2012年高考物理限时规范训练：专题6 电磁感应和电路
2012届高考物理二轮专项训练电磁感应及交变电流选择题训练
2012届高考物理二轮专项训练：电磁感应及交变电流选择题训练（怀柔零模）19．如图4所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要部件为匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象。
下面是对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是( A )A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．录音和放音的主要原理都是电磁感应（西城一模）19．如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。
干电池、开关、线圈A流计、线圈B串联成另一个电路。
线圈A、B电流计的电流大小i随时间t变化的图象是( B )解析：B选项正确。
在干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成的电路中，当开关闭合时，线圈A中的电流发生变化，产生自感现象，线圈A中的电流变化如C选项中图线所示，电流由0逐渐增大，最后稳定（由于电源电压恒定）。
铁芯中的磁场是由线圈A中的电流产生的，所以铁芯中的磁感应强度随时间变化的规律也是由0逐渐增大，最后稳定。
即线圈B中的磁通量随时间变化的规律也是由0逐渐增大，最后稳定。
这样在线圈B中产生电磁感应现象，感应电动势等于磁通量的变化率，所以感应电动势时间变化的规律是由某一个初始值逐渐减小，最后等于0。
线圈中感应电流时间变化的规律也是由某一个初始值逐渐减小，最后等于0，如B选项中图线所示。
（朝阳二模）18．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。
在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。
则在0~t0时间内电容器( A )A．上极板带正电，所带电荷量为21()CS B BtB．上极板带正电，所带电荷量为A CB D甲图4210()C B B t - C ．上极板带负电，所带电荷量为210()CS B B t -D ．上极板带负电，所带电荷量为210()C B B t -（昌平二模）20．如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d 的平行板电容器与总阻值为2R 0的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为R 0的导体棒MN 可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。
高考二轮复习高考物理课标版6专题六 电磁感应与电路(可编辑word)
专题六 电磁感应与电路一、主干知法必记1.应用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法(1)常规法:根据原磁场(方向及磁通量变化情况),应用楞次定律确定感应电流产生的磁场方向,利用安培定则判断出感应电流方向,利用左手定则判断导体受力。
(2)效果法:由楞次定律可知,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,根据“阻碍”的原则,直接对运动趋势做出判断。
(3)口诀法:即“增反减同,来拒去留,增缩减扩”。
2.法拉第电磁感应定律(1)法拉第电磁感应定律应用的三种情况 ①ΔΦ=B ·ΔS,则E=n Δ Δ。
②ΔΦ=ΔB ·S,则E=n Δ · Δ 。
③ΔΦ=Φ末-Φ初,E=n-Δ≠nΔ ·Δ Δ 。
(2)在Φ-t 图像中磁通量的变化率Δ Δ是图像上某点切线的斜率,利用斜率和线圈匝数可以确定该点感应电动势的大小。
(3)导体垂直切割磁感线时,E=Blv,式中l 为导体切割磁感线的有效长度。
(4)导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生的感应电动势E=Bl 2ω。
(5)电磁感应现象中通过导体横截面的电荷量q=I Δt=n Δ。
3.自感现象 (1)自感电动势:E=LΔ Δ。
(2)断电自感中,灯泡是否闪亮问题①通过灯泡的自感电流大于原电流时,灯泡闪亮。
②通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时,灯泡不会闪亮。
4.基本概念(1)电流:I= = =nqSv,电阻:R= =ρ。
(2)电功:W=qU=UIt ,电功率:P=UI 。
(3)电热:Q=I 2Rt ,热功率:P=I 2R 。
5.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较(1)纯电阻电路:W=Q,W=UIt=I2Rt=t,P=UI=I2R=。
(2)非纯电阻电路:W>Q,W=UIt=I2Rt+W其他,P=UI=I2R+P其他。
6.闭合电路欧姆定律(1)表达式:I=或E=U外+U内或E=U外+Ir。
(2)电源的几个功率①电源的总功率:P总=P出+P内=EI=UI+I2r=I2(R+r)=。
2012届高考 热点预测 备战物理：(六)电路与电磁感应(非课改地区)
电路与电磁感应(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.每小题至少一个选项正确)1.(2011·成都模拟)一学校物理兴趣小组用蓄电池、电动机、皮带、自行车组装了一辆电动车，人骑上后总质量为50 kg,假定蓄电池能提供的电压为24 V，内电阻不计.当电动车在水平地面上以0.8 m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5 A，设车所受的阻力恒为车重的0.2倍，忽略电动车自身的摩擦，则电动机的阻值是(g取10m/s2)( )A.4.8 ΩB.3.2 ΩC.1.6 ΩD.0.4 Ω2.(2011·渝中区模拟)如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”.干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路.线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多.从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t 变化的图象是( )3.在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是( )A.电阻R1短路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器C断路4.在如图乙所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形.各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P 点指向O点的方向为感应电流i的正方向.则在如图乙所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如图甲所示的是( )5.如图甲所示，MN 左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.现将一边长为l ,质量为m 、电阻为R 的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc 边与磁场边界MN 重合.当t=0时，对线框施加一水平拉力F ，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t 0时，线框的ad 边与磁场边界MN 重合.图乙为拉力F 随时间变化的图线.由以上条件可知，磁场的磁感应强度B 的大小为()6.图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压随时间变化的图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A 、B 两端，已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1,交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R=1 Ω,其他各处电阻不计，以下说法正确的是( )A.在t=0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为10 πrad/sC.VD.电流表的示数为0.40 A7.如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等.下列说法正确的是( )A.闭合开关S,A1先亮、A2后亮，最后它们一样亮B.闭合开关S，A1、A2始终一样亮C.断开开关S，A1、A2都要过一会儿才熄灭D.断开开关S，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭8.如图所示的电路中,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑h高度的过程中,以下说法正确的是( )A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做功将机械能转化为电能C.重力与恒力F做功的代数和等于电阻R上产生的焦耳热D.金属棒克服安培力做的功等于重力与恒力F做的总功与电阻R上产生的焦耳热之和二、计算题(本大题共3小题,共52分,需写出规范的解题步骤)9.(14分)如图所示，宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T.一根质量为m=10 g 的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求：(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小；(2)作用在导体棒上的拉力的大小；(3)当导体棒移动30 cm时撤去拉力，求整个过程直到MN静止时电阻R上产生的热量.10.(2011·海南高考)(18分)如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好.求：(1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比；(2)两杆分别达到的最大速度.11.(20分)光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0 m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0 T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0 Ω的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(甲)所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如图(乙).g=10 m/s2,导轨足够长,求:(1)恒力F 的大小;(2)金属杆速度为2.0 m/s 时的加速度大小;(3)根据v-t 图象估算在前0.8 s 内电阻上产生的热量.答案解析1. 【解析】选C.电动机的输入功率P=UI=120 W,由于电动车匀速行驶.故电动机输出功率P 出=μmg ·v=80 W,根据P-P 出=I 2 r ，解得r=1.6 Ω,故C 正确.2. 【解析】选B.开关闭合瞬间，流过线圈A 的电流逐渐增大.根据互感现象，线圈B 中产生感应电流.当A 中的电流达到恒定时，B 中就没有了感应电流，故B 中电流逐渐减小，B 正确.3. 【解析】选A 、B.R 1短路和R 2断路，都使灯泡两端电压变大，故A 、B 正确，若R 2短路，则L 不亮，C 错误.若电容器断路，则不影响灯泡，故D 错误.4. 【解析】选C.当A 、B 中导线框进入磁场后，导线切割磁感线的有效长度不断变化.故感应电流的大小应不断变化.故A 、B 错.再根据右手定则可以确定，以感应电流的方向判断，C 正确，D 错误.5. 【解析】选B.开始时根据牛顿第二定律，F 0=ma ，当t=t 0时，201at ,2lv=at 0,再根据牛顿第二定律，220B v 3F ma.R -=l解得B =故B 正确. 6.【解析】选D.t=0.1 s 、0.5 s 时，电压达到最大值，此时线圈平面与磁场平行，A 错误；由图知T=0.4 s,所以角速度225rad /s,T 0.4 sππω===πB 错误；由1122U n U n =得输出电压的最大值为V,所以电压表示数应为2 V,C 错误，R 中电流R 2 V I 1=Ω=2 A,由变压器的电流与匝数关系知电流表示数为0.40 A,D 正确.7.【解析】选C.由于线圈L 的自感系数较大，闭合开关时，A 2先亮，故A 、B 错误，断开开关时，A 1、A 2都过一会儿才熄灭，故C 正确，D 错误.8.【解析】选A 、C.由于金属棒匀速下滑,故作用在棒上的各个力的合力做功为零,故A 对;克服安培力做功将机械能转化为电能,故B 错误;列出动能定理方程W G -W F -W 安=0,变形可得W G -W F =W 安,可知C 正确,D 错误.9. 【解析】(1)感应电动势为E=BLv=1.0 V (3分) 感应电流为E I 1.0 A R== (2分)(2)导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡即有F=BIL=0.1 N (3分)(3)导体棒移动30 cm 的时间为t 0.03 s v ==l(2分)根据焦耳定律，Q1=I2Rt=0.03 J(或Q1=F l=0.03 J)(2分)mv2=0.5 J根据能量守恒，Q2=12(1分)电阻R上产生的热量Q=Q1+Q2=0.53 J(1分)答案：(1)1.0 A (2)0.1 N (3)0.53 J10. 【解析】(1)设任意时刻时，MN、M′N′杆的速度分别为v1、v2. 细线烧断前：F=mg+2mg(2分)细线烧断后，对MN杆在任意时刻：F-mg-F安=ma1(2分)对M′N′杆在任意时刻：2mg-F安=2ma2(2分)a1t=v1(1分)a2t=v2(1分)联立解得：v1∶v2=2∶1(2分)(2)当两杆达到最大速度时，对M′N′有：2mg-F 安=0 (2分)E=Bl(v 1+v 2) (2分) I=E R (1分)F BI =安l (1分) 联立解得1222224mgR 2mgR v v 3B 3B ==，l l(2分)答案：(1)2∶1 (2)22224mgR 2mgR 3B 3B l l 11. 【解析】(1)由图(乙)知,杆运动的最大速度为v m =4 m/s此时有:F=mgsin α+F 安 =22m B L v mgsin Rα+ (3分) 代入数据得F=18 N (3分)(2)由牛顿第二定律可得:F-F 安-mgsin α=ma (3分)22B L v F mgsin R a ,m--α=代入数据得: a=2.0 m/s 2 (3分)(3)由图(乙)可知0.8 s末金属杆的速度v1=2.2 m/s(2分)前0.8 s内图线与t轴所包围的小方格的个数为27个,面积为27×0.2×0.2=1.08,即前0.8 s内金属杆的位移x=1.08 m.由能的转化和守恒定律得:mv12,代入数据得:Q=Fx-mgxsinα-12Q=3.80 J(6分)(说明,前0.8 s内图线与t轴所包围的小方格的个数在26～28个之间,位移在1.04～1.12 m之间,产生的热量在3.48～4.12 J之间均正确). 答案：(1)18 N (2)2.0 m/s2 (3)3.80 J。
历届高考试题2012版《6年高考4年模拟》：交变电流、电磁学.doc
【物理精品】2012版《6年高考4年模拟》交变电流、电磁学部分第一部分六年高考荟萃2011年高考题1(福建第15题).图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。
原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t的变化关系如图所示。
现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。
下列说法正确的是A.输入电压u的表达式u=202sin(50π)VC.只断开S2后，原线圈的输入功率增大B.只断开S1后，L1、L2均正常发光D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W解析：答案D。
些题考查变压器和电路动态变化等知识点。
由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02s，输入电压u的表达式选项A错误，只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误，只断开S2后，灯泡L1、L2串联接入电路，变压器输出电流变小，原线圈的输入功率减小，选项C错误，若S1换接到2后，变压器输出电压U=4V，R中电流为I=0.2A，R消耗的电功率为P=UI=0.8W，选项D正确2．(四川第20题).如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。
从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。
那么A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos 2t T πD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=Tπsin2tTπ【思路点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。
由此构造出瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后是有效值，再到功率，从而完成A．B．C 的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律确是正弦函数，但对线圈的最大磁通量，即BS的计算有误，即排除D项。
【精讲精析】选AC 。
由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及，功率为，瞬时值表达式为。
2012届高考物理专题卷：专题09(电磁感应)
绝密★启用前2012 届高考物理专题九考试范围：电磁感觉一、选择题（此题共10 小题，每题 4 分，共 40 分。
在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项切合题目要求，有的有多个选项切合题目要求。
所有选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分。
）1． 1831 年法拉第发现用一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感觉。
法拉第电磁感觉定律能够这样表述：闭合电路中感觉电动势的大小（）A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感觉强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2．电阻箱是一种能够调理电阻大小而且能够显示出电阻阻值的变阻器。
制造某种型的电阻箱时，要用双线绕法，如右图所示。
当电流变化时双线绕组（）A．螺旋管内磁场发生变化B．穿过螺旋管的磁通量不发生变化C．回路中必定有自感电动势产生D．回路中必定没有自感电动势产生3．如右图所示，在匀强磁场B 中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环 M 相连结，导轨上放一根金属导体棒 ab 并与导轨密切接触，磁感觉线垂直于导轨所在平面。
若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M 所包围的固定闭合小矩形导体环N 中电流表内（）A．有自下而上的恒定电流B．产生自上而下的恒定电流C．电流方向周期性变化D．没有感觉电流4．以以下图所示，有界匀强磁场的宽为l，方向垂直纸面向里，梯形线圈abcd 位于纸面内， ad 与 bc 间的距离也为 l。
t=0 时辰， bc 边与磁场界限重合。
当线圈沿垂直于磁场界限的方向匀速穿过磁场时，线圈中的感觉电流 I 随时间 t 变化的图线可能是（取顺时针方向为感觉电流正方向）（）5．如右图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是 l。
圆环从左界限进入磁场，以垂直于磁场界限的恒定速度v 穿过磁场地区。
2012全国普通高校招生考试试题分类汇编：电磁感应
（2013高考上海物理第33题）(16分)如图，两根相距L＝0.4m、电阻不
计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相
连。
导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导
轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。
一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。
棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。
求：
(1)电路中的电流；
(2)金属棒在x＝2m处的速度；
(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；
(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率
（2013全国新课标理综1第25题）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。
导轨上端接有一平行板电容器，
电容为C。
导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大
小为B，方向垂直于导轨平面。
在导轨上放置一
质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑
过程中保持与导轨垂直并良好接触。
已知金属棒
与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大
小为g。
忽略所有电阻。
让金属棒从导轨上端由
静止开始下滑，求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
山东省2012届高三物理二轮专题复习：6 电磁感应和电路.
专题六电磁感应和电路知识梳理专题测试一、选择题(每小题3分,共36分1. (广东卷第15题.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是(A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.(2011江苏卷第2题.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I ,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,在下落过程中A .穿过线框的磁通量保持不变B .线框中感应电流方向保持不变C .线框所受安掊力的合力为零D .线框的机械能不断增大3.(2011江苏卷第5题.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。
匀强磁场与导轨一闪身垂直。
阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。
T=0时,将形状S 由1掷到2。
Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。
下列图象正确的是 (4(福建卷第17题. 如图,足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°,其中MN 平行且间距为L ,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab 棒接入电路的电阻为R ,当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时,它的速度大小为v ,则金属棒ab 在这一过程中A.F 运动的平均速度大小为12ν B.平滑位移大小为qR BLC.产生的焦尔热为qBL νD.受到的最大安培力大小为22sin B L Rνθ 5(海南卷第6题.如图,EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界,其中EO ∥E O '',FO ∥F O '',且EO ⊥OF ;OO '为∠EOF 的角平分线,OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。
2012届高三物理一轮复习 电磁感应(高考真题 模拟新题)(有详解).
L单元电磁感应L1 电磁感应现象、楞次定律2．K1 L1[2011·江苏物理卷] 如图2所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中()图2A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大2．K1 L1[2011·江苏物理卷] B 【解析】当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误．5．L1[2011·江苏物理卷] 如图5所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( )图5A B C D图65．L1[2011·江苏物理卷] D 【解析】当开关S由1掷到2时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以，B、C错误，D正确；因电容器两极板有电压，由q＝CU知电容器所带的电荷量不等于零，A错误.用心爱心专心 - 1 -L2 法拉第电磁感应定律、自感15．L2[2011·广东物理卷] 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同ΔΦ15．L2[2011·广东物理卷] C 【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝NΔt小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误．19．L2[2011·北京卷] 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ()A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大19．L2[2011·北京卷] C 【解析】电路达稳定状态后，设通过线圈L和灯A的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电流I2立即消失，但是线圈L和灯A组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱并维持短暂的时间，通过回路的电流从I1开始衰减，如果开始I1>I2，则灯A会闪亮一下，即当线圈的直流电阻RL<RA时，会出现灯A闪亮一下的情况；若RL≥RA，得I1≤I2，则不会出现灯A闪亮一下的情况．综上所述，只有C项正确．用心爱心专心 - 2 -L3 电磁感应与电路的综合19．L3 M1[2011·安徽卷] 如图1－11所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为()图1－11BL2ω2R2BL2ω B. 2R2BL2ω C. 4RBL2ω4RBL2ω【解析】 D 线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值Em＝，感应电流最大值Im＝2BL2ω，在转动过程中I—t图象如图所示(以逆时针方向为正方向)：设该感应电流的有效值为I，2R在一个周期T内：I21IBLRT＝I2mR，解得：I＝＝42ωABC错误，选项D正确．4R26．L3[2011·海南物理卷] 如图1－4所示，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( )图1－5用心爱心专心 - 3 -、用心爱心专心 - 4 -L4 电磁感应与力和能量的综合24．L4[2011·四川卷] 如图1－9所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．图1－9【解析】 (1)设小环受到力的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有m2g－f＝m2a①代入数据，得f＝0.2 N②(2)设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有f＝B1I1l③设回路总电流为I，总电阻为R总，有I＝2I1④3R总＝R⑤ 2设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有I＝E R总E＝B2lv⑦F＋m1gsinθ＝B2Il⑧拉力的瞬时功率为P＝Fv⑨联立以上方程，代入数据得P＝2 W⑩24．L4[2011·全国卷] 如图1－6所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R 的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时用心爱心专心 - 5 -刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．图1－6【解析】 (1)设小灯泡的额定电流为I0，有P＝I20R①由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为 I＝2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI联立①②③式得mgB＝2L P(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤E＝RI0⑥联立①②③④⑤⑥式得2Pv＝⑦ mg22．L4[2011·山东卷] 如图1－7甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．图1－7乙中正确的是( )图1－7用心爱心专心 - 6 -1【解析】 BD 由机械能守恒定律mghv2可得，c棒刚进入磁场时的速度为 2gh，此时2c匀速运动；d做自由落体运动；当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B 项正确．当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D 项正确．23．L4 [2011·重庆卷] 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图1－12所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻．若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：图1－12(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)电阻R消耗的电功率；(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．23. L4[2011·重庆卷] 【解析】 (1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v.由E＝BLv，E＝UU得：v＝ BL(2)设电功率为P，U2P＝R(3)设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做的功为W.U由：I＝F＝BIL，W＝Fd RBLUd得：WR图911．L4[2011·天津卷] 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10 m/s2，问：用心爱心专心 - 7 -(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？11．[2011·天津卷] 【解析】 (1)棒cd受到的安培力①Fcd＝IlB棒cd在共点力作用下平衡，则Fcd＝mgsin30°②由①②式，代入数据解得I＝1 A③根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c④(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab＝Fcd对棒ab，由共点力平衡知F＝mgsin30°＋IlB⑤代入数据解得F＝0.2 N⑥(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律知Q＝I2Rt⑦设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势E＝Blv⑧由闭合电路欧姆定律可知I＝E⑨ 2R由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x＝vt⑩力F做的功11 W＝Fx○综合上述各式，代入数据解得12 W＝0.4 J○17．L4[2011·福建卷] 如图1－5甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．图1－4金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )1A．运动的平均速度大小为v 2用心爱心专心 - 8 -qRB BLC．产生的焦耳热为qBLvB2L2vD．受到的最大安培力大小为θR用心爱心专心 - 9 -L5 电磁感应综合23．L5[2011·浙江卷] 如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m 的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg 的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)．甲乙(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；(2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算4 s内回路产生的焦耳热．【答案】 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有－μmg＝mavt＝v0＋atx＝vt＋10at22导体棒速度减为零时，vt＝0代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，因x<L－l，故导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m (2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E＝0，I＝0后2 s回路产生的电动势为EΔΦ＝ldΔB＝0.1 V回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R＝5λ＝0.5 Ω电流为I＝ER0.2 A根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，回路产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝0.04 J.用心爱心专心 - 10 -1．[2011·宁波模拟]学习楞次定律的时候，老师往往会做如图X21－1所示的实验．图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的．a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止．当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将__________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b 时，b环将________．(填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”)图X21－11．远离磁铁静止不动【解析】环a是闭合的，当条形磁铁N极垂直a环靠近a 时，里面有感应电流产生，感应电流将阻碍条形磁铁的靠近，圆环也会受到条形磁铁的反作用力而远离磁铁；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，环b是不闭合的，里面没有感应电流产生，b环将静止不动．2．[2011·龙山模拟]如图X21－2所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是()图X21－2A．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大2．A 【解析】线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，A对；整个线圈在匀强磁场中无论是匀速、加速还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，B、C错；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动感应电流不变，加速运动感应电流增大，D错．3．[2011·上海模拟]如图X21－4所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()图X21－4A．沿顺时针方向B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向3．C 【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据用心爱心专心 - 11 -楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．4．[2011·苏北模拟]如图X21－8所示，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关S，通过A、B两灯泡中的电流IA、IB随时间t变化的图象如图X21－9所示，正确的是( )图X21－8A B C D图X21－94．A 【解析】 L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关S时，电流先从灯泡B所在支路流过，最后自感线圈把灯泡B短路，流过灯泡A的电流逐渐增大至稳定，流过灯泡B的电流最后减小到零，故A对．5．[2011·青岛模拟]如图X21－12所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，图X21－13中能正确反映线框中感应电流的是()A B C D图X21－135．D 【解析】线框进入磁场中0至L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为顺时针，BLv即负方向，感应电流I＝A、B不正确；线框进入磁场中L至2L的过程中，R2BLv由右手定则，感应电流的方向为逆时针，即正方向，感应电流I＝，C错误，D正确． R6．[2011·龙岩质检]矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图X21－16甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()图X21－16A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba用心爱心专心 - 12 -B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变6．A 【解析】从0到t1时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次ΔΦΔBE定律可判断，产生顺时针方向的电流，故A正确；由公式E＝＝SI＝，由于磁感应ΔtΔtRΔB为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故BC错误；磁感应强度BΔt 均匀变化，由公式F＝BILbc知：bc边受的安培力是变化的，故D错误．7．[2011·济南模拟]如图X22－1甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．(取g＝10 m/s2)求：(1)磁感应强度B；(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量．图X22－17．【解析】 (1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场后以v＝1.0 m/s做匀速运动．产生的电动势E＝BLvE杆中的电流I＝R＋r杆所受安培力F安＝BIL由平衡条件得mg＝F安解得B＝2 T(2)电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝0.075 J8．[2011·惠州模拟]在质量为M＝1 kg的小车上竖直固定着一个质量m＝0.2 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝100 Ω、n＝100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1＝10 m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B＝1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图X22－3所示．已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示．求：(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a；(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量Q.用心爱心专心 - 13 -甲乙图X22－38．【解析】 (1)由图可知，从x＝5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x＝15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动．因此小车的水平长度l＝10 cm.当x＝30 cm时，线圈开始离开磁场，则d＝30 cm－5 cm＝25 cm.(2)当x＝10 cm时，由图象可知，线圈右边切割磁感线的速度v2＝8 m/sEnBhv2由闭合电路欧姆定律得，线圈中的电流I＝＝＝0.4 A RR此时线圈所受安培力F＝nBIh＝2 NF小车的加速度a＝＝1.67 m/s2 M＋m(3)由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3＝2 m/s.线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热．12线圈电阻发热量QM＋m)(v21－v3)＝57.6 J 29．[2011·锦州模拟]如图X22－4所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接R长度为2a、电阻为的导体棒AB.AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线2速度为v，则这时AB两端的电压大小为( )图X22－4BavBav2Bav B. C. D．Bav 363用心爱心专心- 14 -19．A 【解析】当摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E＝B·2a(v)＝Bav.2由闭合电路欧姆定律，UAB＝R1Bav，故选A. RR43＋24E10．[2011·南京质检]如图X22－5所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()图X22－5112 B.E C.E D．E 2331110．B 【解析】 a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，33B正确．11．【2011·甘肃模拟】如图X22－6所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图X22－7中能正确描述线框从图X22－6中所示位置开始转动一周的过程中线框内感应电流随时间变化情况的是()图X22－6A B C D图X22－711. A 【解析】直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动，进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量均匀增加，故产生的感应电流恒定，完全进入磁场后没有感应电流产生，由此就可判断A对．12．【2011·南京质检】如图X23－1所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半．设磁场宽度大于线圈宽度，那么( )用心爱心专心 - 15 -图X23－1A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B．线圈在磁场中某位置停下C．线圈在未完全离开磁场时即已停下D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来12．D 【解析】线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能也减少．同理，线圈冲出匀强磁场时，动能减少，进、出时减少的动能都等于安培力做的功．由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的动能也多，而线圈离开磁场过程中损失的动能少于它进入磁场时损失的动能，即少于它在磁场外面时动能的一半，因此线圈离开磁场仍继续运动．故选D.13．【2011·黑龙江模拟】如图X23－3所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面图X23－3有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是( )A．此时重力的功率为mgvcosθB．此装置消耗的机械功率为μmgvcosθ6PC．导体棒受到的安培力的大小为8PD．导体棒受到的安培力的大小为13．C 【解析】根据功率计算公式，则此时重力的功率为mgvsinθ，即选项A不正确；由于摩擦力f＝μmgcosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ，由法拉第电磁感应定律得E＝B2L2vEBLv，回路总电流I，导体棒滑动时受到安培力F＝BIL＝，故整个装置消耗的机械3R3RB2l2v功率为(μmgcosθ)v，即选项B不正确．由于R1＝R2＝2R，棒的电阻也为2R，当上滑的3R速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，则定值电阻R1消耗的电功率也为P，根据电路的基本特点，此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P，故整个电路消耗的电功率为6P，即安6P培力做功的功率为6P，所以导体棒受到的安培力的大小为F，即选项C正确，而选项D错误．14．【2011·海淀一模】在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图X23－7甲所示．磁感应强度B1随时间t的变化关系如图X23－7乙所示，0～1.0 s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体所受的摩擦力f随时间变化的图象是图X23－8中的( )用心爱心专心 - 16 -图X23－7ABC D图X23－815．CD 【解析】将线框向左和向右拉出磁场，产生电流方向都为逆时针，由左手定则知，第一次bc边受安培力向右，第二次ad 边受安培力向左，故A错；两次产生电动势之比为1∶3，所以电流之比为1∶3，所用时间之比为3∶1，由Q ＝I2Rt，可知两次产生焦耳热不同，故31BΔSB错；第一次Uad＝v，第二次Uad＝BL·3v，故C对；由q＝44R量相同，故D对．用心爱心专心- 17 -。
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专题限时规范训练
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(每小题4分，共16分)
1．(2010·江苏南京市期末1题)用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是
( )
A ．感应电动势E ＝ΔΦ
Δt
B ．电容
C ＝Q
U
C ．电阻
R ＝U
I
D ．磁感应强度B ＝F
IL
2．(2010·河南示范性高中五校5月联考18题)如图1所示，灯泡A 、B 都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生断路，致使灯泡A 比 原来亮一些，B 比原来暗一些，则断路的电阻是
( )
A ．R 1
B ．R 2
C ．R 3
D ．R 4
3．(2010·山东济南市4月模拟21题)两块水平放置的金属板间的距离为d ， 用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场， 电阻R 与金属板连接，其余电阻均不计. 如图2所示，两板间有一个 质量为m 、电荷量为q 的带正电的油滴恰好处于静止状态，则线圈中 的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是
( )
A ．磁感应强度
B 竖直向上且正在增强，ΔΦΔt ＝mgd
nq
B ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，ΔΦΔt ＝mgd
nq
C ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd (R ＋r )
nqR
D ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd (R ＋r )
nqR
4．(2010·福建泉州市5月第二次质检18题)如图3所示，一个边长为 l 、总电阻为R 的单匝等边三角形金属线框，在外力的作用下以速 度v 匀速穿过宽度均为l 的两个有界匀强磁场，磁场的磁感应强度 大小均为B ，方向相反．线框运动方向始终与底边平行且与磁场边 界垂直．取顺时针方向的电流为正，从图示位置开始，线框中的感应电流i 与线框沿运动
方向的位移s 之间的函数图象是
( )
图1
图2
图3
二、双项选择题(每小题6分，共30分)
5．(2010·福建三明市5月质检18题)如图4所示，理想变压器原、副线圈 的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想电表，R 为副线圈的负载 电阻．现在原线圈a 、b 两端加上交变电压u ，其随时间变化的规律u ＝2202sin 100πt V ，则
( )
A ．副线圈中产生的交变电流频率为50 Hz
B ．电压表的示数22 2 V
C ．若电流表示数为0.1 A ，则原线圈中的电流为1 A
D ．若电流表示数为0.1 A ，则1 min 内电阻R 上产生的焦耳热为132 J 6．(2010·江苏盐城市第二次调研4题)如图5所示电路中，L 为电感线圈， C 为电容器，当开关S 由断开变为闭合时，则 ( )
A ．A 灯有电流通过，方向由b 到a
B ．A 灯中无电流通过，不可能变亮
C ．B 灯立即熄灭，c 点电势低于d 点电势
D ．B 灯逐渐熄灭，c 点电势低于d 点电势
7．(2010·广东揭阳市第二次模拟21题)如图6所示，MN 、PQ 为平行光 滑导轨与地面成30°角固定，并处于与导轨所在平面垂直向上、足够 宽的匀强磁场中，导轨间距恒定，N 、Q 间接一定值电阻R .现有一金 属杆ab 沿导轨匀速下滑，并与导轨接触良好，若其它电阻忽略不计， 则
( )
A ．闭合电路不产生感应电流
B ．金属杆ab 产生的感应电动势保持不变
C ．金属杆ab 受到的安培力方向沿导轨向下
D ．金属杆ab 受到的安培力方向沿导轨向上
8. (2010·山东淄博市5月阶段性检测20题)实验室里的交流发电机可简化为如 图7所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO ′ 轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R 和理想电压表，并让线圈 每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V ．已知R ＝10 Ω，线圈电阻忽略 不计，下列说法正确的是
( )
A ．线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零
B ．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i ＝2sin 50πt A
C ．流过电阻R 的电流以每秒钟方向改变50次
D ．电阻R 上的热功率等于10 W
9．(2010·四川资阳市第三次模拟20题)如图8甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为
1 kg.
图
4
图
5
图
6
图7
它们在光滑水平面上，以10 m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．已知小车运动的速度v随车的位移s变化的v－s图象如图乙所示．则()
甲
乙
图8
A．线圈的长度L＝10 cm
B．磁场的宽度d＝15 cm
C．线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.8 m/s2
D．线圈通过磁场过程中产生的热量为48 J
三、非选择题(10题9分，11题13分，12题18分，13题14分，共54分) 10．(2010·福建龙岩市第一次质检19(2))某同学进行测量电阻R的阻值的实验．他先用多用电表进行粗测，电表示数如图9所示．然后用伏安法进行较精确的测量，现已选定滑动变阻器(阻值0～200 Ω)，开关一只，导线若干，另有如下备选器材：
图9
A．电源(E＝16 V，r＝2 Ω)
B．电源(E＝3 V，r＝0.5 Ω)
C．电压表(量程0～15 V，内阻约50 kΩ)
D．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
E．电流表(量程0～500 μA，内阻约500 Ω)
F．电流表(量程0～1 mA，内阻约250 Ω)
请回答如下问题：
①多用电表的读数____________；
②用伏安法测量应选用的器材为________________；(请填写器材前的符号)
③请在下边的方框图中画出实验电路原理图．
11．(2010·江苏苏北四市期末统考11题)(13分)某实验小组要描绘一个标有“3.8 V,1 W”的小灯泡L的R－U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电压表V(量程5 V，内阻约为5 kΩ)
B．直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计)
C．电流表A1(量程150 mA，内阻约为2 Ω)
D．电流表A2(量程300 mA，内阻约为1 Ω)
E．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω)
F．滑动变阻器R2(阻值0～200 Ω)
(1)实验中为较准确测量、方便调节，电流表应选用____，滑动变阻器应选用________；
(填写仪器符号)
(2)实验中要求小灯泡的电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实
验小组设计电路图，画在下面的方框中
(3)据实验数据，计算并描绘出了R－U的图象，如图10所示．由图象可知，当所加电压
为3.00 V时，灯泡实际消耗的电功率为________ W．假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R＝k(t＋273)(k为比例系数)，室温为27°C，可知该灯泡正常发光时，灯丝的温度约为________℃；
图10
(4)小灯泡的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图11中的
________．
A．①和③B．①和④
C．②和③D．②和④
图11
12．(2010·广东中山市模拟一36题)(18分)如图12(a)所示，半径为r1的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B0，磁场方向垂直纸面向里，半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置，圆环与阻值也为R的电阻R1连结成闭合回路，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与导线的电阻不计，
(a)(b)
图12
(1)若棒以v0的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬间(如图(a)所示)MN中
的电动势和流过R1的电流的大小与方向；
(2)撤去中间的金属棒MN，将金属圆环以MN所在的直径为轴向上翻折90°，若磁感应
强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，求0至t0时间内通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量．
13. (2010·长春、哈尔滨、沈阳、大连第二次统考24题)(14分)如图13甲所示，足够长的光滑
平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离s与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：
图13
(1)当t＝1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；
(2)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量； (3)磁感应强度B 的大小． 答案
1．A 2．B 3．C 4．A 5．AD 6．AD 7．BD 8．CD 9．AD 10．①(2分)30 kΩ ②(3分)ACE ③(4分)实验电路原理图
11．(1)A 2(2分)；R 1(2分) (2)如图
滑动变阻器分压接法；电流表外接(3分) (3)0.78(2分) 2 327(2分) (4)C(2分)
12．(1) 2B 0r 1v 0，4B 0r 1v 0
3R
，方向a →b
(2)B 0πr 214R ，B 02π2r 1416Rt 0
13．(1)0.7 W (2)0.26 J (3)0.1 T。