2019年高考物理二轮复习 专题四 电路和电磁感应 第12讲 电磁感应规律及其应用练案_1

1、2019年高考物理二轮复习 专题四 电路和电磁感应 第12讲 电磁感应规律及其应用练案专题四第12讲电磁感应规律及其应用限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中14题为单选，58题为多选)1(2018安徽省蚌埠市高三第三次教学质量检测)一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且abccde120，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为(B)A2BILB3BILC(2)BILD4BIL解析因为abccde120，根据几何关系可知bcd60，故b与d之间的

2、直线距离也为L，则导线段abcde有效长度为3L，故所受安培力的大小为：F3BIL，故ACD错误，B正确，故选B。2(2018安徽省蚌埠市高三第三次教学质量检测)如图所示，某小组利用电流传感器(接入电脑，图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2>i1)，则下列图象中正确的是(A)解析当电键断开后，电感与灯泡形成回路，电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流仍沿着原来方向，大小从i2开始不断减小，流过灯泡A的电流方向发生变化，故C正确，ABD错误，故选C。3(2018天津市高考压

3、轴卷)物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是(D)A弹簧的劲度系数太小B磁铁的质量太小C磁铁的磁性太强D圆环的材料与老师用的不同解析只要能够产生感应电流，都能对磁铁的运动产生阻碍作用，ABC错；若圆环的材料为非金属材料，不能产生感应电流，无法对磁铁产生阻碍作用，故选D。4(2

4、018厦门市高三下学期第二次质量检测)法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，原理如图所示。铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路，其他电阻均不计。转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为r，电阻的功率为P。则(D)A圆盘转动的角速度为，流过电阻R的电流方向为从c到dB圆盘转动的角速度为，流过电阻R的电流方向为从d到cC圆盘转动的角速度为，流过电阻R的电流方向为从c到dD圆盘转动的角速度为，流过电阻R的电流方向为从d到c解析将圆盘看成无数幅条组成

5、，它们都切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，根据右手定则圆盘上感应电流从边缘流向圆心，则流过电阻R的电流方向为从d到c；根据法拉第电磁感应定律，得圆盘产生的感应电动势EBrBrBr2，电阻消耗的电功率P，解得，D正确。5(2018陕西省西交大附中高三下学期期中)已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极。如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，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(AC)A若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势C若以ad边为轴，将线框向上翻转90

6、，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向D若以ab边为轴，将线框向上翻转90，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向解析北半球的磁场方向由南向北斜向下分布。A项，若线框向东平动，根据右手定则，ad边切割磁感线产生的电流方向沿ad方向，在电源内部电流方向由低电势到高电势，所以a点电势比d点电势低，故A对；若使线框向北平移，ab边切割磁感线，所以会产生电势差，所以ab两点电势不相等，故B错；若以ad边为轴，将线框向上翻转90，穿过线圈平面的向下磁通量变小，由楞次定律可知产生的感应电流的方向始终为adcb方向，故C正确；若以ab边为轴，将线框向上翻转90，穿过线圈平面的向下磁通量先变大后变小

7、，由楞次定律可知产生的感应电流的方向会发生变化，故D错误。故选AC。6(2018湖南省邵阳市高三下学期模拟)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是(BD)A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大，最大值mB0SB在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L有扩张的趋势D在t1t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流解析当螺线管内的磁感

8、应强度随时间按图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流，在t1时刻，感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，选项A错误；在t2时刻，感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，选项B正确；在t1t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势，选项C错误；由楞次定律，在t1t2时间内，导线框cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L内磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流，选项D正确。7(2018山东省潍坊市高三下学期三模)如图所示，两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37，cd间接电阻R，导轨电阻不计。质量为

9、m的金属细杆静止在倾斜导轨底端，与导轨接触良好，电阻为r。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化关系为BB0kt(k>0)，在杆运动前，以下说法正确的是(BC)A穿过回路的磁通量为2(B0kt)L2B流过导体棒的电流方向为由b到aC回路中电流的大小为D细杆受到的摩擦力一直减小解析由BS效(B0kt)(L2L2cos37)1.8(B0kt)L2，故A错误；磁感应强度均匀增大，产生的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得EnSk(L2L2cos37)1.8KL2，由全电路欧姆定律得I，则C正确；由楞次定律可得感应电流的方向俯视为顺时针方向，即电流流向为b到a，B正确；因感应电流大

10、小恒定，则细杆所受的安培力FBIL因B逐渐增大而增大，由左手定则知方向水平向右，对杆的平衡知识可得mgsinfBILcos，则摩擦力先向上逐渐减小到零，后向下逐渐增大，D错误。故选BC。8(2018四川省凉山州高三第三次诊断试题)如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M，边长为l，电阻为R的正方形均匀金属线框，BC边与虚线PQ平行，PQ右侧有竖直向上的匀强磁场，磁场宽度大于l，磁感应强度大小为B。线框通过一水平细线绕过光滑定滑轮悬挂一质量为m的物体，现由静止释放物体，当线框有一半进入磁场时已匀速运动，当地的重力加速度为g，线框从开始运动到AD边刚进入磁场过程中(BCD)A刚释放线框的瞬间，线框

11、的加速度为B细绳拉力的最小值为C线框恰全部进入磁场时，产生的热量等于mglD线框有一半进入磁场时与线框AD边刚进入磁场时BC两端的电压大小之比为34解析刚释放线框的瞬间，设绳子拉力为T，线框加速度为a。以m为研究对象，mgTma，TMa，可得a，T。进入磁场后加速度变小，故拉力变小，因此释放瞬间细绳拉力最小值为T；当全部进入磁场时，Tmg，TFA，产生的电动势为EBIv，则I，FABIL，可得匀速时速度v。由能量守恒，mgl(Mm)v2Q，可得产生的热量Qmgl(Mm)；线框有一半进入磁场时，BC两端的电压UBlv，框AD边刚进入磁场时，电路电流为零，BC两端的电压UBlv，两次电压大小之比为

12、34。综上分析，BCD正确。二、计算题(本题共2小题，需写出完整的解题步骤)9(2018广东省汕头市高三下学期4月模拟)如图，两平行金属导轨位于水平面上，相距L左端与一阻值为R的电阻相连。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m、电阻为r的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知电阻R消耗的功率为P，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨的电阻可忽略。求：(1)导体棒匀速运动的速率v；(2)水平外力F的大小。解析(1)设回路中的电流为I，对电阻R，有PI2R金属杆产生的电动势为EBLv根据欧姆

13、定律I联立可得导体棒匀速运动的速率v(2)金属杆在磁场中匀速运动，由牛顿第二定律得FmgBIL联立可得水平外力F的大小FmgBL10(2018江西省新余市高三下学期模拟)在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R10.6，R21.2，虚线左侧3m内(含3m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长。ab是跨接在导轨上质量为m0.1kg、长度为L0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r0.3，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小B0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示。从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引

14、力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度时间图象如图乙所示。已知2s末牵引力F的功率是0.9W。除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g10m/s2。(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；(2)试写出02s内牵引力F随时间变化的表达式；(3)如果2s末牵引力F消失，则从2s末到导体棒停止运动过程中R1产生的焦耳热是多少？解析(1)由速度时间图象可以看出导体棒做匀加速直线运动，加速度a1.5m/s2vat1.5tm/s水平方向上导体棒受牵引力F、安培力和摩擦力，根据牛顿第二定律得FBILfma又fNmgR1、R2并联电阻为R0.4根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得I0.25t(A)t2s时，I0.5A因为2s