2012届广东高考物理复习二轮专题资料：专题09 电磁感应与电路问题测试卷

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高考物理二轮复习专题检测试题：电磁感应问题的综合分析

电磁感觉问题的综合剖析( 附参照答案 ) 1．(双选， 2011 年珠海模拟 )如图 4－1－ 10 所示，间距为 L 的平行金属导轨上有一电阻为r 的金属棒ab 与导轨接触优秀．导轨一端连结电阻R，其余电阻不计，磁感觉强度为B，金属棒 ab 以速度 v 向右匀速运动，则()图 4－1－10A．回路中电流为逆时针方向B．电阻 R 两头的电压为 BLvC． ab 棒遇到的安培力方向向左D． ab 棒中的电流大小为BL v r2．(双选， 2011 年深圳二模 )如图 4－1－ 11 甲所示，闭合回路由电阻R 与导线构成，其内部磁场大小按B－ t 图变化，方向如图乙，则回路中()图 4－1－ 11 A．电流方向为顺时针方向B．电流强度愈来愈大C．磁通量的变化率恒定不变D．产生的感觉电动势愈来愈大3．用同样的导线绕制的边长为L 或 2L 的四个闭合导体框，以同样的速度匀速进入右边匀强磁场，如图4－1－ 12 所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、 N 两点间的电压分别为U a、 U b、 U c、 U d.以下判断正确的选项是()图 4－ 1－12A ． U a<U b<U c<U dB ． U a<U b<U d<U cC． U a＝U b<U c＝ U d D ．U b<U a<U d<U c4．(2012 年北京卷 )物理课上，老师做了一个巧妙的“跳环实验”．如图4－1－ 13 所示，她把一个带铁芯的线圈I、开关 S 和电源用导线连结起来后，将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S 的瞬时，套环马上跳起．某司学另找来器械再研究此实验，他连结好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动，对照老师演示的实验，以下四个选项中，致使套环未动的原由可能是()图 4－1－ 13A ．线圈接在直流电源上了B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的资料与老师的不一样5．(2011 年中山三模 )一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图4－ 1－14 甲所示；磁感觉强度 B 随 t 的变化规律如图乙所示．以i表示线圈中的感觉电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i－ t 图中正确的选项是()图 4－1－ 146．如图 4－ 1－ 15 所示，边长为L 的正方形导线框质量为m，由距磁场H 高处自由着落，其下面 ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上面cd 刚才穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A ． 2mgL B． 2mgL＋mgH31C． 2mgL＋4mgH D． 2mgL＋4mgH图 4－1－15图 4－1－167．(2011 年皖南模拟 )如图 4－1－ 16 所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽搁置在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，并以速度v1向右匀速运动，从槽口右边射入的带电微粒的速度是 v2，假如微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径 r 和周期 T 分别为 ()1 2 2πv21v 2 2πv1v，g，gA.gB.gC.v1， 2πv1D.v1， 2πv2g g g g8．(2011 年江门模拟 )如图 4－ 1－ 17 所示，在磁感觉强度为0.6 T 的匀强磁场中，长为 0.5 m、电阻为 1 Ω的导体棒 ab 搁置在水平的圆滑金属框上．导体棒ab 在外力作用下以10 m/s 的速度向右匀速滑动，已知电容C＝ 2 μF，电阻 R1＝5 Ω，其余电阻忽视不计，求：(1)ab 棒哪端的电势高？ ab 棒中的电动势多大？(2)为使 ab 棒匀速运动，外力的大小及其机械功率各是多少？(3)电容器的电量是多少？图 4－1－179．如图 4－1－ 18 所示，有小孔O 和 O′的两金属板正对并水平搁置，分别与平行金属导轨连结，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ地区有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab 与导轨垂直且接触良好，并向来向右匀速运动．某时辰 ab 进入Ⅰ地区，同时一带正电小球从O 孔竖直射入两板间．在Ⅰ地区运动时，小球匀速着落；ab 从Ⅲ地区右边走开磁场时，小球恰巧从O′孔走开．已知板间距为3d，导轨间距为L ，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ地区的磁感觉强度大小相等，宽度均为带电小球质量为m，电荷量为q， ab 运动的速度为v0，重力加快度为g.求：(1)磁感觉强度的大小；(2)ab 在Ⅱ地区运动时，小球的加快度大小；(3)小球射入O 孔时的速度v.ab d.图 4－1－1810． (2011 年汕头模拟 )如图 4－ 1－ 19甲所示，水平面上有两电阻不计的圆滑金属导轨平行固定搁置，间距为 d，右端经过导线与阻值为R 的小灯泡 L 连结，在面积为S的 CDEF 矩形地区内有竖直向上的匀强磁场，磁感觉强度 B 随时间的变化如图乙，在t＝0时，一阻值为R 的金属棒在恒力 F 作用下由静止开始从ab 地点沿导轨向右运动，当t＝ t0时恰巧运动到 CD 地点，并开始在磁场中匀速运动．求：(1)0～ t0时间内经过小灯泡的电流；(2)金属棒在磁场中运动的速度大小；(3)金属棒的质量m.图 4－1－ 191．AC分析：由右手定章知 A 对，由左手定章知 C 对．2．AC分析：由楞次定律知电流沿顺时针方向， A 对；磁通量变化率B不变， C 对．t3．B a＝E b＝BLv，E c＝E d＝2BLv，由闭合电路欧姆定律和串连电路电压分析：由题知 E3534与电阻成正比可知 U a＝4BL v，U b＝6BLv， U c＝2BLv， U d＝3BLv，故 B 正确．4． D 分析：在开封闭合的瞬时，线圈中的电流变大，磁感觉强度变大，穿过金属套环的磁通量变大，在金属套环内产生感觉电流，感觉磁场必定阻挡原磁场的增大，因此金属套环会遇到线圈的斥力而跳起．在实验时电源一般采纳直流电源，电压越大(以不烧坏导线和电源为前提 )现象越显然；所选线圈的匝数越多，现象也越显然．假如该学生所用套环的资料不是金属，则不会察看到“ 跳环实验”的现象．5．A 分析： 0～1 s 这段时间，由楞次定律知电流沿逆时针方向，且变化率不变，故电流大小不变， A 对．6．C 分析：设刚进入磁场时的速度为v1，刚穿出磁场时的速度v2＝v1 2线框自开始进入磁场到完整穿出磁场着落的高度为2L .由题意得12mv1＝ mgH112222mv1＋ mg·2L ＝2mv2＋Q3联立解得 Q＝ 2mgL＋4mgH.7．B分析：“” 形的金属槽放在匀强磁场中并以速度v1向右匀速运动时，左板U Blv1将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定章可知上板为正、下板为负， E＝d＝lqE qBv1＝ Bv1，微粒做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，有m＝g＝g，洛伦2mv2v1v22πr2πv1兹力供给向心力，因此v2＝qBv2＝ m r，得 r ＝qB＝g，周期 T＝2g，因此 B 正确．v8．解： (1)由右手定章可判断ab 棒中的电流方向由 b 指向 a，故 a 端的电势高．E＝ BLv＝ 0.6× 0.5× 10 V ＝ 3 V.(2)回路中电流 I ＝ E ＝ 3A＝ 0.5 A1＋ r5＋ 1RF 安＝ BIL ＝ 0.6×0.5× 0.5 N ＝ 0.15 N由均衡条件得 F 外＝ F 安＝ 0.15 NP＝ F 外 v＝ 1.5 W.(3)Q＝CUU＝ I·R1解得 Q＝ 5× 10－6 C.9．解： (1)ab 在磁场地区运动时，产生的感觉电动势大小为ε＝BLv0ε金属板间产生的场强盛小为E＝3dab 在Ⅰ地区运动时，带电小球匀速着落，有mg＝ qE3dmg联立解得B＝qLv0 .(2)ab 在Ⅱ地区运动时，设小球的加快度为a，依题意，有qE＋ mg＝ ma因此 a＝ 2g.(3)依题意， ab 分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ地区运动时，小球在电场中分别做匀速、匀加快和匀速运动，设发生的位移分别为sⅠ、 sⅡ、 sⅢ； ab 进入Ⅲ地区时，小球的运动速度为vⅢ.则：dⅠ＝v·s v01dd2Ⅱ＝v·＋2·2g·v0s v0dsⅢ＝ vⅢ·v0dvⅢ＝ v＋ 2g·v0又 sⅠ＋ sⅡ＋ sⅢ＝ 3dgd联立解得v＝v0－v0 .10．解： (1)0～ t0时间内，闭合电路产生的感觉电动势E1＝ΔΦt＝ S B＝SB0t t0E12RSB0联立可得I＝2Rt0.(2)若金属棒在磁场中匀速运动的速度为v，则金属棒的产生的感觉电动势E2＝BLv＝ B0dv金属棒中的电流 I ′＝E2 2R由于金属棒做匀速运动，有F＝ F 安，即 F＝ B0I ′ d2FR联立解得 v＝ 2 2B0d.(3)在 0～ t0时间内，金属棒在恒力 F 作用下做匀加快运动，则由牛顿第二定律有 F ＝mav由运动学公式有a＝2 2B0d t0联立解得金属棒的质量为m＝.。

2012届高考物理第二轮磁场专项复习题

2012届高考物理第二轮磁场专项复习题2012年高考物理二轮复习专题训练：专题19磁场知识达标：1．磁极之间的相互作用是通过发生的。

磁极在空间产生对其中的磁极有的作用．2．奥斯特实验说明_______________________________________________________.和有密切的联系．3．磁场不仅对永磁体有力的作用，对通电导线也有力的作用。

实验表明，当电流方向相同时，；当电流方向相反时，。

它们的相互作用也是通过来传递的．4．法国学者安培注意到的磁场与的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说．安培认为，在存在着一种——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为，它的两侧是。

5．铁磁性材料按磁化后去磁的难易可分为和．6.安培假说认为，未被磁化的软铁棒是__________________________________________,_________________________________________________________,磁化是_____________________________________________________,_____________________ _________________7．我们约定，在磁场中的_____________________________，________________________的受力方向,为的磁场方向。

磁感线是在磁场中画出的一些________________这些______________________________都和_______________________________方向一致．8．直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判定：用握住导线，让______________________________,____________________________就是磁感线的环绕方向。

高考物理二轮复习专题电磁感应与电路交变电流专题卷

专题8 电磁感应与电路、交变电流说明：1．本卷主要考查电磁感应与电路、交变电流。

2．考试时间60分钟，满分100分。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．(2020·贵州贵阳检测)阻值相等的三个电阻R 、电容器C 及电池E(内阻不计)连接成如图所示电路．保持S 1闭合，开关S 2断开，电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S 2，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2，则Q 1与Q 2的比值为( )A ．12B ．32C ．23D ．13【解析】开关S 2断开时的等效电路如图甲所示，电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 1＝E2，电容器所带的电荷量为Q 1＝CU 1＝CE2；开关S 2闭合后的等效电路如图乙所示，电路稳定时电容器两极板之间的电压为U 2＝E ，电容器所带的电荷量为Q 2＝CU 2＝CE ，则Q 1∶Q 2＝1∶2，即Q 1与Q 2的比值为12，故选项A 正确．【答案】 A2．(2020·湖北省武昌实验中学模拟)用电压为U 的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U 0的同一小电珠供电．图甲中R 为滑动变阻器，图乙中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，若电珠均能正常工作，则( )A ．变压器可能是升压变压器B ．n 1∶n 2＝U 0∶UC ．甲、乙电路消耗功率之比为U 2∶U 20 D ．R 两端的电压最大值为2(U －U 0)【解析】电珠均正常工作，图甲由于滑动变阻器的分压，小电珠正常工作电压U 0小于U ，故图乙变压器应是降压变压器，选项A 错误；由变压器变压比公式可知n 1n 2＝UU 0，选项B 错误；两电路中流过小电珠中的电流相等，由P ＝UI 可知，甲乙两电路消耗的功率比为UU 0，选项C 错误；R 两端电压有效值为(U －U 0)，则最大值为2(U －U 0)，选项D 正确．【答案】 D3．(2020·福建福州质检)如图，线圈abcd 固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面．当磁场的磁感应强度B 随时间t 变化时，该磁场对ab 边的安培力大小恒定，下列描述B 随t 变化的图象中，可能正确的是( )【解析】线圈abcd 中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt ·S，设线圈的电阻为R ，则线圈中的电流I＝E R ＝ΔB Δt ·S R ，则磁场对ab 边的安培力大小F B ＝BIL ＝B·ΔB Δt ·SL R ，由于F B 大小不变，则B·ΔB Δt 不变，若B 随时间t 均匀变化，ΔB Δt 不变，则B 必然不变，选项A 、C 错误；若B 随时间t 增大，则ΔBΔt 必然减小，故选项B 正确，D 错误．【答案】 B4．(2020·河北石家庄二中模拟)如图所示，导体直导轨OM 和PN 平行且OM 与x 轴重合，两导轨间距为d ，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y 轴方向的宽度按y ＝d|sinπ2dx|的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP 开始始终垂直导轨沿x 轴正方向以速度v 做匀速运动，规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、b 间的电压u ab 为正，下列u ab x 图象可能正确的是( )【解析】导体棒在匀强磁场的第一个区域内运动时，前半个区域，通过大圆环的电流为顺时针方向，且根据法拉第电磁感应定律，内圆环a 端电势高于b 端，后半个区域，内圆环a 端电势低于b 端，可能正确的是图D.【答案】 D5．(2020·安徽师大附中模拟)一质量为m 、电阻为r 的金属杆ab ，以一定的初速度v 0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R 相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中( )A．向上滑行与向下滑行的时间相等B．向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C．向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D．向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等【解析】金属杆向上滑行过程中受到的安培力沿斜面向下，设运动的加速度为a1，金属杆向下滑行过程中，受到的安培力沿斜面向上，设运动的加速度为a2，由牛顿第二定律分别有：F＋mgsin θ＝ma1和mgsi n θ－F＝ma2，可知a1＞a2，又上滑和下滑位移相等，故金属杆向上滑行的时间小于向下滑行的时间，则选项A错误；金属杆滑行过程中，通过金属杆的电荷量q＝I t＝ER＋rt＝ΔΦΔtΔtR＋r＝BΔSR＋r，而ΔS相同，故向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量q相等，则选项C正确；电阻R上产生的热量Q＝I2Rt＝I tR I＝qR I，而电流I＝BL vR＋r，可知金属杆向上滑行和向下滑行时平均速度不同，易知选项B错误；克服安培力做的功W＝F安·s，向上滑行和向下滑行时位移大小s相同，F安＝B I L＝B2L2vR＋r，由金属杆向上滑行和向下滑行的平均速度不同可知克服安培力做的功不相等，选项D错误．【答案】 C6．(2020·湖北武汉4月调研)(多选)将四根完全相同的表面涂有绝缘层的金属丝首尾连接，扭成如图所示四种形状的闭合线圈，图中大圆半径均为小圆半径的两倍，将线圈先后置于同一匀强磁场中，线圈平面均与磁场方向垂直．若磁感应强度从B增大到2B，则线圈中通过的电量最小的是( )【解析】设大圆的面积为S1，小圆的面积为S2.线圈的总电阻为R；选项A中，线圈中通过的电量为Q＝B S1＋S2R；选项B中，线圈中通过的电量为Q＝B S1－S2R；选项C中，线圈中通过的电量为Q＝B S1－S2R ；选项D中，线圈中通过的电量为Q＝B S1＋S2R，选项B、C正确．【答案】 BC7．(2020·浙江杭州模拟)(多选)如图甲所示，一个U形光滑足够长的金属导轨固定在水平桌面上，电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，两导轨间的距离l＝0.2 m，有垂直于桌面向下并随时间变化的匀强磁场，磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示．一个电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨两边垂直．在t ＝0时刻，金属杆紧靠在最左端，杆在外力的作用下以速度v ＝0.5 m/s 向右做匀速运动．当t ＝4 s 时，下列说法中正确的是( )A ．穿过回路的磁通量为0.08 WbB ．流过电阻R 的感应电流的方向为b→aC ．电路中感应电动势大小E ＝0.02 VD ．金属杆所受到的安培力的大小为1.6×10－4N【解析】 t ＝4 s 时，金属杆的位移大小x ＝vt ＝2 m ，由图乙知，4 s 末磁感应强度B ＝0.2 T ，则穿过回路的磁通量φ＝BS ＝Bxl ＝0.08 Wb ，选项A 正确；金属杆切割产生的感应电动势E 1＝Blv ＝0.2×0.2×0.5 V＝0.02 V ，由右手定则，切割产生的感应电流由a 流过电阻R 到b ；由法拉第电磁感应定律，磁通量发生变化产生的感应电动势E 2＝ΔφΔt ＝ΔBΔt·lx＝0.05×0.2×2 V ＝0.02 V ，由楞次定律，E 2的电流方向由a 流过电阻R 到b ，故流过电阻R 的总的感应电流的方向为a→b，选项B 错误；电路中感应电动势大小E ＝E 1＋E 2＝0.04 V ，选项C 错误；电路中感应电流大小I ＝E R＝4×10－3A ，故金属杆所受到的安培力的大小FB ＝BIl ＝0.2×4×10－3×0.2 N＝1.6×10－4N ，选项D 正确．【答案】 AD8．(2020·湖南十三校联考一)(多选)如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K 和质量为m 的缓冲车厢．在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ 、MN.缓冲车的底部安装电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B ，导轨内的缓冲滑块K 由高强度绝缘材料制成，滑块K 上绕有闭合矩形线圈abcd ，线圈的总电阻为R ，匝数为n ，ab 边长为L.假设缓冲车以速度v 0与障碍物C 碰撞后，滑块K 立即停下，而缓冲车厢继续向前移动距离L 后速度为零．已知缓冲车厢与障碍物和线圈的ab 边均没有接触，不计一切摩擦阻力．在这个缓冲过程中，下列说法正确的是( )A ．线圈中的感应电流沿逆时针方向(俯视)，最大感应电流为BLv 0RB ．线圈对电磁铁的作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲C ．此过程中，线圈abcd 产生的焦耳热为Q ＝12mv 2D ．此过程中，通过线圈abcd 的电荷量为q ＝BL2R【解析】缓冲过程中，线圈内的磁通量增加，由楞次定律知，感应电流方向沿逆时针方向(俯视)，感应电流最大值出现在滑块K 停下的瞬间，大小应为nBLv 0R，A 项错误；线圈中的感应电流对电磁铁的作用力，使车厢减速运动，起到了缓冲的作用，B 项正确；据能量守恒定律可知，车厢的动能全部转换为焦耳热，故Q ＝12mv 20，C 项正确；由q＝I ·Δt、I ＝E R 及E ＝n ΔΦΔt ，可得q ＝nΔΦR ，因缓冲过程ΔΦ＝BL 2，故q ＝nBL2R，D 项错误．【答案】 BC二、非选择题：本大题共4小题，共52分。

高考物理二轮复习专项训练卷带答案解析：电磁感应

高考物理二轮复习专项训练卷带答案解析：电磁感应第13讲电磁感应一、选择题(每小题6分,共36分)1.(2018湖北宜昌元月调研)一种早期发电机原理示意图如图所示,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为O点。

在磁极绕转轴匀速转动的过程中,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的( )A.磁通量最大,磁通量变化率最大B.磁通量最大,磁通量变化率最小C.磁通量最小,磁通量变化率最大D.磁通量最小,磁通量变化率最小2.(2018辽宁大连双基,8)如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的灯泡,随着开关S闭合和断开(灯丝不会断),灯L1、L2亮度的变化情况是( )A.S闭合,L1不亮,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮B.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮C.S断开,L1、L2立即不亮D.S断开,L1、L2都会亮一下再熄灭3.(2018安徽六校二联)(多选)如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向右上方穿进磁场,当AC刚进入磁场时,线框的速度为v,方向与磁场边界成45°角,若线框的总电阻为R,则( )A.线框穿进磁场过程中,线框中电流的方向为DCBADB.AC刚进入磁场时线框中感应电流为√2BavRC.AC刚进入磁场时线框所受安培力为√2R2R2vRBavD.此时CD两端电压为344.(2018河南豫南九校联盟第一次联考)(多选)如图所示,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。

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,金属棒ab接入电路的电阻为R,当流过金属棒ab某一横截面的电量为q时,金属棒ab的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大于1v2sin θB.受到的最大安培力大小为R2R2vRC.下滑的位移大小为RRRRD.产生的焦耳热为qBLv5.(2018宁夏银川唐徕回民中学等三校三模,7)(多选)如图甲所示,光滑的平行金属导轨AB、CD竖直放置,AB、CD相距L,在B、C间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B。

通用版备战2012届高考复习冲刺测试试题9-1电磁感应现象楞次定律

电磁感应现象楞次定律一、选择题 1．如图1所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是 ( ) A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C．圆盘在磁场中向右匀速平移 D．匀强磁场均匀增加 2．如图2所示，图2两个线圈A、B水平且上下平行放置，分别通以如图所示的电流I1、I2，为使线圈B中的电流瞬时有所增大，可采用的办法是 ( ) A．线圈位置不变，增大线圈A中的电流 B．线圈位置不变，减小线圈A中的电流 C．线圈A中电流不变，线圈A向下平移 D．线圈A中电流不变，线圈A向上平移 3．有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为Φ，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 ( )

A.ΦnS B.nΦS

C.ΦS D．无法判断 4．如图所示，小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度v在纸面内．关于感应电流的有无及方向的判断正确的是 ( )

A.甲图中有感应电流，方向向里 B．乙图中有感应电流，方向向外 C．丙图中无感应电流 D．丁图中a、b、c、d四个位置上均无感应电流

图1 图2 5．如图3所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是 ( ) A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流 B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流 C．始终有从b到a的电流 D．始终没有电流产生 6．如图4所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是 ( ) A．向下运动 B．向上运动 C．向左平移 D．以上都不可能 7．如图5所示，在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动，用导线将a盘中心与b盘边缘相连，b盘中心与a盘边缘相连，当a盘转动时，导线不动，则 ( ) A．b盘的转动方向总是和a盘相同 B．b盘的转动方向总是和a盘相反 C．若B1、B2同向，b盘的转动方向和a盘相同 D．若B1、B2反向，b盘的转动方向和a盘相同 8．如图6所示，线框abcd在匀强磁场中匀速向右平动时，关于线框中有无感应电流、线框的ad两端有无感应电动势、电压表中有无示数的说法正确的是 ( ) A．线框中无感应电流，ad两端无感应电动势，电压表无示数 B．线框中无感应电流，ad两端有感应电动势，电压表无示数 C．线框中有感应电流，ad两端无感应电动势，电压表无示数 D．线框中无感应电流，ad两端有感应电动势，电压表有示数 9．海湾战争中，一美军“雄猫”式战斗机在伊拉克(北纬30度—35度)上空盘旋．由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势 ( ) A．低 B．高 C．相等

2012届高考物理电磁感应规律的综合应用单元复习测试题(带答案)

2012届高考物理电磁感应规律的综合应用单元复习测试题（带答案）云南省新人教版物理2012届高三单元测试28《电磁感应规律的综合应用》(时间:90分钟满分：100分)一、选择题1.如图所示电路，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，则它在下滑高度h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.重力做的功等于系统产生的电能Ｃ.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热Ｄ.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热【答案】选A、C.【详解】根据动能定理,合力做的功等于动能的增量，故Ａ对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服Ｆ所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对.2.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成60°角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是()【答案】选D.【详解】由楞次定律可判定回路中的电流始终为b→a方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,故A、B错;由F安=BIL可得F安随B的变化而变化,在0～t0时间内,F安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左为负值;在t0～t1时间内,F安方向改变,故外力F方向也改变为正值,综上所述,D项正确.3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是()【答案】选B.【详解】本题中在磁场中的线框与速度垂直的边为切割磁感线产生感应电动势的电源.四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B中ab两点间电势差为路端电压，为倍的电动势，而其他选项则为倍的电动势.故B正确.4.如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度v向右匀速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒PQ有电阻)()A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒C.将导轨的a、c两端用导线连接起来D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器【答案】选C.【详解】在PQ棒右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒加速，PQ棒减速，当获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B项错误.当一端或两端用导线连接时，PQ的动能将转化为内能而最终静止，C项正确.若在a、c两端连接一个电容器,在电容器的充电过程中电路中有感应电流,导体棒在安培力的作用下减速,当导体棒的感应电动势与电容器两端的电压相等时,导体棒匀速运动.D项错.5.如图所示，电阻为R，导线电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后()A.导体棒ef的加速度可能大于gB.导体棒ef的加速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒【答案】选A、D.【详解】开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑.闭合开关时有一定的初速度v0，若此时F安>mg，则F安－mg＝ma.若F安6.如右图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg.现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止，已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取10m/s2，则()A．ab棒向上运动的速度为1m/sB．ab棒受到的拉力大小为0.2NC．在2s时间内，拉力做功为0.4JD．在2s时间内，ab棒上产生的焦耳热为0.4J【答案】B【详解】cd棒受到的安培力等于它的重力，BBLv2RL＝mg，v＝mg×2RB2L2＝2m/s，A错误．ab棒受到向下的重力G和向下的安培力F，则ab棒受到的拉力FT＝F＋G＝2mg＝0.2N，B正确．在2s内拉力做的功，W＝FTvt＝0.2×2×2J＝0.8J，C不正确．在2s内ab棒上产生的热量Q＝I2Rt＝BLv2R2Rt＝0.2J，D不正确．7.如右图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ 重合时，线框的速度为v2，则()A．此时线框中的电功率为4B2a2v2/RB．此时线框的加速度为4B2a2v/(mR)C．此过程通过线框截面的电荷量为Ba2/RD．此过程回路产生的电能为0.75mv2【答案】C【详解】线框左右两边都切割磁感线则E总＝2Ba•v2，P＝E2总R＝B2a2v2R，A错误；线框中电流I＝E总R＝BavR，两边受安培力F合＝2•BIa＝2B2a2vR，故加速度a＝2B2a2vmR，B错误；由E＝ΔΦΔt，I＝ER.q＝IΔt得q＝ΔΦR.从B点到Q点ΔΦ＝Ba2，故C正确；而回路中产生的电能E＝12mv2－12m12v2＝38mv2，故D错误．8．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t做如图乙变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E 变化的是()【答案】A【详解】由图乙知0～1s内磁通量向上均匀增加，由楞次定律知电流方向为正方向且保持不变；3s～5s内磁通量向下均匀减小，由楞次定律知电流方向为负方向且保持不变．由法拉第电磁感应定律知感应电动势大小与磁通量变化率成正比，故3s～5s内的电动势是0～1s内电动势的12.应选A.9．如图所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v 匀速运动，悬挂拉力为FT，则()A．悬线竖直，FT＝mgB．悬线竖直，FT>mgC．悬线竖直，FTD．无法确定FT的大小和方向【答案】A【详解】设两板间的距离为L，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小E＝BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电＝qE电＝qEL＝qBLvL＝qvB设小球带正电，则电场力方向向上．同时小球所受洛伦兹力F洛＝qvB，方向由左手定则判断竖直向下，即F电＝F洛，故无论小球带什么电怎样运动，FT＝mg.选项A正确．10．如图(a)所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并开始计时，若磁场的宽度为b(b>3a)，在3t0时刻线框到达2位置，速度又为v0，并开始离开匀强磁场．此过程中v-t图象如图(b)所示，则()A．t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B．在t0时刻线框的速度为v0－Ft0mC．线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大D．线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb【答案】D【详解】t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为34Bav0，A项错误；从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动，加速度为Fm，故在t0时刻的速度为v0－2at0＝v0－2Ft0m，B项错误；因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等，C项错误；线框在位置1和位置2时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，D项正确．二、非选择题11．如图甲所示，两根质量均为0.1kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上．已知斜面倾角θ为53°，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场．当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示．若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Ω，其他电阻不计，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d；(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小．【答案】(1)1.2m(2)0.083(3)0.83T【详解】(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次做加速运动，因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d＝2vt＝2×3×(0.6－0.4)m＝1.2m(2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为a，由图乙得：a＝ΔvΔt＝7.5m/s2，因a、b一起运动，故可看作一个整体，其受力分析如图所示．由牛顿第二定律得：2mgsinθ－μ2mgcosθ＝2ma解得：μ＝(gsinθ－a)/(gcosθ)＝(10×0.8－7.5)/(10×0.6)＝0.5/6＝0.083 (3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsinθ－μ2mgcosθ－BId＝0 I＝Bdv2R联立解得：B＝0.83T。

2012高考物理单元卷第9章电磁感应章末综合检测(DOC)

第9章末综合检测一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)1．一个单匝线圈放在磁场中，下列的几种说法正确的是( ) A．闭合线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．闭合线圈中磁通量不变，线圈中产生的感应电动势一定不变C．闭合线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D．闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小跟闭合线圈中磁通量的变化率成正比，因此闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大，选项D正确．磁场强磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的变化不一定大，磁通量变化大不一定变化快，选项A、B和C都错误．答案：D2．如图1所示，光滑绝缘水平面上，有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( )A．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，线圈离开磁场过程中，损失动能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.答案：D3．(2010年陕西宝鸡质检)一个面积为S＝4×10－2 m2的闭合线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B 的大小随时间的变化规律如图2所示( )A ．在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于零B ．在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于8×10－2Wb/s C ．0～2秒和2秒～4秒内线圈中产生的感应电流大小相等方向相同 D ．0～1秒和1秒～2秒内线圈中产生的感应电流方向相反解析：2秒内磁通量的变化率ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ＝4×10－2×42 Wb/s ＝8×10－2Wb/s.0～2秒和2秒～4秒内线圈中产生的感应电动势方向相反，0～1秒和1秒～2秒内线圈中产生的感应电动势方向相同．故选B.答案：B4．如图3所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R ，质量为m 的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F 把ab 棒从静止起向右拉动的过程中( )A ．恒力F 做的功等于电路产生的电能B ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C ．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和解析：在此运动过程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒ab 动能的增加量，其中安培力做功将机械能转化为电能，故选项C 、D 正确．答案：CD5．图4中电感线圈L 的直流电阻为R L ，小灯泡的电阻为R ，小量程电流表G 1、G 2的内阻不计．当开关S 闭合且稳定后，电流表G 1、G 2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是( ) A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点图4 图5解析：S闭合且稳定时，通过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图5所示．显然，断开S后，在E自的作用下，回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2支路的电流方向变为由右向左．由于这段时间内E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．综上可知B项正确．答案：B6．(2008年宁夏卷)如图6所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直于纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )图6A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b解析：依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势依次升高．外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处，因此流过R 的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，选项B正确．7．(2009年安徽卷)如图7甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角，o 、o ′分别是ab 边和cd 边的中点．现将线框右半边obco ′绕oo ′逆时针旋转90°到图7乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )图7A.2BS 2RB.2BS RC.BSRD ．0解析：甲图中，磁通量Φ1＝22BS ，乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式q ＝ΔΦR，所以A 正确．答案：A8．如图8所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E 与导体棒位置x 关系的图象是( )图8解析：在x ＝R 左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x 轴正方向成θ角，则导体棒切割有效长度L ＝2R sin θ，电动势与有效长度成正比，故在x ＝R 左侧，电动势与x 的关系为正弦图象关系，由对称性可知在x ＝R 右侧与左侧的图象对称．故选A.9．如图9甲中所示，A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通过如图9乙中所示的电流I ，则( )图9A ．在t 1和t 2时间内A 、B 两线圈相吸引 B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相排斥C ．t 1时刻两线圈作用力为零D ．t 2时刻两线圈作用力最大解析：t 1到t 2时间内，A 中电流减小，根据“减同”，B 中会产生与A 方向相同的感应电流，同向电流相互吸引；t 2到t 3时间内，根据“增反”，B 中感应电流与A 中电流方向相反，反向电流相互排斥；t 1时刻，I A 最大，但ΔI AΔt 为零，I B ＝0，t 2时刻I A ＝0，尽管此时I B最大，但相互作用力仍然为零．故ABC 正确．答案：ABC10．如图10所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图10所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 拉出，外力所做的功为W 1，通过导线横截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 拉出，外力所做的功为W 2，通过导线横截面的电荷量为q 2，则( )图10A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2解析：设线框长为L 1，宽为L 2，第一次拉出速度为v 1，第二次拉出速度为v 2，则v 1＝3v 2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W 1＝F 1L 1＝BI 1L 2L 1＝B 2L 22L 1v 1/R ，同理W 2＝B 2L 22L 1v 2/R ，故W 1>W 2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即 ΔΦ1＝ΔΦ2，由q ＝It ＝BL 1v R t ＝BL 1L 2Rt t ＝BL 1L 2R ＝ΔΦR得：q 1＝q 2故正确答案为选项C.二、填空题(本题包括2小题，共10分)图1111．(2009年上海卷)如图11，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下．在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，圆环L 有________(填：收缩，扩张)趋势，圆环内产生的感应电流________(填：变大，变小，不变)．解析：金属棒加速运动，速度增大，回路中电动势变大，电流变大；圆环L 处的磁场增强，根据楞次定律“阻碍”的含义，圆环L 有收缩的趋势；随着金属棒速度的增加，金属棒所受安培力逐渐增加，因为加速度在减小，即感应电流变化得越来越慢，穿过圆环上的感应磁场的磁通量变化得越来越慢，因而圆环L 中产生的感应电流越来越小，当金属棒最终以最大速度匀速运动时，圆环中的感应电流为零．答案：收缩变小12．(2010年天星)如图12所示，在光滑的水平面上，一质量为m ，半径为r ，电阻为R 的均匀金属环，以v 0的初速度向一磁感应强度为B 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d >2r )．圆环的一半进入磁场历时t 秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q 1，则t 秒末圆环中感应电流的瞬时功率为________．图12解析：本题以电磁感应为核心命题点，考查了功能关系和切割磁感线的导体的等效长度等知识点，综合考查了学生的推理能力和分析处理能力．圆环上产生的焦耳热是由圆环的部分动能损失转化而得的，设圆环刚好有一半进入磁场时，瞬时速度为v ，有Q ＝|ΔE k |＝12mv 20－12mv 2，所以v 2＝v 20－2Q m ，此时环上的瞬时感应电动势为E ＝Bv ×2r ，故瞬时功率为P ＝E 2/R ＝4B 2r 2v 20－2QmR.答案：4B 2r 2v 20－2QmR三、计算题(本题包括5小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(2010年山东临沂期末)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A 和定滑轮O 来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L 、上下宽度为d 的矩形线圈，其匝数为n ，总质量为M ，总电阻为R .磁场的磁感应强度为B ，方向如图13所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A ，在时间t 内把线圈从图所示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电量是多少？(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响) 解析：(1)在匀速提升过程中线圈运动速度v ＝dt线圈中感应电动势E ＝nBLv 产生的感应电流I ＝E R流过导线横截面的电量q ＝It 解得：q ＝nBLdR(2)匀速提升过程中，要克服重力和安培力做功，即W ＝W G ＋W B又W G ＝Mgd W B ＝nBILd解得：W ＝Mgd ＋n 2B 2L 2d 2Rt答案：(1)nBLd R (2)Mgd ＋n 2B 2L 2d 2Rt14．如图14所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝缘板，左右两壁为导体板(图中阴影部分)，两导体板被一无电阻的导线短接．管道的高度为a ，宽度为b ，长度为c .加在管道两端截面上的压强差恒为p ，水银以速度v 沿管道方向流动时，水银受到管道的阻力F 与速度成正比，即F ＝kv (k 为已知常量)．求：(1)水银的稳定流速v 1为多大？(2)如果将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感应强度的大小为B ，方向向上，此时水银的稳定流速v 2又是多大？(已知水银的电阻率为ρ，磁场只存在于管道所在的区域，不考虑管道两端之外的水银对电路的影响)解析：(1)由pab ＝kv 1得，v 1＝pab k. (2)感应电动势E ＝Bbv 2 电阻R ＝ρb ac由欧姆定律可得I ＝Bacv 2ρ由平衡条件可得：pab ＝BIb ＋kv 2 所以v 2＝pab ρk ρ＋B 2abc答案：(1)pab k (2)pab ρk ρ＋B 2abc15．如图15，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0.在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．解析：导体棒所受的安培力为F ＝IlB ，①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为v ＝12(v 0＋v 1)，② 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为E ＝lvB ， ③ 棒中的平均感应电动势为E ＝l v B ， ④ 由②④式得E ＝12l (v 0＋v 1)B ，⑤ 导体棒中消耗的热功率为P 1＝I 2r ，⑥ 负载电阻上消耗的平均功率为P 2＝E I －P 1，⑦由⑤⑥⑦式得P 2＝12l (v 0＋v 1)BI －I 2r .答案：(1)12l (v 0＋v 1)B (2)12l (v 0＋v 1)BI －I 2r16．(2009年广东卷)如图16(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路，线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图16(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计，求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，电路中产生的感应电动势：E ＝nΔΔt ＝n ΔB Δt ·S ＝n ·B 0t 0πr 22 通过电阻R 1上的电流：I ＝ER ＋R 1＝E 3R ＝n πB 0r 223Rt 0根据楞次定律，可判定流经电阻R 1的电流方向从b 到a (2)在0至t 1时间内通过电阻R 1的电量q ＝It 1＝n πB 0r 22t 13Rt 0电阻R 1上产生的热量 Q ＝I 2R 1t 1＝2n 2π2B 20r 42t 19Rt 2答案：(1)n πB 0r 223Rt 0 b 到a (2)n πB 0r 22t 13Rt 0 2n 2π2B 20r 42t 19Rt 217．如图17所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等均为B 的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度都为L .一个质量为m ，边长也为L 的正方形金属线框以某一速度进入磁场时，恰好做匀速直线运动．若ab 边到达ff ′与gg ′之间中点位置时，线框又恰好做匀速直线运动，且设金属线框电阻为R ，则：(1)金属线框的ab 边开始进入磁场时，线框速度v 多大？(2)金属线框的ab 边到达ff ′与gg ′之间的中点位置时，线框速度又为多大？ (3)金属线框从开始进入磁场到ab 边到达ff ′与gg ′间中点位置的过程中产生的热量是多少？解析：(1)设线框刚进入磁场时速度为v ，则回路中的感应电动势和感应电流分别为：E 1＝BLv 和I 1＝E 1R线框受到的安培力大小为F 1＝B 2L 2v 1R根据平衡条件有mg sin θ－F 1＝0 解得v 1＝mgR sin θB 2L 2(2)设当ab 边到达gg ′与ff ′间的中点位置时速度为v 2，则回路感应电动势和感应电流分别为：E 2＝2BLv 2和I 2＝E 2R线框受到的安培力大小为F 2＝4B 2L 2v 2R由平衡条件mg sin θ－4B 2L 2v 2R＝0解得v 2＝mgR sin θ4B 2L2(3)设线框从刚进入磁场到ab 边到达gg ′与ff ′间的中点位置的过程中产生的热量为用心爱心专心 11 Q ，由能量转化守恒定律得12mv 21＋32mgL sin θ＝12mv 22＋Q 解得Q ＝32mgL sin θ＋1532mv 21 ＝32mgL sin θ＋15m 3g 2R 2sin 2θ32B 4L 4 答案：(1)mgR sin θB 2L 2 (2)mgR sin θ4B 2L 2 (3)32mgL sin θ＋15m 3g 2R 2sin 2θ32B 4L 4。

【冲刺考点】2012届高考物理复习专题训练电磁感应规律的综合应用(人教版)

2012届高考物理复习考点专题训练：电磁感应规律的综合应用（人教版） 1.(2011·温州模拟)如图所示电路，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，则它在下滑高度h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.重力做的功等于系统产生的电能Ｃ.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热Ｄ.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热【答案】选A、C. 【详解】根据动能定理,合力做的功等于动能的增量，故Ａ对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服Ｆ所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对. 2.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成60°角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )

【答案】选D.【详解】由楞次定律可判定回路中的电流始终为b→a方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,故A、B错;由F安=BIL可得F安随B的变化而变化,在0～t0时间内,F安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左为负值;在t0～t1时间内,F安方向改变,故外力F方向也改变为正值,综上所述,D项正确. 3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( )

★精品文档★高考物理第二轮专题复习测试题(电磁感应中能量专题)附参考答案

高三物理第二轮复习测试题电磁感应中能量专题(附参考答案)一．选择题(4×10;每题至少有一个正确答案,不选或错选得0分;漏选得2分)1．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图12—3—20所示，抛物线的方程是y ＝x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上y ＝b （b ＞a ）处以速度v 沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，( )A ．mgbB ．21mv2C ．mg （b －a ）D ．mg （b －a ）＋21mv22．如图所示，相距为d 的两水平虚线1L 和2L 分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B ，正方形线框abcd 边长为L(L<d)、质量为m 。

将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放，当ab 边进入磁场时速度为o ν，cd 边刚穿出磁场时速度也为o ν。

从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 ( ) A ．线框一直都有感应电流 B ．线框有一阶段的加速度为g C ．线框产生的热量为mg(d+h+L) D ．线框作过减速运动3．如图所示，质量为m ，高度为h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（）A ．mghB ．2mghC ．大于mgh ，小于2mghD ．大于2mgh4. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则：（）A ．磁铁的振幅不变B ．磁铁做阻尼振动C ．线圈中有逐渐变弱的直流电D ．线圈中逐渐变弱的交流电5.如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内。

导线AC 可以贴着光滑竖直长导轨下滑。

设回路的总电阻恒定为R ，当导线AC 从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（） A.导线下落过程中,机械能守恒；B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量；C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能； D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能6．如图所示，虚线框abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc ，磁场方向垂直于纸面；实线框a'b'c'd'是一正方形导线框，a'b'边与ab 边平行。

2012届高考物理第二轮专题复习方案课件电磁感应(精)

[2011·江苏卷 ] 如图 4 － 11 － 4 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，图4－ 11－5中图象正确的是( )
[2010· 课标全国卷] 如图4－11－8所示，两个端面
半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝
隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流损耗和边缘效应．关于 E1 、 E2 的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是( )
A．E1>E2，a端为正 B．E1>E2，b端为正 C．E1<E2，a端为正 D．E1<E2，b端为正
例2 变式题 D 【解析】根据E＝ BLv可知 E1<E2，根据右手定则可判断铜棒中电流方向从 a到b，因在电源内部电流是从负极流向正极的，所以b端为正极．从右向左看，导体棒处在一个半径为R的有界磁场中，如图所示．设磁场的磁感应强度为 B， OA＝ 0.2R， OB＝ 0.8R.设棒下落到 A处，速度为 vA；棒下落到B处，速度为vB，有
I＝2I1 R总＝
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有 I＝ E＝B2lv
F＋m1gsinθ＝B2Il
拉力的瞬时功率为
P＝Fv
联立以上方程，代入数据得 P＝2 W
【点评】电磁感应过程实质是电能与其他形式的能之间相互转化的过程，安培力做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，“外力”克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．一般解题思路是：(1)若安培力为恒力，由于电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功，可先求克服安培

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专题九电磁感应与电路问题测试卷
一、单项选择题（每小题4分，共16分）
1．（2011年潮州三模）如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁
场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M'N'的过程中，
棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是（）

2．（2011年佛山二模）如图甲所示，一边长为Ｌ的正方形导线框，匀速穿过宽2L的匀强磁场
区域.取它刚进入磁场的时刻为t＝0，则在图乙中，能正确反映线框感应电流i随时间t变化规
律的是(规定线框中电流沿逆时针方向为正) （）

3．（2011年海南高考）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开
关，○V与○A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）

A．○V的读数变大，○A的读数变小 B．○V的读数变大，○A的读数变大
C．○V的读数变小，○A的读数变小 D．○V的读数变小，○A的读数变大

4．（2011年福建高考）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，
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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)V
B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

二、双项选择题（每小题6分，共30分）
5．（2011年广东高考）如图所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55欧，
A、V为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，
下列表述正确的是：（）
A．电流表的示数为2A
B．原、副线圈匝数比为1：2
C．电压表的示数为电压的有效值
D．原线圈中交变电压的频率为100Hz

6．（2011年汕头二模）如图，矩形金属线圈abcd从高处自由落下，通过一有界的匀强磁场，
线圈平面保持竖直并和磁场方向垂直，不计空气阻力，则（）
A．ab边刚进入磁场时，ab边所受安培力方向竖直向上
B．ab边刚离开磁场时，dc边感应电流方向从d到c
C．线圈全部进入磁场内运动时，感应电流为零
D．重力所做的功等于线圈产生的总热量

b
a
d
c

b
a
d
c
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7．（2011年深圳二模）闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B-t图变化，方向
如图，则回路中（）
A．电流方向为顺时针方向
B．电流强度越来越大
C．磁通量的变化率恒定不变
D．产生的感应电动势越来越大

8．（2011年惠州三调）如图所示，把金属环匀速拉出磁场，下面正确的
是（）
A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流时，方向都是顺时针
C．向左匀速拉出时，感应电流大小先变大后变小
D．向右匀速拉出时，感应电流大小不变

9．（2011年深圳二模）如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场
垂直于导轨所在平面(导轨和导线电阻不计)，则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中（）
A．受到的安培力方向沿斜面向上
B．受到的安培力一直增大
C．导体棒的机械能一直增大
D．克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

三、非选择题（共3题，每小题18分，共54分）
10．（2011年海南高考）如图，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个
小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发
光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_______，流过灯泡b的电
流为_______A.

11．（2011年惠州三调）在质量为kgM1的小车上，竖直固定着一个质量为kgm2.0，

R
B

t
0

B
θ

b
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高mh05.0、总电阻100R、100n匝矩形线圈，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smv/101，随后穿过与线圈平面垂直，磁
感应强度TB0.1的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图(1)所示.已知小车运动(包
括线圈)的速度v随车的位移s变化的sv图象如图(2)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cms10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的发热量Q

12．（2011年湛江一模）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平
面与水平面夹角为α，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计.整个装置处于方向与导轨平
面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，长为L的金属
棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良
好接触，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，
现将金属棒由静止释放.求：(1)当金属棒的速度为v时，
流过电阻R的电流大小和方向.
(2)金属棒能达到的最大速度vm.
P

R
Q

B
c

d
α
α