高考物理二轮复习专题训练：电磁感应(含答案详解

1、电磁感应 ( 附参考答案 )1. 矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示。磁感线的方向与导线框所在平面定磁场的正方向为垂直纸面向里, 磁感应强度B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则A.从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为abcda垂直，规B. 从 O到 t1 时间内，导线框中电流越来越小C.从 0 到 t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaD.从 0 到 t2时间内，导线框ab 边受到的安培力越来越大答案： C 解析：由楞次定律，从 0 到 t2 时间内，导线框中电流的方向始终为adcba ，选项 A错误 C 正确；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，从 O到 t1

2、时间内，导线框中电流恒定，选项 B 错误；由安培力公式，从0 到 t2 时间内，导线框ab 边受到的安培力先减小后增大，选项 D错误。2长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间 t 的变化关系如右TTT02图所示。在2 时间内，直导线中电流向上。则在时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左2答案： BTT解析：在2时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时

3、针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方向向右，选项B 正确。3. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为 R 的电阻。质量为 m、电阻为 r的金属棒在距磁场上边界某处静止释放，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，不计导轨的电阻，重力加速度为g 则A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为 a bB2L2vB.金属棒的速度为 v 时，金属棒所受的安培力大小为Rrmg R+rC.金属棒的最大速度为BL：mg2D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为BLR答案： BD解析：金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律，流过电阻R 的电流

4、方向为 ba，选项 A 错误；金属棒的速度为v 时，金属棒中感应电动势E=BLv，感应电流 I=E/(R+r)所受的B2L2v安培力大小为F=BIL= Rr , 选项 B 正确；当安培力 F=mg时，金属棒下落速度最大，金属棒mg R+r的最大速度为v=B2 L2，选项 C 错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R和 r 的热功mg率为 P=mgv= BL2mg(R+r) ，电阻 R的热功率为BL2R，选项 D 正确。4. 如图所示，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 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 的

5、电阻，其它电阻不计，质量 m 2.0 kg 的金属杆 ab 垂直导轨放置，用变力 F 沿导轨平面向上拉金属杆 ab， 若金属杆 ab 以恒定加速度 a 2 m/s 2， 由静止开始做匀变速运动， 则：（ g=10 m/s2）(1) 在 5 s 内平均感应电动势是多少？(2) 第 5 s 末，回路中的电流多大？(3) 第 5 s 末，作用在 ab 杆上的外力 F 多大？5如图所示，两水平线L1 和L2 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，宽度为d，正方形线框abcd 由均匀材料制成，其边长为L（ Ld）、质量为m、总电阻为R将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放，已知线框的度相

6、同求：ab 边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速（ 1） ab 边刚进入磁场时 ab 两端的电势差 Uab；（ 2） ab 边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向；（ 3）整个线框进入磁场过程所需的时间解析：（ 1） ab 边进入磁场前，线框自由下落v 22gh（1 分）0ab 边刚进入磁场时切割磁感线产生感应电动势E BLv0（ 3）设线框完全进入磁场时速度为v1，则从线框完全进入磁场至线框开始穿出磁场的过程中，有v02v122g d L在线框进入磁场的过程中，有EBLvIER取向下为正方向，有mgBILma可得mgB2 L2v ma对于该过程中的任意R微小过程，有B2L2mgvtmatR6如图所

7、示，在足够长的两条平行金属导轨的左端接有一个定值电阻R0，两导轨间的距离L=0.5m，在虚线的区域内有与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度=0.2T ，虚线间的B距离 =1.0m。完全相同的金属棒、cd与导轨垂直放置，两棒间用2.0m 长的绝缘轻杆Sab连接。棒与导轨间无摩擦，两棒电阻皆为r =0.3 ，导轨电阻不计。已知 R=2r 。现用一0外力从图示位置水平向右拉cd 棒，使两棒以 v=5.0m/s的速度向右匀速穿过磁场区域。求：（1）从 cd 棒刚进磁场到ab 棒刚离开磁场的过程中通过ab 棒的电流大小和方向；（2）从 cd 棒刚进磁场到ab 棒刚离开磁场的过程中拉力做的功；（3）若 c

8、d 棒刚进入磁场时将水平外力去掉，经一段时间cd 棒出磁场，求此段时间内通过 cd 棒的电量。acR0bd解析：（ 1） R= 2r r2 r 0.22r r3E= BLv=0.5V（方程对了给分）7如下图（ a）所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为 的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B，在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt 的大小随时间t 变化的规律如下图（b）所示。 t =0 时刻在轨道上端的金属细棒 ab 从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd 在位于区域 I 内的导轨上由静止释放。在 ab 棒运动到区域的下边界EF

9、处之前， cd 棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知ab棒和cd棒的质量均为、电阻均为R，区域沿斜m面的长度为 2，在t= 时刻（t未知）ab棒恰进入区域，重力加速度为g。求：Ltxx（1）通过 cd 棒电流的方向和区域I内磁场的方向（ 2）当 ab 棒在区域内运动时 cd 棒消耗的电功率和热量（ 3） ab 棒开始下滑至 EF的过程中流过导体棒 cd 的的电量2l2ab 棒在区域 II 中运动的时间 t 2= vt=l （ 1 分）gsin ab 棒从开始下滑至EF的总时间 t= t x +t 2=22l （ 1 分）sin gq Itmg sin2L2m2g sin2gL sinBL

10、BL （ 2 分）8如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T ，以虚线为左边界，MN的左侧有一质量=0.1kg ，bc边长1=0.2m，电阻 =0.2 的矩形线圈MNmLR， =0 时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间 1 s，abcd t线圈的 bc 边到达磁场边界MN，此时有一装置立即将拉力F 改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场整个运动过程中，线圈中感应电流i 随时间 t 变化的图象如图乙所示（ 1）求线圈 bc 边刚进入磁场时的速度v1 和线圈在第ls内运动的距离 x；（ 2）写出第 2s 内变力 F 随时间 t 变

11、化的关系式；（ 3）求出线圈 ab 边的长度 L2.（ 1）由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I 1=0.1A，此时线圈已运动的时间为1s ，由 E BL1 v1（2 分）及 IE（2 分）得Rv1= I 1R0.5m/s （ 2 分）BL19如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角30 ，导轨间距l ，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B0.2 T，方向垂直斜面向上 甲、乙金属杆质量均为 m 0.02 kg、电阻相同， 甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为l ，其中l0.4m同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力，保F

12、持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同（取 g10 m/s 2）（ 1）乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R 为多少？（ 2）以刚释放时t0 ，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F 随时间 t 的变化关系，并说明 F 的方向（ 3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q1 J，试求此过程中外30力 F 对甲做的功由于甲出磁场以后，外力F 为零。得 WF=2 Q1 =2/75=0.0266J10如图，光滑斜面的倾角 30，一个矩形导体线框abcd 放在斜面内， ab 边水平，长度l 1 1m， bc 边的长度l 20 6 m，线框的质量m 1kg，总电阻R 0 1 ，线框通过细线与质