(全国通用)2018年高考物理一轮复习第11章电磁感应.

1、1电磁感应中的图象和电路问题方法点拨（1 1）产生电动势的那部分导体相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，电 源两端电压为路端电压；（2 2）t图象、Bt图象的斜率不变或平行， 感应电动势大小不变, 电流方向不变.S率点逐项排査1 1. （B-B-1图象）（）（多选）如图 1 1 甲所示，abed是匝数为 100100 匝、边长为 1010 cmcm 总电阻为 0.10.1Q的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（）A.A.导线圈中产生的是交变电流B B.在t= 2.52.5 s s 时导线圈产生的感应电动势

2、为1 1 V VC.C.在 0 02 2 s s 内通过导线横截面的电荷量为2020 C CD.D.在t= 1 1 s s 时，导线圈内电流的瞬时功率为1010 W W2.2. （It图象）如图 2 2 所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd,ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2 2 倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间 变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）（）（）2S/T01 2屮233.3.（线框切割有界磁场）（多选）空间中存在一垂直纸面向里的

3、匀强磁场，磁场区域的横截面为 等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L. . 一正方形导体框abcd的边长也为L,开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图3 3 所示.由图示的位置开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场.若导体框中的感应电流为间的电压为uab,感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中,变化规律的图象正确的是 （）直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为圆环的电阻为 2 2R一根长度为 2 2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心0点紧贴着圆环以正确的是（）B.B.圆环消耗的电功率是恒定的2i,a、b两点u

4、ab随时间的4 4.（电路问题）（）（多选）如图 4 4 所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环,PQ为圆环的B,但方向相反,角速度3沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好， 则下列说法A A.金属棒MN两端的电压大小为Br2图 3 34c.圆环中电流的大小为2BRr5D.金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为3 3R5 5.（电路问题）（）（多选）如图 5 5 所示，一个“日”字形金属框架竖直放置，AB CD EF边水平且间距均为L,阻值均为R,框架其余部分电阻不计. 水平虚线下方有一宽度为L的垂直纸面 向里的匀强磁场释放框架，当AB边刚进入磁场时框架恰好匀

5、速，从AB边到达虚线至线框穿出磁场的过程中，AB两端的电势差UB、AB边中的电流1（设从A到B为正）随位移x变化 的图象正确的是（）0 -1S考題综合突破6 6如图 6 6 甲所示，矩形线圈abed固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁 场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正则线圈感应电流随时间的变化图象为（）（）图 8 867 7如图 7 7 甲所示，一匝数N 1010、总电阻为R= 2.52.5Q、边长L= 0.30.3 m m 的均质正三角形金属 线框静置在粗糙水平面上， 线框的顶点正好

6、是半径r=3 3 的圆形磁场的圆心， 磁场方向竖直向3 3下（正方向），磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示，a、b是磁场边界与线框的A A.t= 0 0 时穿过线框的磁通量为0.060.06 WbWbC.C.线框静止时，a b两点间电压为 V VD.D.经时间t= 0.80.8 s s，线框开始滑动有两个宽度也为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B方向分别竖直向下和竖直向上.t=0 0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在外力作用下，以速度v匀速进入 并通过磁场区域.规定电流i沿逆时针方向时为正，磁感线竖直向下时磁通量 为正，安培 力的合力F向左为正.则以下关于、i、F

7、和导线框中的电功率P随时间变化的图象大致正两个交点，已Ff= 0.60.6 N N，取n= 3 3，则（）B B.线框静止时，线框中的感应电流大小为0.60.6 A A8 8 （多选）如图 8 8,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，导线框右侧AB甲7确的是（）89.9.如图 9 9 甲所示，光滑平行金属导轨MN PQ所在平面与水平面成B角，M P两端接一电 阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计.整个装置处在 磁感应强度大小为B方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t= 0 0 时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运

8、动，通过定值电阻R的电荷量q随时2间的平方t变化的关系如图乙所示. 下列关于穿过回路abPMa勺磁通量 、金属棒的加速度10.10.（多选）如图 1010 所示，顶角0= 4545的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖 直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速a、 外力F、 通过) )9度vo沿导轨MONO右滑动，导体棒的质量为m导轨与导体棒单位长度的电阻均为r. .导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t= 0 0 时导体棒位于顶角O处，则流过导体棒的电流强度I、导体棒内产生的焦耳热Q导体棒做匀速直线运动时 水

9、平外力F、导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是（）10yX X X x x/5c xXx/x x XX X X 夕 KX XX XX K X Xx x X X X X KXK/X严述X X揖 H 址城A円盘 K X X X XkflVj图 101011.11.（多选）直角三角形金属框abc放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.若金属框绕ab边向纸面外以角速度3匀速转动 9090 （从上往下看逆时 针转动），如图 1111 甲所示，c、a两点间的电势差为Ua,通过ab边的电荷量为q. .若金属框绕bc边向纸面内以角速度3匀速转动 9090,如图乙所示，

10、c、a两点间的电势差为 也，通过ab边的电荷量为q. .已知be、ab边的长度都为I，金属框的总电阻为R下列判断正确的图 1111,Bl2D.D.q q=2RA A.1 1Ua=2 2B3IB.B.1 1=2 2B3I2 2BnI28 8RCD11合案精析Bi1 1 . ACDACD 在 0 02 2 s s 内，磁感应强度变化率为=1 1 T/sT/s，根据法拉第电磁感应定律，产生11V V.导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A A 正确在t= 2.52.5 s s 时，产生的感应电动势为 吕=2 2 V V,选项 B B 错误.在 0 02 2 s s 内，感应电流I= 1 1 A

11、 A，通过导体横截面的电荷量为q=It= 2020 C C ,选项 C C 正确.在t= 1 1 s s 时，导线圈内感应电流的瞬时功率P=Ul=I2R=10102X0.10.1 W W = 1010 W W,选项 D D 正确. 2.2.A A 由E=BLv可知，导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线有效长度L均匀增大，感 应电动势E均匀增大，由欧姆定律可知，感应电流I均匀增大.由右手定则可知，感应电流方向由M经R到N,由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，大小不断增大，故B B、C CD D 项错，A A 项正确. 3.3. ADAD 由楞次定律可知，导体框进入磁场时感应电流的方向为逆

12、时针，出磁场时感应电流E Blv的方向为顺时针，由E=Blv可知i=R=帀，导体框进、出磁场时，有效切割长度I均由L逐渐变为零，所以电流也是从大变小， A A 正确，B B 错误；进磁场时ab边为电源，Ub为负值， 且大小为4BLV,出磁场时ab边不是电源，电流从b到a,Ub为负值，且大小为BLv,C错误，D D 正确. 1 14.4.BDBD 由右手定则知金属棒MN中产生的感应电动势相当于两电源串联，总电动势E= 2 2X? ?在 2 23 3s s 内，磁感应强度变化率为=2 2 T/sT/s，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为一nS =100X2X2 V=222.Br3=Br3,

13、金属棒MN相当于电源，外电路电阻为R1 12 2,因此金属棒MN两端的电压等于-E=1 123 3B3r,选项 A A 错误；根据闭合电路欧姆定律得总电流22 2B3r3 3R，圆环中电流大小为总电流的一半，为Bor23 3R，选项C C 错误；通过圆环的电流和金属棒MN两端的电压不变， 故圆环消耗的感应电动势为122 2n的电功率是不变的，选项B B 正确；金属棒MN旋转一周的时间t=，因此电路中产生的热34 4nB23r4量 W=W=EIt=-一，选项 D D 正确. 5.5. ACAC 00L过程中，此时AB相当于内阻为R的电源，B为电源正极，电势较高，AB两端13的电势差为路端电压，设

14、为一U,此时由欧姆定律有：1。= 3 3E,u=?R= E,其中E为电源2 2R电压，I。为电路总电流；L2 2L过程中，CD相当于内阻为R的电源，此时UBA=EI oR=3E=U,1 1所以UB=U U； 2 2L3 3L过程中，EF相当于内阻为R的电源，此时UBA=EIoR=3E= U,U,所以3 3LAB=u,则 A A 图象符合，A A 项正确，B B 项错误；0 0L过程中，因为AB边刚进入磁场时框架相当于内阻为R的电源，电流方向从B到A,此时电流|3= ：li= 刍，贝UC C 图象符合，C C2 23 3R项正确，D D 项错误. 6.6. A A 由题图乙可知，在 0 0内，左

15、侧磁场强度大小逐渐增大，右侧磁场强度大小逐渐减 小，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针；在TT内，左侧磁场强度大小逐渐减小，右侧磁场强度大小逐渐增大，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为顺时针再根据均匀变化的磁场产生恒定的电流知，A A 正确. 1 127.7. D D 由磁通量的定义可知t= 0 0 时穿过线框的磁通量为 二B0nr= 0.010.01 WbWb , A A 错；6 6B1 12E由法拉第电磁感应定律知E=Np=- nr= 0.250.25 V V,所以线框中的感应电流为I=R=0.10.1 A A, B B 错；由楞次定律及闭合电路欧姆定律可知Ub=E=V V , C

16、C 错；线框位于磁场中的9 93636两条边受到的安培力大小为F1=NBIr，且两个力的夹角为 120120,合力大小等于R,所以当F1等于最大静摩擦力时，线框就要开始滑动，即NBIr=Ff，由题图乙知B= 2 2+ 5 5t(T)(T)，联立并代入数据得t= 0.80.8 s s , D D 对. 8 8. BDBD9.9. C C 设金属导轨间的距离为I，金属棒沿导轨向上运动的位移为X,由题图乙可得q=IBlxk R+r1 1t= 祐 =kt2,x=BIt2,故金属棒做匀加速直线运动，B B 错误；由=Bl X0+ at可BiaB2|2a知, A A 错误；回路中的电流I=t，由牛顿第二定

17、律有Fmginin0BII=ma故有F=-恰好匀速，由受力平衡可知，电流方向从A到B,此时电流E2 2E1=3 32 2R3 3RL2 2L过程中,CD相当于内阻为R的电源，电流方向从B到A此时电流丨2= 1212ii= 3R.3R.2 2L3 3L过程中,EF14R rR+rt+mgsinsin0+maC C 正确，D D 错误. 1510.10. ACAC 00 至Ut时间内，导体棒的位移为：x=Vot,t时刻，导体棒的长度为：1=X,导体11.11. ADAD 甲图be和ac边切割磁感线，产生的电动势Eca=BlV= 其I2. .由于穿过闭合1 12电路的磁通量没有变化，电路中没有电流，故UCa=E=-BwI,选项 A A 正确，选项 C C 错误.乙 图中，只有ca边切割磁感线，产生的电动势是变化的，其最大值为位置转过 9090的瞬间，其瞬时值为0 0,这个过程中的平均电动势为 边的电荷量q=