2020年高考物理二轮专题复习八：电磁感应及综合应用交变电流(解析附后)

1、2020年高考物理二轮专题复习八：电磁感应及综合应用交变电流 （解析附后）考向预测对于交变电流，从近几年命题看，高考对本部分内容考查命题频率较低。电磁感应命 题频率较高，大部分以选择题的形式出题，也有部分是计算题，多以中档以上难度的题目 来增加试卷的区分度。考查较多的知识点有：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用；电 磁感应中动力学问题分析；电磁感应中的动力学和能量问题。知识与技巧的梳理A B .一1 .看到“磁感应强度 B随时间t均匀变化”，想到“笠=k为定值”。2 .应用楞次定律时的“三看”和“三想”（1）看到“线圈（回路）中磁通量变化”时，想到“增反减同” 。（2）看到“导体与磁体间有相对

2、运动”时，想到“来拒去留”。（3）看到“回路面积可以变化”时，想到“增缩减扩”。3 .抓住“两个定律”、运用“两种观点”、分析“一种电路”“两个定律”是指楞次定律和法拉第电磁感应定律；“两种观点”是指动力学观点和能量观点；“一种电路”是指电磁感应电路。限时训练经典常规题1.（多选）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框 abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图 （a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t = 0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图 （b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电

3、动势取正）。下列说法正确的是（）1F/V 001 ：* Q 心。用-0.01 ''5）（b）A.磁感应强度的大小为 0.5 TB.导线框运动速度的大小为0.5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t = 0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N2.（多选）某同学模拟“远距离输电”电路，将实验室提供的器材连接成了如图所示电路。A B为理想变压器，灯 Li、L2相同且阻值不变，输电线路等效电阻为输入电压不变，当开关 S断开时，灯Li正常发光，则（）A仅I合S, Li变暗B.仅I合S,输电线路的发热功率变小C.仅将滑片P上移，Li变亮D.仅将

4、滑片P上移，输电线路的发热功率变小3.（多选）如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为 m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力 F作用下，由静止开始运动距离 d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是（）A. A点的电势高于C点的电势B.此时AC两端电压为 5c= . LvRR+ r1 2C.此过程中电路产生的电热为Q= Fd-mVD.此过程中通过电阻R的电荷量为q=篙g灯加高频易错题1 .扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔 离外界振动对

5、STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并 施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 （）：xxx:;老年不，：x xx IABC2 .（多选）如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R C和G是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域 C中磁场的磁感应强度随时间按B = b+kt（k>0）变化，G中磁场的磁感应强度恒为 B, 一质量为 m电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域。的圆心，垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好, 并恰能

6、保持静止（轨道电阻不计，重力加速度大小为 g）。则（）(HR-2 21KI/JA.通过金属杆的电流方向为从 A到Bb.通过金属杆的电流大小为 2BaC.定值电阻白阻值为 R= 2k兀Ra mgD.整个电路中产生的热功率P= VamgC.保持开关闭合，向上移动下极板时，粒子将向下运动D.断开开关S,粒子将向下运动A理想变压器原、副线圈的匝数比3.如图所示，平行极板与单匝圆线圈相连，极板距离为d,圆半径为r,单匝线圈的电阻为 R,外接电阻为 R,其他部分的电阻忽略不计。在圆中有垂直纸面向里的磁场，磁卜列说法正确的是（）A.粒子带正电精准预测题1 .钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量

7、电流强度很大的电流,其原理如图。若原线圈与副线圈的匝数比为1 ： 500,电流表A的示数为1 A,则（）是理想电表，副线圈接有“220 V 220 W ”的抽油烟机和“ 220 V 40 W ”的白炽灯，如果2.（多选）如图甲所示，一理想变压器原线圈匝数ni,副线圈匝数r）2,电流表和电压表原线圈电压按图乙所示规律变化，抽油烟机正常工作，则下列说法正确的是()感应强度均匀增加，有一个带电粒子静止在极板之间，带电粒子质量为m电荷量为B.A B (R + R)mgd磁感应强度的变化率为t r2qRA.钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯D.被测电路电流的最大值为500 AB.钳形电流表能够用来测量直

8、流电的电流C.被测电路电流的平均值为500 AB.电流表A2的读数为1 A ,电压表的示数为 220 VC.抽油烟机的内阻为 220 QD.变压器的输入功率为 260 W3 .如图所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为 m长度为l的金属杆置于导轨上。t = 0时，金属杆在水平向右、大小为 F的恒定拉力作用下由静止开始运动。to时刻，金属杆进入磁感应强度大小为R方向垂直于纸面向里的匀强磁.场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持k工 J垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为W。重力加速度大小为 go求：II & * “(1)金属

9、杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值。4 .如图甲所示，ACD固定在水平面上的半径为 2r、圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是半径为r、圆心也为 O的半圆弧，在半圆弧 EF与导轨ACD间的半圆环区域内存在垂直 导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B, B随时间t变化的图象如图乙所示. OA间接有电阻P,金属杆OM何绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆 0Mtl电阻P的阻值 均为R其余电阻不计。.、，.一、. ,.兀.、一 .(1)0t0时间内，OM干固定在与 OA夹角为0 1 =彳的位置不动，求这段时间内通过电 3阻P的感应电流大小和方向；(2) t02t0时间内，OM杆在

10、外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2t0时转过角度02 = 到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q3(3)2 t03t0时间内，OM杆仍在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，3t0时转到OD位置，若2t0时匀强磁场开始变化，使得2t03t0时间内回路中始终无感应电流，求 B随时间t变化的关系式，并在图乙中补画出这段时间内的大致图象。5.如图1a,超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。如图 b,已知管道中固定着两根平行金属导轨MN PQ两导轨间距为，3r；运输车的质量为 mi横截面是半径为 r的圆。运输车上固定着间距为 D

11、与导轨垂直的两根导体棒1和2,每根导体棒的电阻为 R,每段长度为 D的导轨的电阻也为 R其他电阻忽略不计，重力加速度为go(1)如图c,当管道中的导轨平面与水平面成0 =30。时，运输车恰好能无动力地匀速下滑。求运输车与导轨间的动摩擦因数;(2)在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。当运输车由静止离站时，在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源，此时导体棒 1、2均处于磁感应强度为 B,垂直导轨平面向下的匀强磁场中，如图do求刚接通电源时运输车的加速度的大小(电源内阻不计，不考虑电磁感应现象)；当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为B,宽度为 D的匀强磁场，且相邻的

12、匀强磁场的方向相反。求运输车以速度V0从如图e通过距离2D后的速度v。6.如图所示，水平轨道与半径为r的半圆弧形轨道平滑连接于 S点，两者均光滑且绝缘，并安装在固定的竖直绝缘平板上。在平板的上下各有一个块相互正对的水平金属板P、Q两板间的距离为 do半圆轨道的最高点 T、最低点S、及P、Q板右侧边缘点在同一竖直 线上。装置左侧有一半径为 L的水平金属圆环，圆环平面区域内有竖直向下、磁感应强度 大小为B的匀强磁场，一个根长度略大于L的金属杆一端置于圆环上，另一端与过圆心O的竖直转轴连接，转轴带动金属杆逆时针转动(从上往下看)，在圆环边缘和转轴处引出导线分另与P、Q连接。图中电阻阻值为 R不计其他

13、电阻。右侧水平轨道上有一带电量为+q、1 ， ，、， 、一 ， 、，_， ， ,， 一一 . ，1质量为3 m的小球1以速度vo Jl0gr向左运动,与刖面静止的、质量也为a m的不带电小球2发生碰撞，碰后粘合在一起共同向左运动。小球和粘合体均可看作质点，碰撞过程没 有电荷损失，设 P、Q板正对区域间才存在电场，重力加速度为go(1)计算小球1与小球2碰后粘合体的速度大小v;(2)若金属杆转动的角速度为 3,计算图中电阻 R消耗的电功率 P;(3)要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点S做圆周运动到最高点T,计算金属杆转动的角速度的范围。参考答案限时训练经典常规题1 .【解析】由题图（b）可

14、知，导线框运动的速度大小v=： = 0-2 m/s = 0.5 m/s , B项正确；导线框进入磁场的过程中，cd边切割磁感线，由 E= BLv,彳导B=; = c丁 T =LV 0.1 x 0.50.2 T , A项错误；由题图（b）可知，导线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针 方向，根据楞次定律可知，磁感应强度方向垂直纸面向外，C项正确；在0.40.6 s这段时间内，导线框正在出磁场，回路中的电流大小 I=E=袅4A = 2 A,则导线框受到的安 R 0.005培力 F= BIL= 0.2 X 2 X 0.1 N = 0.04 N , D项错误。【答案】BC2 .【解析】闭合S,则

15、B副线圈回路消耗功率增大，B副线圈中电流增大，B原线圈电流也增大，则 R上损失的电压和功率增大，则B输入电压Ubi=UA2IR减小，灯泡两端电压UB2减小，故灯泡会变暗，故A正确，B错误；仅将滑片 P上移，A副线圈匝数减小，则A的输出电压减小，B的输入电压减小，灯泡两端电压也减小，故Li变暗，消耗功率减小，流过灯泡的电流减小，则B副线圈中电流减小，B原线圈中电流也减小，流过R的电流减小，输电线路的发热功率变小，故 C错误，D正确。【答案】 AD3【解析】根据右手定则可知，A点相当于电源的正极，电势高，A正确；AC产生的 ER 2BLvR 一 一 感应电动势为 E= 2BLv, AC两端的电压为

16、 Uac=-=，B错误；由功能关系得 Fd = R+r R+r1 22BLd 一2mV+Q+ Q, C错误；此过程中平均感应电流为I =（R+r） At,通过电阻 R0的电荷量为 ，2BLd 一一q I At R+r, D正确。【答案】AD高频易错题1 .【解析】 施加磁场来快速衰减 STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时通 过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，则其受到安培力作用， 该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减。方案 A中，无论紫铜薄板上下振动还是左 右振动，通过它的磁通量都发生变化；方案 B中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通 量可能不变，当紫铜薄

17、板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案 C中，紫铜薄板上下振 动、左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案 D中，当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄 板中磁通量可能不变。综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是Ao【答案】 A2 .【解析】区域C中磁场的磁感应强度随时间按 B=b+kt（k>0）变化，可知磁感应 强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A故A错误；对金属杆，根据平衡方程得mg= B2I 2a,解得I =会，故B正2B2a确；由法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势E=*=*Tta2=kTta2；且闭合3电路欧姆定

18、律有I =1,又I = 罂，解得R= 2兀kRa - r,故C错误；整个电路中产生 R+ r2B2amg二、» 一兀 kamg 一 一右的热功率P= EI= g ，故D正确。26【答案】BD3 .【解析】穿过线圈的磁通量垂直纸面向里增加，由楞次定律可知，平行板电容器的 上极板电势高，下极板电势低，板间存在向下的电场，粒子受到重力和电场力而静止，因 此粒子受到的电场力方向向上，电场力方向与场强方向相反，粒子带负电，故A错误；对U2 一（R+R）U （R+R）mgd粒子，由平衡条件得：mg= q-7,而感应电动势：E=,斛得：E= 己,d及qR2,A ABAB （R+ R2）mgd ,

19、一由法拉第电磁感应定律得：E= n =nS-B,解得：丁=（兀产苛,故B正确；保持开关闭合，则极板间的电压不变，当向上移动下极板时，导致间距减小，那么电场强度增大，则电场力增大，因此粒子将向上运动，故C错误；断开开关 S,电容器既不充电，也不放电，则电场强度不变，因此电场力也不变，故粒子静止不动，故 D错误。【答案】B精准预测题A正确；互感器利用的是电磁1 .【解析】 钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯,感应的互感原理，不能用于测量直流电，故 B错误；由卜=n1得：11 = 叫=竺°二A = 500 11 n2ni1A,因为电流表测的是有效值，故C、D错误。【答案】 A2 200 2

20、2.【斛析】 原线圈两漏电压为： U= 厂7V = 2 200 V ,抽油烟机正常工作，则副2一一、“，一 ni U 10 , 人 线圈两漏电压 U2= 220 V ,理想变压徐F原、副线圈的匝数比一,故A正确；电流表n2 U21忿的读数为：|2=+ 2=亍VA +A 1.18 A ,电压表的示数为 220 V ,故B错误；抽油U2 U2 220220烟机正常工作时不符合欧姆定律，所以根据题中条件无法计算其内阻，故C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即为：P入=P出 = 220 W+ 40 W= 260 W,故D正确。【答案】 AD3【解析】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第

21、二定律得ma= F(1 mg设金属杆到达磁场左边界时的速度为v,由运动学公式有v= at。当金属杆以速度 v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E= Blv一一 F联立解得e= Bit 0彳w g。I ,根据欧姆定律(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为EI=R式中R为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为f=BlI因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F-(1 mg- f = 0联立式得E2l 2t °R=。m .一， ABB A AB _4.【斛析】(1)0t0时间内：丁7=1，E1 = , SiA t t0 At AtS = . % (2 r)2 % r

22、 2=-, 11= 6622R Btt r2解得：11=工1了，通过电阻P的感应电流方向为：A-Q4t 0R._ 、-TT (2) t02t0时间内，OM专动的角速度为 3=工7,感应电动势为:3t 0Ea= E0rV,亍；23r, 12=1, 2'2R'/日, Hr4得到 Q）=y 16t 0R(3)2 to3to时间内,回路中无感应电流,磁通量不变，则B0兀 r2= B-兀2+3（； 2t0）- 3兀 r22兀得到：B=竿。图象如图所示。5 【解析】(1)分析运输车的受力，将运输车的重力分解，如图a,轨道对运输车的支如图bo持力为FN1、FN2,又 f 1= 1 Fn1,f

23、 2= 1 Fn2b0 , FN2= mgcos 0运输车匀速运动 mgsin解得(2)运输车离站时, 一11R电路图如图 c, R总由闭合电路欧姆定律又 11 =二，12=- 44导体棒所受的安培力Fi = BI1 3r, F2= BI 2 , 3r运输车的加速度a=F1+F2m3口 4 J3BrE斛得 a= 11mR。运输车进站时，电路如图 d,当车速为v时，由法拉第电磁感应定律日=B yJ3rv ; E2 = B 3rv E+ E 由闭合电路欧姆定律I =导体棒所受的安培力Fi=BI - q3r, E= BI q3r运输车所受的合力F=F + F2=B_3rV选取一小段时间A t,运输车

24、速度的变化量为Av,由动量定理得口 B 3r1 2 即一RA x= mA v两边求和-3B2r22D-=mv- mv R解得v=v06B2r2D mR °o解得：v112(2)杆转动的电动势BLv BL- L-BL22_ 2 4 2B L4R2电阻R的功率P R(3)通过金属杆的转动方向可知：P、Q板间的电场方向向上，粘合体受到的电场力方向向上.在半圆轨道最低点的速度恒定，如果金属杆转动角速度过小，粘合体受到的电场力较小，不能达到最高点 T,临界状态是粘合体刚好达到 T点，此时金属杆的角速度 3 1为 最小，设此时对应的电场强度为E,粘合体达到T点时的速度为 W。2在T点，由牛顿第二

25、定律得：mg qE1 m"从S到T,由动能定理得:1212解得Ei m2q杆转动的电动势-BL22两板间电场强度Ei如果金属杆转动角速度过大,粘合体受到的电场力较大，粘合体在S点就可能脱离圆轨道，临界状态是粘合体刚好在S点不脱落轨道，此时金属杆的角速度3 2为最大，设此时对应的电场强度为E2o在S点，由牛顿第二定律得 qE2 mg2 v m r杆转动的电动势2-BL2 222qE1 2r mg 2r mv1 mv22S做圆周运动到最高点T,金属两板间电场强度E2综上所述，要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点7mgd2qBL2 omgdz 2杆转动的角速度的范围为：qBL2020年

26、高考物理二轮专题复习八：电磁感应及综合应用交变电流 (解析版)考向预测对于交变电流，从近几年命题看，高考对本部分内容考查命题频率较低。电磁感应命 题频率较高，大部分以选择题的形式出题，也有部分是计算题，多以中档以上难度的题目 来增加试卷的区分度。考查较多的知识点有：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用；电 磁感应中动力学问题分析；电磁感应中的动力学和能量问题。知识与技巧的梳理1 .看到“磁感应强度 B随时间t均匀变化”，想到“ *= k为定值”。2 .应用楞次定律时的“三看”和“三想”(1)看到“线圈(回路)中磁通量变化”时，想到“增反减同”。(2)看到“导体与磁体间有相对运动”时，想到“来拒去

27、留”。(3)看到“回路面积可以变化”时，想到“增缩减扩”。3 .抓住“两个定律”、运用“两种观点”、分析“一种电路”“两种观点”是指动力学观点和能量观“两个定律”是指楞次定律和法拉第电磁感应定律; 点；“一种电路”是指电磁感应电路。限时训练经典常规题0.1 m、1 .（多选）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为总电阻为0.005 的正方形导线框 abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。 已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t = 0时刻进入磁场。线框中感应电动势随）。下列说法正时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取

28、正 确的是（）A.B.C.D.0.01磁感应强度的大小为 0.5 T导线框运动速度的大小为0.5 m/s磁感应强度的方向垂直于纸面向外在t = 0.4 s至t = 0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N【解析】由题图（b）可知，导线框运动的速度大小v=； = 02 m/s =03m/s导线框进入磁场的过程中，cd边切割磁感线，由E= BLv,彳导B= 号T=0.2 T ,LV 0.1 人 0.5A项错误；由题图（b）可知，导线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，根据楞次定律可知，磁感应强度方向垂直纸面向外，C项正确；在0.40.6 s这段时间内，导线框正在出磁场，

29、回路中的电流大小I=E= 70H A=2 A,则导线框受到的安培力F=R 0.005BIL=0.2 X 2X0.1 N =0.04 N , D项错误。【答案】 BC2 .（多选）某同学模拟“远距离输电”电路，将实验室提供的器材连接成了如图所示电路。A B为理想变压器，灯 Li、L2相同且阻值不变，输电线路等效电阻为R现彳持A的输入电压不变，当开关 S断开时，灯L1正常发光，则（）A.仅I合S, L1变暗B.仅1合S,输电线路的发热功率变小C.仅将滑片P上移，L1变亮D.仅将滑片P上移，输电线路的发热功率变小【解析】闭合S,则B副线圈回路消耗功率增大，B副线圈中电流增大，B原线圈电流也增大，则

30、R上损失的电压和功率增大，则B输入电压 U1=U2IR减小，灯泡两端电压%减小，故灯泡会变暗，故 A正确，B错误；仅将滑片 P上移，A副线圈匝数减小，则 A的输出电压减小，B的输入电压减小，灯泡两端电压也减小，故Li变暗，消耗功率减小，流过灯泡的电流减小，则B副线圈中电流减小，B原线圈中电流也减小，流过 R的电流减小，输电线路的发热功率变小，故C错误，D正确。【答案】 AD3 .（多选）如图所示，水平放置的粗糙 U形框架上接一个阻值为 R的电阻，放在垂直 纸面向里、磁感应强度大小为 B的匀强磁场中。一个半径为 L、质量为 m的半圆形硬导体 AC在水平向右的恒定拉力 F作用下，由静止开始运动距离

31、 d后速度达到v,半圆形硬导体 AC的电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是 （）A. A点的电势高于C点的电势B. 一、，.一,Btt LvR此时AC两端电压为梃=五丁丁12C.此过程中电路广生的电热为Q= Fd-2mvD.此过程中通过电阻 R的电荷量为q=B1R r【解析】根据右手定则可知， A点相当于电源的正极，电势高，A正确；AC产生的感一，一， 一， ER 2BLvR- 1应电动势为 E= 2BLv, AC两端的电压为 比=己工？=石丁，B错误；由功能关系得 Fd=3R）十 r R）十 r2mv + Q+ Q, C错误；此过程中平均感应电流为 T = /D2BLd,通过电阻 R的电

32、荷量为q（R）+ r） A t2BLd=I At =, D正确。R+r【答案】AD高频易错题置偶落板1 .扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔 离外界振动对 STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并 施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是'- "nd. S YXXK -X V X M M KX【解析】施加磁场来快速衰减 STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时通过紫 铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和

33、感应电流，则其受到安培力作用，该 作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减。方案 A中，无论紫铜薄板上下振动还是左右 振动，通过它的磁通量都发生变化；方案 B中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通量 可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案 C中，紫铜薄板上下振动、 左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案 D中，当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄板中 磁通量可能不变。综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。【答案】 A2.（多选）如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R C和G是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域 C中磁场的

34、磁感应强度 随时间按 B = b+kt（k>0）变化，。中磁场的磁感应强度恒为 B2, 一质量为 m电阻为r、 长度为L的金属杆AB穿过区域G的圆心，垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好， 并恰能保持静止（轨道电阻不计，重力加速度大小为g）。则（）A.通过金属杆的电流方向为从 A到BB.通过金属杆的电流大小为 mg2B2aC.2kTtRa3定值电阻的阻值为R=-D.整个电路中产生的热功率P=粤普2B2【解析】区域C中磁场的磁感应强度随时间按B=b+kt（k>0）变化，可知磁感应强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为mg从B到A,故A错误；

35、对金属杆，根据平衡方程得mg= B2I - 2a,解得I故B正确;2Ra由法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势E=*=*a2=kTta2；且闭合电路3欧姆定律有I =-,又I =翳，解得R=a-r,故C错误；整个电路中产生的热 R+ r2B2amg一- 兀 kamg ,功率P= EI =,故D正确。2B2【答案】BD3.如图所示，平行极板与单匝圆线圈相连，极板距离为d,圆半径为r,单匝线圈的电阻为 R,外接电阻为 R,其他部分的电阻忽略不计。在圆中有垂直纸面向里的磁场，磁m电荷量为q。则感应强度均匀增加，有一个带电粒子静止在极板之间，带电粒子质量为 下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.

36、磁感应强度的变化率为AB_ (R + R)mgdA t 兀 r2qR-C.保持开关闭合，向上移动下极板时，粒子将向下运动D.断开开关S,粒子将向下运动【解析】穿过线圈的磁通量垂直纸面向里增加，由楞次定律可知，平行板电容器的上极板电势高，下极板电势低，板间存在向下的电场，粒子受到重力和电场力而静止，因此粒子受到的电场力方向向上，电场力方向与场强方向相反，粒子带负电，故A错误；对粒一 I 十（R+R）U “口（R+R2）mgd ,子，由平衡条件得： mg= q,而感应电动势： E= ,解得：E= ,由dR2qK ABA B （R+R）mgd （ 乙法拉第电磁感应定律得：E= n =nS-j-,解得

37、： =（兀/苛,故B正确；保持开关闭合，则极板间的电压不变，当向上移动下极板时，导致间距减小，那么电场强度增大，则电场力增大，因此粒子将向上运动，故C错误；断开开关 S,电容器既不充电，也不放电，则电场强度不变，因此电场力也不变，故粒子静止不动，故 D错误。【答案】B精准预测题1 .钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流， 其原理如图。若原线圈与副线圈的匝数比为1 ： 500,电流表A的示数为1 A,则（）A.钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯B.钳形电流表能够用来测量直流电的电流C.被测电路电流的平均值为 500 AD.被测电路电流的最大值为 500 A【解析】

38、 钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯，A正确；互感器利用的是电磁感应的互感原理，不能用于测量直流电，故 B错误；由及得：产生=5*1 a = 500 A,11 n2ni 1因为电流表测的是有效值，故G D错误。【答案】 A2 .（多选）如图甲所示，一理想变压器原线圈匝数副线圈匝数 小，电流表和电压表是理想电表，副线圈接有“220 V 220 W ”的抽油烟机和“ 220 V 40 W ”的白炽灯，如果原线圈电压按图乙所示规律变化，抽油烟机正常工作，则下列说法正确的是（）B.电流表人的读数为1 A,电压表的示数为 220 VC.抽油烟机的内阻为 220 QD.变压器的输入功率为 260 W【解析

39、】原线圈两端电压为：U = 2 200V2 v = 2 200 V ,抽油烟机正常工作，则副线:12圈两端电压 U= 220 V,理想变压器原、副线圈的匝数比 ,=口=彳，故A正确；电流表 A的读数为：I2=PM+ 2=黑 A+黑 A=1.18 A ,电压表的示数为 220 V,故B错误；抽油烟 U2 U2 220220机正常工作时不符合欧姆定律，所以根据题中条件无法计算其内阻，故C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即为：P入=P出=220 W+ 40 W= 260 W,故D正确。【答案】 AD3 .如图所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为 m长度为l的金属杆置于导

40、轨上。t = 0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t。时刻，金属杆进入磁感应强度大小为R方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为(1。重力加速度大小为 go求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值。【解析】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第二定律得ma= F-猿 mg设金属杆到达磁场左边界时的速度为v,由运动学公式有v= ate当金属杆以速度 v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E= Blv联立解得E= Bl

41、t 0 -一 (1 g 。 m d(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ,根据欧姆定律E I=R式中R为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为f=BlI因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F(1 mg- f = 0B2l 2t 0联立式得R-。m4 .如图甲所示，ACD固定在水平面上的半径为2r、圆心为O的金属半圆弧导轨， EF是半径为r、圆心也为 O的半圆弧，在半圆弧 EF与导轨ACE间的半圆环区域内存在垂直 导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B, B随时间t变化的图象如图乙所示.OA间接有电阻P,金属杆OM何绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆0Mtl电阻P的阻值均为

42、R其余电阻不计。甲乙一 .，. 一、, ,一兀一 .-(1)03时间内，OM干固7E在与 0A夹角为8 1 =彳的位置不动，求这段时间内通过电3阻P的感应电流大小和方向；(2) to2to时间内，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2to时转过角度02 =到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q3(3)2 to3to时间内，0M杆仍在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，3to时转到0D位置，若2to时匀强磁场开始变化，使得2to3to时间内回路中始终无感应电流，求 B随时间t变化的关系式，并在图乙中补画出这段时间内的大致图象。一一.一,一， ABBo_ AO AB_【斛析】（1）

43、ot o时间内：*= *, Ei=+=+ Si t to At兀（2 r） 2 6 兀 r2兀 r2EiYI Ii=2rR r2解得:ii=boew,通过电阻p的感应电流方向为:4t oR兀(2) to2to时间内，OM专动的角速度为 3 =丁，感应电动势为:3t oQ= l22Rto,E=BrT, 一；2 , i2=1,'2'2R(3)2 to3t。时间内，回路中无感应电流，磁通量不变，则B0兀 r2= B-兀 r2+ 川（；2t0） 3兀 r22兀2由0得到：B= -j-o图象如图所示。注、 H.5 .如图1a,超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具

44、有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。如图b,已知管道中固定着两根平行金属导g。MNU- MT导林梅I讨年体峥阑戟KKXXU.XMXXXX MXX工声簿XXXMMXX M居X M K M 当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为B,宽度为 D的匀强磁场，且相邻轨MN PQ两导轨间距为 43r；运输车的质量为 m横截面是半径为 r的圆。运输车上固定着间距为 D与导轨垂直的两根导体棒1和2,每根导体棒的电阻为 R每段长度为 D的导轨的电阻也为 R其他电阻忽略不计，重力加速度为kt K X XK X X(1)如图c,当管道中的导轨平面与水平面成e =30°时，运输车恰好能无动力地匀速下滑。求运输车与导轨间的动摩擦因数；(2)在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。当运输车由静止离站时，在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源，此时导体棒 1、2均处于磁感应强度为 B,垂直导轨平面向下的匀强磁场中，如图do求刚接通电源时运输车的加速度的大小(电源内阻不计，不考虑电磁感应现象)；的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度V0从如图e通过距离2D后的速度v。a,轨道对运输车的支持力【解析】(1)分析运输车的受力，将运输车的重力分解，如图0 , Fn2= mgcos 0Aft A jb又 f 1=