高考物理一轮复习模拟试题：电磁感应规律综合应用 含答案
第- 1 -页 共8页 电磁感应规律的综合应用 一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意) 1．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出．设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( ) A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 解析：金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向的速度不变，由E＝BLv可知，感应电动势也不变．C项正确． 答案：C
2．物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )
A.qRS B.qRnS C.qR2nS D.qR2S
解析：翻转180°时磁通量变化ΔΦ＝2BS，设经历时间为Δt，则平均感应电动势E＝nΔΦΔt，
平均感应电流I＝E/R，故q＝I·Δt＝nΔΦR＝2nBSR，所以B＝qR2nS.
答案：C
3．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc
和Ud.下列判断正确的是( ) 第- 2 -页 共8页
A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc C．Ua＝Ub＜Uc＝Ud D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
解析：每个导体线框进入磁场后都是MN切割磁感线，所以每个导体线框的MN边都相当于电源，其余部分相当于电源的外电路，导体线框a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同．设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为
6r、8r、6r，则由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得：Ua＝BLv·3r4r＝3BLv4，Ub
＝BLv·5r6r＝5BLv6，Uc＝B·2Lv·6r8r＝3BLv2，Ud＝B·2Lv·4r6r＝4BLv3，所以选项B正确． 答案：B
4．如图所示，图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合(如图)．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的( )
解析：当线圈进入磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为a→d→c→b→a，与规定的电流正方向相反，所以电流值为负值，当线圈出磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为a→b→c→d→a，与规定的电流方向相同，所以电流值为正值，又 第- 3 -页 共8页
两种情况下有效切割磁感线的长度均不断增加，则感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，所以B选项正确． 答案：B
5．如右图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为( ) A．2mgL B．2mgL＋mgH
C．2mgL＋34mgH D．2mgL＋14mgH
解析：设刚进入磁场时速度为v1，刚穿出磁场时的速度为v2
＝v12①
线框自开始进入到磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L 由题意12mv21＝mgH② 12mv21＋mg2L＝12mv2
2＋Q③
由①②③得Q＝2mgL＋34mgH.
答案：C
6．如图所示，金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨电阻均忽略不计．导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以水平向右的恒定外力F拉着棒AB向右移动，t秒末棒AB速度为v，移动的距离为l，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是( ) A．t秒内AB棒所受的安培力方向水平向左，大小逐渐增大 B．t秒内外力F做的功等于电阻R释放的电热 C．t秒内AB棒做加速度逐渐增大的加速运动
D．t秒末外力F做功的功率等于2Flt 第- 4 -页 共8页
解析：导体棒受到恒力的作用，速度增大，受到向左的安培力，安培力增大，合外力减小，加速度减小，最终应达到匀速，选项A正确；选项C错误．由能量守恒得W外＝Q
＋12mv2，选项B错误；t秒末外力F做功的功率等于Fv，选项D错误． 答案：A
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)
7．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R，下端WL1014.TIF足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，下列说法不正确的是( ) A．如果B增大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大 C．如果R变大，vm将减小 D．如果m变大，vm将变大
解析：金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动，杆受重力、轨道的支持力和安培力
作用，受力如图所示．安培力F＝BLvm
RLB，对金属杆列平衡方程
mgsin α＝B2L2vmR，则vm＝mgsin α·RB2L2，由此式可知，B增大，vm减小；α增大，vm
增大；
R变大，vm变大；m变大，vm
变大．因此B、D选项正确，A、C错误，选A、C.
答案：AC 8．如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导 第- 5 -页 共8页
轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程( ) A．杆的速度最大值为F－μmgRB2d2 B．流过电阻R的电量为BdlR＋r C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
解析：当v最大时有F＝f＋F安，即F＝μmg＋B2d2vR＋r，v＝F－μmgR＋rB2d2；通过电阻R的电量q＝ΔΦR＋r＝BdlR＋r，故B对；由动能定理有WF＋Wf＋WF安＝ΔEk，因为Wf＜0，故D对． 答案：BD 9.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( ) A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝B2L2vR D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 解析：释放瞬间，金属棒只受重力作用，所以其加速度等于重力加速度．金属棒向下切
割磁感线，产生的电流由b→a流经R，当速度为v时，感应电流I＝BlvR，则安培力F＝
BIL＝B2L2vR.从能量守恒方面看，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与电阻R上产生的总热量之和． 答案：AC 第- 6 -页 共8页
10．半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图(上)所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图(下)所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒．则以下说法正确的是( )
A．第2秒内上极板为正极 B．第3秒内上极板为负极 C．第2秒末微粒回到了原来位置 D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.1πr2/d 解析：由图知第2秒内，磁场向里并均匀减小，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，因而上极板带正电，A项正确；第3秒内磁场向外且均匀增大，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，上极板仍带正电，B项错误；同理第1秒内上极板带负电，此微粒2秒内先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，方向不变，C项错误；由法拉第电磁感应定
律知，电路中感应电动势为E感＝ΔΦΔt＝πr2ΔBΔt＝0.1πr2，场强为E＝E感d＝0.1πr2
/d，D项正
确． 答案：AD
三、计算题(本题共2小题，共计30分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．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．)
11．(15分)如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良好，且无摩擦．在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.开始时导体棒静止，当磁场以速度v匀速向上运动时，导体棒也随之开始运动，并很快达到恒定的速度，此时导体棒仍处在磁场区域内，试求：
2021届高考物理一轮复习方略关键能力·题型突破： 10.3 电磁感应规律的综合应用
关键能力·题型突破考点一电磁感应中的电路问题【典例1】(2020·大同模拟)在水平放置的两条平行光滑直金属导轨上放有一与其垂直的金属棒ab，匀强磁场与导轨平面垂直，磁场方向如图所示，导轨接有R1=5 Ω和R2=6 Ω的两定值电阻及电阻箱R，其余电阻不计。
电路中的电压表量程为0～10 V，电流表的量程为0～3 A。
现将R调至30 Ω，用F=40 N的水平向右的力使ab垂直导轨向右平移，当棒ab达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏。
下列说法正确的是( )A.当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏B.当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏C.当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度大小是1 m/sD.当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度大小是2 m/s【通型通法】1.题型特征：明确电源，区分内外电路。
2.思维导引：(1)切割磁场线的导体相当于电源。
(2)清楚串并联电路的特点，灵活运用闭合电路欧姆定律。
【解析】选B、C。
假设电压表满偏，则通过电流表的电流为I==2 A<3 A，所以电压表可以满偏，此时电流表的示数为2 A，故A错误，B正确；棒ab匀速运动时，水平拉力F与安培力大小相等，有F A=BIL=F，感应电动势E=U+IR1=(10+2×5)V=20 V，又E=BLv，解得v==1 m/s，故C正确，D错误。
1.五个等效：2.解题流程：【加固训练】(多选)如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0)。
回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=。
闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则( )A.R2两端的电压为B.电容器的a极板带正电C.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL2【解析】选A、C。
【 高考物理一轮电磁学专题复习】 选择题专练4 电磁感应(含解析)
【备考2022 高考物理一轮电磁学专题复习】选择题专练4 电磁感应（含解析）1．以下电器，主要原理不是电磁感应的是（）A．手机无线充电器B．电暖器C．变压器D．电磁炉2．安装在公路上的测速装置如图，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是（）A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流C．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流D．当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生感应电流属于自感现象3．某科学家在探索电磁实验时，将一长金属棍用双手握住，当他在某房间内快速移动时，能够感受到电流的冲击。
则该房间最有可能是（）A．电压房B．电流房C．磁场房D．太空站4．某种手机的无线充电原理如图所示。
已知发射线圈的两端电压为45V，电流的频率为100kHz，接收线圈的两端电压为5.4V。
充电时效率大约60%。
下列说法正确的是（）A．无线充电工作原理是“电流的磁效应”B．接收线圈中电流的频率为100kHzC．无线充电发射线圈与接收线圈匝数比为25:3D．充电时接收线圈始终有收缩的趋势5．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（）A．水平向左移动B．水平向右移动C．绕虚线轴转动D．竖直向下移动6．动能回收系统能够提高电动车的续航能力，在电动车刹车瞬间，电源与电动车的电动机断开，同时启动动能回收系统，车轮带动电机转动向蓄电池充电，实现动能的回收，下列说法正确的是（）A．动能回收技术应用了电磁感应的原理B．动能回收技术应用了磁场对电流的驱动原理C．如果关闭此系统，刹车时汽车的机械能守恒D．随着技术的进步，动能回收的效率可以达到100%7．航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现。
届高考物理一轮复习讲义：第十章 第讲 电磁感应规律的综合应用(一)——电路和图象 Word版含答案
第3讲 电磁感应规律的综合应用(一)——电路和图象板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 电磁感应和电路的综合 Ⅱ1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
如：切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等。
2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈；除电源外其余部分是外电路，外电路由电阻、电容等电学元件组成。
在外电路中，电流从高电势处流向低电势处；在内电路中，电流则从低电势处流向高电势处。
3．与电路相联系的几个公式 (1)电源电动势：E ＝n ΔΦΔt 或E ＝Bl v 。
(2)闭合电路欧姆定律：I ＝ER ＋r 。
电源的内电压：U 内＝Ir 。
电源的路端电压：U 外＝IR ＝E －Ir 。
(3)消耗功率：P 外＝IU ，P 总＝EI 。
(4)电热：Q ＝I 2Rt 。
【知识点2】 电磁感应中的图象问题 Ⅱ板块二 考点细研·悟法培优考点1 电磁感应中的电路问题 [解题技巧]1. 问题归类(1)以部分电路欧姆定律为中心，对六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)、三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)以及若干基本规律(串、并联电路特点等)进行考查；(2)以闭合电路欧姆定律为中心，对电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化进行考查。
2．基本方法(1)确定电源：先判断产生电磁感应的是哪一部分导体，该部分导体可视为电源。
(2)分析电路结构，画等效电路图。
(3)利用电路规律求解，主要有欧姆定律、串并联规律等。
3．误区分析(1)不能正确根据感应电动势及感应电流的方向分析外电路中电势的高低。
因产生感应电动势的那部分电路相当于电源部分，故该部分电路中的电流相当于电源内部的电流，而外电路中电流的方向仍是从高电势到低电势。
(2)应用欧姆定律分析求解电路时，没有考虑到电源的内阻对电路的影响。
(3)对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析，例如并联在等效电源两端的电压表，其示数是路端电压，而不是等效电源的电动势。
2012版物理一轮精品复习学案：9.3 电磁感应规律的综合应用(选修3-2)
第3节电磁感应规律的综合应用【考纲知识梳理】一、电磁感应中的电路问题1.在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流；将它们接上电容器，便可使电容器充电，因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。
解决这类问题，不仅要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等，还要应用电路中的有关规律，如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。
2. 解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路图，将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻，求电动势要用电磁感应定律，其余问题为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。
3. 一般解此类问题的基本思路是：（1）明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源（2）正确分析电路的结构，画出等效电路图（3）结合有关的电路规律建立方程求解．二.电磁感应中的图像问题1.电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t 图像、Φ-t图像、E-t 图像和I-t图像等。
对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像。
2. 这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。
3. 不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。
三、电磁感应中的动力学问题1.电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。
高考物理一轮总复习专题10电磁感应第3讲电磁感应定律的综合应用课后提能演练
专题十 第3讲知识巩固练1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计．整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升一段时间，则力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量【答案】C 【解析】棒受重力G 、拉力F 和安培力F A 的作用．由动能定理W F ＋W G ＋W 安＝ΔE k ，得W F ＋W 安＝ΔE k ＋mgh ，即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，A 、B 错误，C 正确；电阻R 上放出的热量等于克服安培力所做的功，D 错误．2．(多选)如图所示，水平地面上方矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等(左侧线圈边长长)的正方形单匝闭合线圈，分别用同种材料、不同粗细(右侧线圈粗)的均匀导线绕制而成．两线圈下边在距离磁场上边界h 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，磁场上下边界间距为d (d 略大于线圈边长)，最后落到地面上．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边平行于磁场上边界，则下列判断正确的是( )A ．两线圈进入磁场的过程中受到的安培力一定不相等B ．整个过程中通过两线圈导线截面的电荷量可能相等C ．两线圈落至地面时速度大小一定相等D ．两线圈进入磁场过程的加速度一定时刻相等【答案】BD 【解析】由电阻定律有R ＝4L Sρ，(ρ为材料的电阻率，L 为线圈的边长，S 为导线的横截面积)，线圈的质量为 m ＝ρ0S ·4L (ρ0为材料的密度)；线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v ，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为F ＝B 2L 2v R ＝B 2LvS 4ρ，由于LS 的大小不知道，故无法判断安培力的大小，A 错误；根据电荷量的推导公式可得q ＝ΔΦR ＝BLS 4ρ，如果LS 相等，则整个过程中通过两线圈导线截面的电荷量相等，B 正确；当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为a ，根据牛顿第二定律可得mg －BIL ＝ma ，解得a ＝g －Bv 16ρ0.大线圈和小线圈进入磁场的过程先同步运动，由于小线圈刚好全部进入磁场中时，大线圈由于边长较长还没有全部进入磁场，小线圈完全进入磁场后做加速度为g 的匀加速运动，而大线圈仍先做加速度小于g 的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g 的匀加速运动，设大线圈落地速度为v 1，小线圈落地速度为v 2，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为v 1＜v 2，C 错误、D 正确．3．(2022届厦门名校质检)如图所示，PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨，GH 是长度为L 、电阻为r 的导体棒，其中点与一端固定的轻质弹簧连接，轻质弹簧的劲度系数为k .导体棒处在方向向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中．图中电源是电动势为E 、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C .闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是( )A ．导体棒中电流为E R 2＋r ＋R 1B ．轻质弹簧的长度增加BLE k r ＋R 1C ．轻质弹簧的长度减少BLE k r ＋R 2 D ．电容器带电量为E r ＋R 1Cr 【答案】C 【解析】根据闭合电路欧姆定律可得，导体棒中电流I ＝ER 2＋r ，A 错误；由左手定则知导体棒受的安培力向左，则弹簧长度减少，由平衡条件BIL ＝k Δx ，代入I 的数值，可得Δx ＝BLE k R 2＋r，B 错误，C 正确；电容器上的电压等于导体棒两端的电压，根据公式Q ＝CU 可得电容器带电量为Q ＝CU ＝ECr R 2＋r ，D 错误． 4．如图甲，一矩形金属线圈abcd 垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B 随时间t 的变化关系图像如图乙所示，则线圈的ab 边所受安培力F 随时间t 变化的图像是图中的(规定向右为安培力F 的正方向)( )A BC D 【答案】A 【解析】0～1 s 内，由楞次定律知，感应电流的方向为adcba ，根据I ＝S ΔB R Δt，电流为定值，根据左手定则，ab 边所受安培力的方向向左，为负值，由F ＝BIL 知，安培力均匀减小；1～2 s 内，由楞次定律知，感应电流的方向为abcda ，根据I ＝S ΔB R Δt ，电流为定值，根据左手定则，ab 边所受安培力的方向向右，为正值，由F ＝BIL 知，安培力均匀增大．故B 、C 、D 错误，A 正确．5．(多选)如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B .边长为a 的正方形导线框PQMN 沿图示速度方向进入磁场，当对角线PM 刚进入磁场时线框的速度大小为v ，方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R ，则( )A ．PM 刚进入磁场时线框中的感应电流为Bav RB ．PM 刚进入磁场时线框所受安培力大小为B 2a 2v RC ．PM 刚进入磁场时两端的电压为Bav RD ．PM 进入磁场后线框中的感应电流将变小【答案】AD 【解析】PM 刚进入磁场时有效的切割长度等于a ，产生的感应电动势为E＝Bav ，感应电流为I ＝E R ＝Bav R ，故A 正确；NM 边所受的安培力大小为F 1＝BIa ＝B 2a 2v R，方向垂直NM 向下．PN 边所受的安培力大小为F 2＝BIa ＝B 2a 2v R，方向垂直PN 向下，线框所受安培力大小F ＝F 21＋F 22＝2B 2a 2v R ，故B 错误；PM 两端电压为U ＝I ·R 2＝Bav2，故C 错误； PM 进入磁场后，有效的切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流将减小，故D 正确．6．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，阻值为R 的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直，t ＝0时，将开关S 由1掷向2，若分别用q 、i 、v 和a 表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图像中正确的是( )A BCD 【答案】D综合提升练 7．(多选)如图所示，倾角为θ＝37°的足够长的平行金属导轨固定在水平面上，两导体棒ab 、cd 垂直于导轨放置，空间存在的垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B .现给导体棒ab 一沿导轨平面向下的初速度v 0使其沿导轨向下运动，已知两导体棒质量均为m ，电阻相等，两导体棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ＝0.75，导轨电阻忽略不计．从ab 开始运动到两棒相对静止的整个运动过程中两导体棒始终与导轨保持良好的接触，下列说法正确的是( )A ．导体棒cd 中产生的焦耳热为14mv 20 B ．导体棒cd 中产生的焦耳热为18mv 20 C ．当导体棒cd 的速度为14v 0时，导体棒ab 的速度为12v 0D ．当导体棒ab 的速度为34v 0时，导体棒cd 的速度为14v 0 【答案】BD 【解析】由题意可知mg sin 37°＝μmg cos 37°，则对两棒的系统沿轨道方向的动量守恒，当最终稳定时mv 0＝2mv ，解得v ＝0.5v 0，则回路产生的焦耳热为Q ＝12mv 20－12×2mv 2＝14mv 20，则导体棒cd 中产生的焦耳热为Q cd ＝Q ab ＝12Q ＝18mv 20，A 错误，B 正确；当导体棒cd 的速度为14v 0时，则由动量守恒有mv 0＝m ·14v 0＋mv ab ，解得v ab ＝34v 0，C 错误；当导体棒ab 的速度为34v 0时，则由动量守恒有mv 0＝m ·34v 0＋mv cd ，解得v cd ＝14v 0，D 正确． 8．(多选)如图甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R 构成闭合回路，线圈平面与其所处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．关于线圈中产生的感应电动势E 、电阻R 消耗的功率P 随时间t 变化的图像，可能正确的是( )甲 乙A B C D【答案】BD 【解析】根据图像知，0～0.5T 时间内磁场增强，根据楞次定律，线圈中的感应电流沿逆时针方向；0.5T ～T 时间内磁场减弱，由楞次定律，线圈中的感应电流沿顺时针方向，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS ，因为0～0.5T 和0.5T ～T 时间内磁感应强度的变化率为定值且绝对值相等，所以感应电动势大小不变，故B 正确；根据I ＝E R 总，整个过程中电流大小不变，由P ＝I 2R 知电阻R 消耗的功率不变，故C 错误，D 正确．9．两根足够长的平行光滑金属导轨水平放置，匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接阻值为R 的电阻．在导轨上放一金属棒ab ，ab 始终与导轨垂直，如图所示．若在ab 棒上施加水平恒力F 使其从静止开始向右运动，下列说法正确的是( )A ．金属棒ab 中感应电流的方向a →bB ．金属棒ab 所受安培力大小始终保持不变C ．金属棒ab 最终将做匀速直线运动D ．运动过程中水平恒力F 对金属棒ab 所做的功全部转化为金属棒的动能【答案】C 【解析】根据右手定则可得通过ab 的电流方向由b 到a ，A 错误；设金属棒ab 运动的速度大小为v ，金属棒ab 的感应电动势E ＝BLv ，设金属棒ab 的电阻为r ，则电路电流I ＝E R ＋r ＝BLv R ＋r ，金属棒ab 受到的安培力F B ＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r ，由于金属棒ab 的速度增大，所以金属棒ab 受到的安培力增大．金属棒ab 的加速度大小为a ＝F －F B m ＝F m －B 2L 2v m R ＋r，由于速度增大，金属棒ab 的加速度减小，所以金属棒ab 做加速度减小的加速直线运动，当a ＝0时，金属棒ab 的速度最大，金属棒ab 做匀速直线运动，所以金属棒ab 所受安培力大小先增大后保持不变，B 错误，C 正确；对金属棒ab ，根据动能定理可得W F－W 安＝12mv 2－0，可得W F ＝12mv 2＋W 安，所以运动过程中水平恒力F 对金属棒ab 所做的功等于金属棒ab 的动能和电路产生的全部焦耳热之和，D 错误．10．如图所示，两金属杆ab 和cd 长均为l ，电阻均为R ，质量分别为M 和m (M >m )，用两根质量和电阻均可忽略且不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧．两金属杆都处在水平位置，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B .若金属杆ab 正好匀速向下运动，求其运动的速度．解：方法一 假设磁感应强度B 的方向垂直纸面向里，ab 杆向下匀速运动的速度为v ，则ab 杆切割磁感线产生的感应电动势大小E i ＝Blv ，方向a →b ；cd 杆以速度v 向上切割磁感线运动产生的感应电动势大小E i ′＝Blv ，方向d →c .在闭合回路中产生a →b →d →c →a 方向的感应电流I ，据闭合电路欧姆定律，知 I ＝E i ＋E i ′2R ＝2Blv 2R ＝Blv R， ab 杆受磁场作用的安培力F 1方向向上，cd 杆受的安培力F 2方向向下，F 1、F 2的大小相等，有F 1＝F 2＝BIl ＝B 2l 2v R， 对ab 杆应有F ＝Mg －F 1，对cd 杆应有F ＝F 2＋mg ，解得v ＝M －m gR 2B 2l2. 方法二 若把ab 、cd 和柔软导线视为一个整体，因M >m ，故整体动力为(M －m )g ，ab 向下、cd 向上运动时，穿过闭合回路的磁通量发生变化，根据电磁感应定律判断回路中产生感应电流，根据楞次定律知I 感的磁场要阻碍原磁场的磁通量的变化，即阻碍ab 向下，cd 向上运动，即F 安为阻力．整体受到的动力与安培力满足平衡条件，即(M －m )g ＝2B 2l 2v R . 则可解得v .方法三 整个回路视为一整体系统，因其速度大小不变，故动能不变，ab 向下，cd 向上运动过程中，因Mg >mg ，系统的重力势能减少，将转化为回路的电能，根据能量守恒定律，重力的机械功率(单位时间内系统减少的重力势能)要等于电功率(单位时间内转化的回路中的电能)．所以有Mgv －mgv ＝E 2总R 总＝2Blv 22R.同样可解得v .。
2025届高考物理一轮复习课后习题第2讲法拉第电磁感应定律及其应用
第2讲法拉第电磁感应定律及其应用基础对点练题组一法拉第电磁感应定律1.(多选)在北半球,地磁场竖直分量向下。
阳泉市某中学的兴趣实验小组,把一个正方形闭合导线框abcd放置在水平绝缘桌面上,导线框的ad边沿南北方向,ab边沿东西方向。
下列说法正确的是()A.若使导线框向东平动,则a点的电势比d点的电势低B.若使导线框向南平动,则b、c两点电势相等C.若使导线框向西平动,则a点的电势比b点的电势低D.若使导线框向北平动,则a点的电势比b点的电势高2.(2023湖北卷)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通信,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。
如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为1.0 cm、1.2 cm和1.4 cm,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。
若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为103 T/s,则线圈产生的感应电动势最接近()A.0.30 VB.0.44 VC.0.59 VD.4.30 V3.(2024湖南衡阳模拟)亥姆霍兹线圈的示意图如图甲所示,两线圈平行正对放置、相距较近,两线圈中通有相同的电流,电流随时间变化的规律如图乙所示,m点为圆心O1、O2连线的中点,现在m点放置一个与通电线圈平行的小金属圆环,下列说法正确的是()A.t1~t2时间内,两线圈之间磁场的磁感应强度大小恒定B.t3时刻,位于m点的圆环产生的感生电动势最大C.t2时刻前后瞬间,位于m点的圆环中产生的感应电流方向不同D.如果m点的圆环水平放置,则m点的圆环中无感应电流题组二自感和涡流4.某大厦上的电磁阻尼器由于7级阵风出现了摆动,及时对大厦进行减振,示意图如图所示,下列说法正确的是()A.风速越大,导体板中磁通量变化率越小B.风速越大,导体板内产生的感应电动势越小C.风速越大,导体板内电涡流越小D.导体板内电涡流对永磁体的电磁阻力是大厦减振的原因5.(2023吉林调研)如图所示,L1、L2是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其直流电阻忽略不计。
天津2021届高考物理一轮复习检测题之电磁感应规律及其应用Word版含答案
电磁感应规律及其应用一、单项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)1.朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于90°的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(西边) ( )A.有自下而上的微弱电流B.有自上而下的微弱电流C.有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D.有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下2.(2021·北京高考)如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面对里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。
则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( )A.c→a,2∶1B.a→c,2∶1C.a→c,1∶2D.c→a,1∶23.(2022·孝感一模)如图甲所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的铜圆环,规定从上向下看时,铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。
图乙表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像,则磁场B随时间t变化的图像可能是图中的( )4.(2022·烟台一模)如图甲所示,匀强磁场垂直纸面对里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。
始终角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压U BC与线框移动的距离x的关系图像正确的是( )5.(2021·海南高考)如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽视的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。
棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开头向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。
高考物理一轮复习 课练29 电磁感应现象 楞次定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
课练29 电磁感应现象楞次定律1．(多项选择)如下列图，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面．下面几种情况，灵敏电流计指针可能有偏转的是( )A．闭合开关瞬间B．开关闭合且电路稳定后C．开关闭合，拔出线圈A的过程D．开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程2．(多项选择)如下列图是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害．关于该装置，如下说法正确的答案是 ( )A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向一样D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落3．如下列图为一个简易的电磁弹射玩具．线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹．现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，如此如下说法正确的答案是( )A．要将硬币射出，可直接将开关拨到2B．当开关拨向1时，电路中有短暂电流出现，且电容器上极板带负电C．开关由1拨向2的瞬间，铁芯中的磁通量减小D．开关由1拨向2的瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场4．(多项选择)如图甲所示，虚线abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图乙给出的是圆形闭合金属线圈四个可能到达的位置，不计空气阻力，如下说法正确的答案是 ( )A．①位置线圈中感应电流方向为顺时针B．②位置线圈中一定没有感应电流C．①④位置线圈的速度可能为零D．②③位置线圈的速度可能为零5．(多项选择)如下列图，M、N为两个有一定质量的载流超导线圈，M放置在水平桌面上，N悬停于M正上方，假设增大N的质量，使得N向下运动，如此如下说法正确的答案是( ) A．线圈M和N中的电流绕行方向相反B．线圈N受到的作用力减小C．线圈M中的电流增大D．线圈M对桌面的压力减小6.如下列图，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面，且与竖直方向的夹角为θ.在如下过程中，一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( )A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°)练高考小题7．[2016·海南卷，4]如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．假设( )A．金属环向上运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向8．[2016·江苏卷，6](多项选择)电吉他中电拾音器的根本结构如下列图，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．如下说法正确的有( )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化9．[2019·全国卷Ⅲ，14]楞次定律是如下哪个定律在电磁感应现象中的具体表现？( )A．电阻定律 B．库仑定律C．欧姆定律 D．能量守恒定律10．[2016·全国卷Ⅱ，20](多项选择)法拉第圆盘发电机的示意图如下列图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，如下说法正确的答案是( ) A．假设圆盘转动的角速度恒定，如此电流大小恒定B．假设从上向下看，圆盘顺时针转动，如此电流沿a到b的方向流动C．假设圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，如此电流方向可能发生变化D．假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍，如此电流在R上的热功率也变为原来的2倍练模拟小题11．[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如下列图，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原平面内，如此在线圈发生形变的过程中( )A．线圈中将产生abcda方向的感应电流B．线圈中将产生adcba方向的感应电流C．线圈中的感应电流方向无法判断D．线圈中无感应电流12．[2019·江西省景德镇模拟](多项选择)如下列图，一根长导线弯曲成“〞形，通以直流电流I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I 增大的过程中，如下判断正确的答案是( )A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有逆时针方向的感应电流C.悬挂金属环C的绝缘线的拉力大于环的重力D.悬挂金属环C的绝缘线的拉力小于环的重力13.[2019·湖北省武汉调研]如下列图，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动．当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，如下说法正确的答案是( )A.t＝0时，线圈产生的感应电动势最大B.0～π2ω时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC.t＝π2ω时，通过线圈的磁通量为零，线圈产生的感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次14.[2019·山东省枣庄八中模拟](多项选择)如下列图，水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的条形磁铁的竖直轴线自由下落．如此在它穿过条形磁铁的过程中( )A.线圈中感应电流的方向从上向下看先顺时针再逆时针B.线圈中感应电流方向没有改变C.线圈所受的安培力始终为阻力D.线圈的机械能增加15.[2019·江苏省南京模拟](多项选择)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示(磁场未画出)．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属圆环上很小一段受到的安培力，如此( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心，F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心16.[2019·安徽省宣城模拟]如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘细线系住．开始匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，图线与t轴的交点为t0.I和F T分别表示通过导体棒中的电流和细线的拉力(不计电流间的相互作用)．如此在t0时刻( )A．I＝0，F T＝0 B．I＝0，F T≠0C.I≠0，F T＝0 D．I≠0，F T≠0———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题，每一小题3分，共24分)1．[2019·西安模拟]如下列图，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，圆形金属环B正对带铁芯的线圈A，当金属棒MN在导轨上向右加速滑动时，如此( )A．MN无电流，B环无感应电流B．MN有向上电流，B环无感应电流C．MN有向下电流，从左向右看B有逆时针方向电流D．MN有向上电流，从左向右看B有顺时针方向电流2．[2019·武汉联考]如下列图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，导轨左端接一定值电阻R，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．金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，导轨电阻不计，在金属棒匀速运动前，如下有关圆环的说法正确的答案是( )A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势3．如图甲所示，绕在铁棒上的线圈ab中通有按如图乙所示规律变化的电流，以电流方向从a到b为正，在0～t0时间内，用丝线悬挂的铝环M始终静止不动，如此( )A．铝环M中有方向变化的感应电流B．铝环M中感应电流先减小后增大C．铝环M受到的摩擦力一直向右D．铝环M中感应电流的大小保持不变4．[2019·吉林长春质检]电动汽车越来越被人们所喜爱，某种无线充电方式的根本原理如下列图，路面上依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进展充电，假设汽车正在匀速行驶，如下说法正确的答案是 ( )A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D．给路面上的线圈通以同向电流，不会影响充电效果5.某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0.如下说法正确的答案是( )A．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0B．将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于m0C．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D．将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热6．[2019·河南周口检测]如下列图，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，如此( )A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大7．[2019·浙江五校联考]如图1所示的是工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术．其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得构件内部是否断裂与位置的信息．如图2所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S 的瞬间，套环将立刻跳起．关于对以上两个运用实例理解正确的答案是( )A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C．以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源8．[2019·福建泉州检测]水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N，通电密绕长螺线管穿过两环，如下列图，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，两环将( )A．一起向左移动 B．一起向右移动C．相互靠拢 D．相互别离二、多项选择题(此题共2小题，每一小题4分，共8分)9．如下列图，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度一样的圆形金属线框以一定的初速度斜向上匀速通过磁场．在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其做匀速运动，如此如下说法中正确的答案是( )A．金属线框内感应电流经历两次先增大后减小B．金属线框内感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向C．拉力方向与速度方向一样D．拉力方向与速度方向无关10．[2019·安徽黄山八校联考]如图甲所示，等离子气流(由等电量的正、负离子组成)从左端连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线通过滑动变阻器与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在按图乙所示规律变化的磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，如此如下表示正确的答案是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引三、非选择题(此题共3小题，共32分)11．(10分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B＝1 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．导轨间距L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．(1)杆ab 下滑过程中，判断感应电流的方向．(2)求R ＝0时，闭合电路中的感应电动势E 的最大值．(3)求金属杆的质量m 和阻值r .12．(12分)[2019·重庆检测]如下列图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，宽度为l ，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距72l .将一个边长为l ，质量为m ，总电阻为R 的正方形刚性导电线框ABCD 置于匀强磁场区域上方，线框CD 边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h 的位置由静止释放，h 的值能保证AB 边匀速通过磁场区域．从AB 边离开磁场到CD 边落到地面所用时间是AB 边通过磁场时间的2倍(重力加速度为g )．求：(1)线框通过磁场过程中电流的方向；(2)磁场区域内磁感应强度的大小；(3)CD边刚进入磁场时线框加速度与h的函数关系，分析h在不同情况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量．13．(11分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距L＝0.5 m，导轨电阻不计．导轨与水平面成30°角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根一样的金属杆MN、PQ垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为m＝0.12 kg，电阻均为R＝0.1 Ω.用长为d＝1.0 m的绝缘细线OO′将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨始终接触良好．(1)在MN上施加平行于导轨的拉力，使MN保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，如此在什么时刻回路MNQP的面积发生变化？(2)假设磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为B＝0.4 T，将细线OO′剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆MN以v1＝2 m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，求拉力的最大功率与回路电阻的最大发热功率．课练29 电磁感应现象楞次定律[狂刷小题夯根底]1．ACD 感应电流产生的条件是闭合回路中通过线圈的磁通量发生变化，闭合开关瞬间有磁通量变化，有感应电流，A项正确；开关闭合且电路稳定后，电流不再发生变化，通过线圈B的磁通量无变化，无感应电流，B项错误；拔出线圈A，如此通过线圈B的磁通量减小，有感应电流，C项正确；滑片P滑动，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，电流发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，如此通过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流，D项正确．2．AD 假设电梯突然坠落，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A正确；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知线圈A与线圈B中感应电流的方向相反，故C错误；结合A选项的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D正确．3．D 电容器刚开始时处于无电状态，直接将开关拨到2，如此不能将硬币射出，选项A错误；当开关拨向1时，电容器充电，电路中有短暂电流出现，电容器上极板带正电，选项B错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器放电，铁芯中产生向下增大的磁场，根据楞次定律，如此硬币中会产生向上的感应磁场，选项C错误，D正确．4．BC 根据楞次定律，①位置，线圈中感应电流方向为逆时针，选项A错误；②位置，线圈完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，选项B正确；①④位置，线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而减速运动，速度可能为零，故C正确；②③位置，线圈已完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈在磁场中做匀速运动，所以②③位置线圈的速度不可能2．B 金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由于受到与速度成正比的安培力作用，金属棒ab的速度逐渐增大，加速度逐渐减小，左侧金属圆环内的磁通量逐渐增大，但磁通量变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生逐渐变小的感应电流；根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，选项B正确，A、C、D三项错误．3．D 此题考查安培定如此、楞次定律知识，意在考查考生的分析推理能力．根据题意可知，当电流从a流向b时，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向右，由于ab中电流均匀减小，所以穿过M的磁通量均匀变小，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可得，铝环M的感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，且大小不变；后半段时间电流从b 流向a，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向左，ba中电流增大，如此穿过M的磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，故铝环M 中感应电流大小、方向均不变，A、B错误，D正确；铝环M中感应电流的大小、方向均保持不变，但线圈ab中产生磁场的方向变化，所以铝环M受到的摩擦力方向也变化，C错误．4．C 由安培定如此知路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反，分析可知汽车在行驶过程中，感应线圈中感应电流产生的磁场方向与地面线圈产生的磁场方向时而一样，时而相反，故A项错误；由于路面线圈中的电流不知如何变化，产生的磁场也无法确定，所以感应线圈中的电流大小不能确定，故B项错误；感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根据“来拒去留〞可知，此安培力一定阻碍相对运动，即阻碍汽车运动，故C项正确；给路面线圈通以同向电流，多个路面线圈内部产生一样方向的磁场，感应线圈中的磁通量的变化率与路面线圈通以反向电流时相比变小，所以会影响充电效果，故D项错误．5．C 此题以探究性实验为载体，考查感应电流的产生和方向判定、楞次定律的推论与应用，考查考生的理解能力和推理能力．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留〞可知，在将磁铁插入线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A、B错误．根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视)，C正确；磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D错误．6．B 胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，。
届高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)9-1 电磁感应现象 楞次定律课件(含13高考、14模拟)
【解析】
从东往西，车把切割地磁场的竖直分量，由
右手定则知左车把电势高，而辐条切割水平分量，B 端电势 高，即 A、D 正确．
【答案】
AD
电磁感应现象发生的条件
1.磁通量的物理意义 (1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数． (2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当 它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的 磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．
【答案】 B
3．(多选)如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置 的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电 流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出 了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的 感应电流的方向的情况，其中表示正确的是( )
【解析】 先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的 N 极和 S 极．A 中线圈上端为 N 极，B 中线圈上端为 N 极，C 中线圈上端为 S 极，D 中线圈上端为 S 极，再根据安培定则 确定感应电流的方向，A、B 错误，C、D 正确．
【审题指导】 能够引起线圈 B 中磁通量发生变化的因 素有三点： (1)电键的闭合和断开． (2)电键闭合后，线圈 A 插入或拔出． (3)电键闭合后，滑片 P 左、右滑动．
【解析】 电键闭合后，线圈 A 插入或拔出都会引起穿 过线圈 B 的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项 A 正确；线圈 A 插入线圈 B 中后，电键闭合和断开的瞬间，线 圈 B 的磁通量会发生变化， 电流计指针会偏转， 选项 B 错误； 电键闭合后，滑动变阻器的滑片 P 无论匀速滑动还是加速滑 动， 都会导致线圈 A 的电流发生变化， 线圈 B 的磁通量变化， 电流计指针都会发生偏转，选项 C、D 错误．
高考物理一轮总复习 9.3 电磁感应定律的综合应用(一)电路和图象提能课时冲关 新人教版(1)
【创新教程】2015届高考物理一轮总复习 9.3 电磁感应定律的综合应用(一)电路和图象提能课时冲关 新人教版对应学生用书 课时冲关(二十八)第271页一、选择题1．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( )解析：线框各边电阻相等，切割磁感线的那个边为电源，电动势相同均为Blv .在A 、C 、D 中，U ab ＝14Blv ，B 中，U ab ＝34Blv ，选项B 正确． 答案：B2.(2014年济宁模拟)水平放置的金属框架cdef 处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab 处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab 始终保持静止，则( )A ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力增大B ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力不变C ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力增大D ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力不变解析：由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS 知，磁感应强度均匀增大，则ab 中感应电动势和电流不变，由f ＝F 安＝BIL 知摩擦力增大，选项C 正确．答案：C3．一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则下列选项中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是( )解析：0～1 s内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值，A、B错误；4 s～5 s内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd的磁通量不变化，无感应电流，C正确，D错误．答案：C4.如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区域，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建立坐标系，磁场区域在y轴方向足够长，在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合，AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)( )解析：由楞次定律可知，刚进入磁场时电流沿逆时针方向，线框在磁场中时电流沿顺时针方向，出磁场时沿逆时针方向，进入磁场和穿出磁场等效为一条边切割磁感线，在磁场中时，AB边和CD边均切割磁感线，相当于两等效电源串联，故电流为进入磁场和穿出时的两倍，所以C正确．答案：C5．(2014年湖北省八市联考)如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，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F的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0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力与时间关系的图线是( )解析：在0～2t 0时间内，由楞次定律可知，导体棒ab 的电流为负；由法拉第电磁感应定律可知，导体棒ab 的电流恒定，选项A 、B 错误；由安培力公式，可知安培力F ＝BIL ，在0～2t 0时间内，安培力先均匀减小到零后反向均匀增大．根据平衡条件，水平外力F 与安培力方向相反，选项C 错误，D 正确．答案：D 6.如图所示，M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，一个半径为L 的半圆形硬导体ef 和金属杆ab 均与导轨垂直且可在导轨上无摩擦滑动，金属杆ab 上有一电压表(其电阻为R 0)，半圆形硬导体ef 的电阻为r ，其余电阻不计，则下列说法正确的是( )A ．若ab 固定、ef 以速度v 滑动时，电压表读数为BLvR 0R 0＋rB ．若ab 固定、ef 以速度v 滑动时，ef 两点间电压为2BLvR 0R 0＋rC ．当ab 、ef 以相同的速度v 同向滑动时，电压表读数为零D ．当ab 、ef 以大小相同的速度v 反向滑动时，电压表读数为2BLvR 0R 0＋r解析：若ab 固定，ef 以速度v 滑动时，感应电动势为E ＝2BLv ，由闭合电路欧姆定律可知，ef 两点间的电压为2BLvR 0R 0＋r；当ab 、ef 以相同的速度v 同向滑动时，由楞次定律可知回路中没有感应电流，故此时电压表读数为零；当ab 、ef 以大小相同的速度v 反向滑动时，E ＝4BLv ，电压表读数为4BLvR 0R 0＋r.综上所述，B 、C 选项正确． 答案：B 、C7.(2012年重庆卷)如图所示，正方形区域MNPQ 内有垂直纸面向里的匀强磁场．在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN 方向匀速运动，t ＝0时刻，其四个顶点M ′、N ′、P ′、Q ′恰好在磁场边界中点．下列图象中能反映线框所受安培力F 的大小随时间t 变化规律的是( )解析：如图所示，当M ′N ′从初始位置运动到M 1′N 1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为：L 1＝L －(L －2vt )＝2vt ，L 为导线框的边长．产生的电流I 1＝BL 1v R，导线框所受安培力F 1＝BI 1L 1＝B 22vt 2v R ＝4B 2v 3t 2R，所以F 1为t 的二次函数图象，是开口向上的抛物线．当Q ′P ′由CD 位置运动到M ′N ′位置的过程中，切割磁感线的有效长度不变，电流恒定．当Q ′P ′由M ′N ′位置运动到M 1′N 1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度L 2＝L －2vt ，产生的电流I 2＝BL 2v R ，导线框所受的安培力F 2＝B 2L －2vt 2v R，也是一条开口向上的抛物线，所以应选B.答案：B8.(2012年课标全国卷)如图，一载流长直导线和一矩形线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t ＝0到t ＝t 1的时间间隔内，长直导线中电流i 发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向，线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右．设电流i 正方向与图中箭头所示方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是( )解析：因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，线框的左边受到的安培力大于线框的右边受到的安培力，所以合力与线框的左边受力的方向相同．因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．答案：A9．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．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( )解析：本题中四个选项都是i t 关系图线，故可用排除法．因在第一个阶段内通过导线框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此过程中电流沿逆时针方向，故C 、D 错误．由于穿过整个磁场区域的磁通量变化量ΔΦ＝0，由q ＝ΔΦR可知整个过程中通过导线框的总电荷量也应为零，而在i t 图象中图线与时间轴所围总面积表示通过的总电荷量，为零，即时间轴的上下图形面积的绝对值应相等．故A 错误，B 正确．答案：B二、非选择题10.把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ；(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率．解析：(1)把切割磁感线的金属棒看成一个内阻为R 、电动势为E 的电源，两个半圆环看成两个并联的相同电阻，画出等效电路图如图所示．等效电源电动势为E ＝Blv ＝2Bav外电路的总电阻为R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝12R 棒上电流大小为I ＝E R 外＋R ＝2Bav 12R ＋R ＝4Bav 3R 电流方向从N 流向M .根据分压原理，棒两端的电压为U MN ＝R 外R 外＋R ·E ＝23Bav . (2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为P ＝IE ＝8B 2a 2v 23R. 答案：(1)4Bav 3R ，从N 流向M 2Bav 3(2)8B 2a 2v 23R11．(2013年新课标Ⅰ卷)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．解析：(1)设金属棒下滑的速度大小为v ，则感应电动势为E ＝BLv ①平行板电容器两极板之间的电势差为U ＝E ②设此时电容器极板上积累的电荷量为Q ，据定义有C ＝Q U③联立①②③式得 Q ＝CBLv ④(2)设金属棒的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过金属棒的电流为i .金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f 1＝BLi ⑤设在时间间隔(t ，t ＋Δt )内流经金属棒的电荷量为ΔQ ，据定义有i ＝ΔQ Δt⑥ ΔQ 也是平行板电容器极板在时间间隔(t ，t ＋Δt )内增加的电荷量．由④式得ΔQ ＝CBL Δv ⑦式中，Δv 为金属棒的速度变化量．据定义有a ＝Δv Δt ⑧金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f 2＝μN ⑨式中，N 是金属棒对导轨的正压力的大小，有N ＝mg cos θ ⑩金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a ，根据牛顿第二定律有 mg sin θ－ f 1－ f 2＝ma ⑪联立⑤至⑪式得a ＝m sin θ－μcos θm ＋B 2L 2Cg ⑫ 由⑫式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动．t 时刻金属棒的速度大小为v ＝m sin θ－μcos θm ＋B 2L 2C gt ⑬答案：(1)Q ＝CBLv(2)v ＝m sin θ－μcos θm ＋B 2L 2C gt[备课札记]。