d的正方形,由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場

43、均可視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,鋁條的高度大于d,電阻率為。為研究問題方便,鋁條中只考慮與磁鐵正對部分的電阻和磁場,其他部分電阻和磁場可忽略不計,假設(shè)磁鐵進入鋁條間以后,減少的機械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能,重力加速度為g。,38.(2016天津,12,20分,難度) 電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運行安全性的輔助制動裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示,將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上,斜面與水平方向夾角為,一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻速穿過,穿過時磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定,其引起電磁感應(yīng)的效果與

44、磁鐵不動,鋁條,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,(1)求鋁條中與磁鐵正對部分的電流I; (2)若兩鋁條的寬度均為b,推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時速度v的表達式; (3)在其他條件不變的情況下,僅將兩鋁條更換為寬度 bb的鋁條,磁鐵仍以速度v進入鋁條間,試簡要分析說明磁鐵在鋁條間運動時的加速度和速度如何變化。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,可見,FF=mgsin ,磁鐵所受到的合力方向沿斜面向上,獲得與運動方向相反的加速度,磁鐵將減速下滑,此時加速度最大。之后,隨

45、著運動速度減小,F也隨著減小,磁鐵所受的合力也減小,由于磁鐵加速度與所受到的合力成正比,磁鐵的加速度逐漸減小。綜上所述,磁鐵做加速度逐漸減小的減速運動。直到F=mgsin 時,磁鐵重新達到平衡狀態(tài),將再次以較小的速度勻速下滑。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,39.(2015廣東,35,18分,難度)如圖(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4 m。導(dǎo)軌右端接有阻值R=1 的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計,導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L。從0時刻開始,磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t

46、變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,1 s后剛好進入磁場。若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1 m/s做直線運動,求:,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,(1)棒進入磁場前,回路中的電動勢E; (2)棒在運動過程中受到的最大安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式。 答案(1)0.04 V(2)0.04 Ni=t-1(A)(1.0 st1.2 s),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,(2)棒運動到bd位置時,所受安培力最大。設(shè)此時的電動勢為Em,回路電流為Im,磁感應(yīng)強度為Bm,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,可得Em=BmLv 根

47、據(jù)歐姆定律 棒受到的安培力F為 F=BmImL 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù),得 F=0.04 N 棒從進入磁場到運動至bd的時間內(nèi),設(shè)時間為t(t1.0 s),棒切割磁感線的長度為l,根據(jù)幾何關(guān)系,可得 l=2v(t-1)(m),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點62電磁感應(yīng)中的綜合問題答案P278 40.(2019全國1,20,6分,難度)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t=0時磁感應(yīng)強度

48、的方向如圖(a)所示;磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)(BC),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變 B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,41.(2018全國1,17,6分,難度) 如圖,導(dǎo)體軌道OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點,O為圓心。軌道的電阻忽略不計,OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好。空間存在與半圓所在平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到

49、OS位置并固定(過程);再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B(過程)。在過程、中,流過OM的電荷量相等,則 等于(B),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,42.(2018江蘇,9,4分,難度)(多選)如圖所示,豎直放置的“ ”形光滑導(dǎo)軌寬為L,矩形勻強磁場、的高和間距均為d,磁感應(yīng)強度為B。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進入磁場和時的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計,重力加速度為g。金屬桿(BC) A.剛進入磁場時加速度方向豎直向下 B.穿過磁場的時間大于在兩磁場之間的 運動時間 C.

50、穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd D.釋放時距磁場上邊界的高度h可能,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,金屬桿在兩磁場之間做勻加速運動。由v-t圖象(如圖所示)可得,在兩陰影面積相等時,t1t2,B正確;從金屬桿進入磁場 到剛進入磁場的過程中,由動能定理可得W安1+ mg2d=Ek=0,所以W安1=-2mgd,即產(chǎn)生的焦耳熱Q1 =2mgd,同理在磁場中產(chǎn)生的熱量Q2=2mgd,所以 穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd,C正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,43.(2017天津,3,6分,難度) 如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R。金

51、屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是(D) A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小 C.ab所受的安培力保持不變 D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小 解析原磁場的磁感應(yīng)強度均勻減小,由楞次定律得感應(yīng)磁場與原磁場方向相同,由安培定則可得感應(yīng)電流方向由a向b,故A錯誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動勢恒定,感應(yīng)電流恒定,故B錯誤;棒ab所受安培力F安=IlB,其中I恒定,B均勻減小,l不變,F安減小,故C錯誤;由二力平衡Ff=F安可知Ff逐漸減小,故D正確。,

52、考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,44.(2016全國2,20,6分,難度)(多選)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中。圓盤旋轉(zhuǎn)時,關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是(AB) A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定,則電流大小恒定 B.若從上向下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則電流沿a 到b的方向流動 C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變,角速度大小發(fā)生變化, 則電流方向可能發(fā)生變化 D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則電流 在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,

53、考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,45.(2015安徽,19,6分,難度) 如圖所示,abcd為水平放置的平行“ ”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好)。則(B),考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,46.(2014安徽,20,6分,難度) 英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示,一個半徑為r的絕緣細(xì)圓

54、環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球。已知磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是(D),解析設(shè)圓環(huán)所在回路感應(yīng)電動勢為E,則由法拉第電磁感應(yīng)定律得 ,小球運動一周,感應(yīng)電場對小球做功大小為W=qE=qkr2,故選項D正確。,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,47.(2013安徽,16,6分,難度)如圖所示,足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37,寬度為0.5 m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1 。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2 kg,接入電路的電阻為1 ,兩端與

55、導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為0.8 T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6)(B) A.2.5 m/s1 WB.5 m/s1 W C.7.5 m/s9 WD.15 m/s9 W,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,48.(2013天津,3,6分,難度) 如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,ab邊長大于bc邊長,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外,線框兩次勻速地完全進入磁場,

56、兩次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1;第二次bc邊平行MN進入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則(A) A.Q1Q2,q1=q2 B.Q1Q2,q1q2 C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1q2,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,49.(2012山東,20,6分,難度)(多選) 如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,上端接有定值電阻R,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B

57、。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達到v時開始勻速運動,此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。下列選項正確的是(AC) A.P=2mgvsin B.P=3mgvsin D.在速度達到2v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58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,50.(2018天津,12,20分,難度)真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置。圖1是某種動力系

58、統(tǒng)的簡化模型,圖中粗實線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,電阻忽略不計。ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直、長度均為l、電阻均為R的金屬棒,通過絕緣材料固定在列車底部,并與導(dǎo)軌良好接觸,其間距也為l,列車的總質(zhì)量為m。列車啟動前,ab、cd處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,如圖1所示。為使列車啟動,需在M、N間連接電動勢為E的直流電源,電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計。列車啟動后電源自動關(guān)閉。,圖1,圖2,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,(1)要使列車向右運行,啟動時圖1中M、N哪個接電源正極,并簡要說明理由; (2)求剛接通電源時列車加速度a的大

59、小; (3)列車減速時,需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,磁場寬度和相鄰磁場間距均大于l。若某時刻列車的速度為v0,此時ab、cd均在無磁場區(qū)域,試討論:要使列車停下來,前方至少需要多少塊這樣的有界磁場?,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,考點58,考點59,考點60,考點61,考點62,51.(2018浙江,23,10分,難度) 如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系,在0 x0.65 m、y0.40 m范圍內(nèi)存在一具有理想邊界、方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域。一邊長l=0.10 m、質(zhì)量m=0.02 kg、電阻R=0.40 的勻質(zhì)正方形剛性導(dǎo)線框abcd處于圖示位置,其中心的坐標(biāo)為(0,0.65 m)?，F(xiàn)將線框以初速度v0=2.0 m/s水平向右拋出,線框在進入磁場過程中速度保持不變,然后在磁場中運動,最后從磁場右邊界離開磁場區(qū)域,完成運動全過程。線框在全過程中始終處于xOy平面內(nèi)、其ab邊與x軸保持平行,空氣阻力不計。求:,考點58,考點59,考點60,考點61