高考物理大二轮专题复习与增分策略题型专练专练11楞次定律和法拉第电磁感应定律

1、 【步步高】2014高考物理大二轮专题复习与增分策略题型专练专练11楞次定律和法拉第电磁感应定律（限时：45分钟）、单项选择题（2013 浙江 15）磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈.当以速度vo刷卡时，在线圈中产生感应电动势， 其Et关系如图1所示.如果只将刷卡速度改为 2,线圈中的Et关系图可能是答案 D解析 当以不同速度刷卡时， 磁卡的不同的磁化区经过线圈时，线圈内的磁通量的变化量A是相同的，刷卡速度由 V0变为5时，完成相同磁通量变化的时间At变为原来的2倍，由E= n己;得线圈产生的感应电动势相应的都变为原来的2,故D选项正确.（2013 北京 1

2、7）如图2所示，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆mnB平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，mW产生的感应电动势为 E；若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MW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 巳之比E1 ： E分别为（）A. c一a, 2 ： 1 B .a一 c, 2 ： 1C. a-c, 1 ： 2 D .c-a, 1 ： 2答案 C解析 用右手定则判断出两次滑动中金属棒MN的电流方向为NHM所以电阻R中的EiBlv 1电流万向为a-c.由感应电动势公式E= Blv可知：巨=薪=万,故选项C正确.如图3所示，在0w xW2 L的区域内存在着匀强

3、磁场， 磁场方向垂直于 xOy坐标系平面（纸 面）向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy坐标系平面内，线框的 ab边与y轴重合，bc边长为L.设线框从t = 0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i （取逆时针方向的电流为正）随时间t变化的函数图象可 能是选项中的图3解析 线框进入磁场时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向 （正方向），线框 出磁场时，感应电流的方向为顺时针方向 （负方向）；线框做初速度为零的匀加速直线运 动，若线框的dc边由一L处运动到O处时所用的时间为 t0,那么线框的dc边从L处运 动到2L处所用的时间将小于 t0；综上所

4、述，选项 D正确.如图4所示，虚线 MN展示正方形金属框白一条对称轴，A、B C是三个磁感线均匀分布的有界磁场区，区内磁感应强度随时间变化规律都满足B= kt,金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框在 A区中的感应电流为I,在B区和C区内感应电流分别为Ib、Ic,以下判断正确的是图4A.I b= 2I, I c= 2IB.Ib= 2I , I c= 0C.I B= 0,I C= 0D.IB= I , I C= I答案 B-一 , 八，一 A B S , 八，一 A B, 八，一 ，一解析 对于A线中i Ia= - 2=I ;对于B线木g I b=-S= 2I ;对于C线框，由于上侧磁通量的增

5、量与下侧磁通量的增量大小相同，但是方向相反，所以整个线框中磁通量不发生变化，无感应电流， B正确.如图5所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B= B+kx（B、k为常量）的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框abcd处于磁场中，在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动.若规定电流沿a-b-cd-a的方向为正方向，则从t = 0到t=ti的时间间隔内，下列关于该导线框中产生的电流 i随时间t变化的图象，正确的是图5答案 A解析设正方形的边长为L,速度为v,当ad边位于x处时，bc边位于（x+L）处，则ad边切割磁感线产生的感应电动势为：&= (Bo+ kx) L

6、v, bc边切割磁感线产生的感应电动势为：Ebc=B+k(x+L) Lv,由此可得整个回路的感应电动势E= EbcEd=kL2v,即E为恒定值，所以感应电流的大小保持不变，且为a-b-c-da的方向，选项 A正确.如图6所示，一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的等腰直角三角形区域内，一固定的正方形金属框， 其边长与三角形的直角边相同，每条边的材料均相同，现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上.在磁场通过金属框的过程中电势差Ub随时间变化的图象是下列四个图中的答案 D解析 由& Blv可知产生的感应电动势跟切割的有效长度成正比，由于是

7、匀速运动，有效长度跟时间呈线性关系，结合楞次定律可知，ab边刚开始切割磁感线时金属框中 3 感应电流的方向是逆时针方向，电势差Uab=-Blv, cd边刚开始切割磁感线时金属框13一一一中感应电流的万向是顺时针万向，电势差Ub=-Blv,故选项D正确.4.如图7所示，两个宽度均为 L的条形区域，存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角 形线框ABC其底边BC长为2L,并处于水平.现使线框以速度 v水平匀速穿过匀强磁 场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针的电流方向为正方向，取时间卜=:作为计日单

8、位)()XM算算KMMXMJ : 7图答案 D解析 根据题意，从2t 0到3t 0的过程中电流大小由 2i0逐渐增大为3i0,从3t0到4t0的 过程中电流大小由i。逐渐增大为2i。，且在4t0时电流大小为2i。，所以选项D正确.如图8所示的电路中，三个灯泡 Li、L2、L3的电阻关系为 RVRVR,电感L的电阻可忽略，D为理想二极管.电键 K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是 （）图8Li逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗Li逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗L2立即熄灭，Li、L3均逐渐变暗Li、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗答案 C解析 电键K从闭合状态突然断

9、开时，电感 L中产生自感电动势，感应电流向右，与L3构成闭合回路，L2立即熄灭，Li、L3均逐渐变暗，选项 C正确.二、多项选择题.如图9,圆环形导体线圈 a平放在水平桌面上，在 a的正上方固定一竖直螺线管 b,二 者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（）图9A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有缩小的趋势D.线圈a对水平桌面的压力 Fn将增大答案 CD解析 若将滑动变阻器的滑片 P向下滑动，螺线管b中的电流增大，根据楞次定律，线 圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流， 穿过线圈a的

10、磁通量变大，线圈a有缩小的 趋势，线圈a对水平桌面的压力 Fn将变大，选项C、D正确.水平面上的光滑平行导轨 MN PQ上放着光滑导体棒 ab、cd,两棒用绝缘拉直的细线系 住.t = 0时刻的匀强磁场的方向如图 10甲所示，磁感应强度 B随时间t的变化图线如 图乙所示，不计 ab、cd间电流的相互作用，则图10A.在012时间内回路中的电流先顺时针后逆时针B.在012时间内回路中的电流大小先减小后增大C.在0t 2时间内回路中的电流大小不变D.在0ti时间内细线的张力逐渐减小答案 CD解析 0t2时间内，磁场先向里减小，再向外增大，由楞次定律可知，电流一直为顺 TOC o 1-5 h z -

11、 ,-A B-，一、时针万向，A错误；由E=x，S= kS可知，广生的感应电动势、感应电流大小不变，B错误，C正确；导体棒受到的安培力 F= BIl, 0t1时间内电流恒定而磁场减小，则安培力减小，细线的张力逐渐减小，D正确.，y -3_11.如图11所本,4部分的金属圆环，半径为 a,固te在水平面上.磁感应强度为B的匀强磁场垂直圆面向里， 覆盖圆环所在区域（图中未画出）.长度大于2a的金属杆OA可以绕圆环的端点O沿逆时针方向匀速转动，转动的角速度为3.杆转动时，在端点 O处杆与金属圆环是绝缘的，杆的另一端与金属圆环接触良好.用导线将电阻R连接在杆的O端和金属圆环之间，除 R外其余电阻不计.

12、e由0开始增加到 手的过程中，下列说法A.图11通过电阻R的电流先增大后减小正确的是B.C.D.20 =不时，杆切割磁感线广生的感应电动势为3Ba3Bit a2通过电阻R的电荷量为f R4B2a4 2电阻R的最大电功率是一a R答案 AD解析由于杆与金属圆环绝缘，电路为纯串联结构，由金属杆切割磁感线的有效长度先增大后减小和 E= Bl v可知感应电动势先增大后减小，因此感应电流也是先增大后减小，选项A正确；当0 =:时，切割磁感线的有效长度为2acos =J3a,感应电动 TOC o 1-5 h z 36ArA t , A t势为 E= Bl v =J3Ba , W a= -Ba2 w ,选项

13、 B错误；由 q = I A t = t =- 22RR31kccBa 二兀十二A BA S一42,， ，一M=一丁可知，通过电阻 R的电荷量为,选项C错误；当金属杆转R RR. 2 a 2)I，Em2aB 24B2a432 X 石过90时，电阻R的电功率最大，为 Pr1=-= ,选项D正确.RRR12.如图12甲所示，一个边长为 L的正方形线框固定在匀强磁场 (图中未画出)中，磁感应 强度的方向垂直于导线框所在平面.规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力的正方向.已知在 。4 s时间内导线框 ab边所受的安培力如图乙所示，则下图中能正确表示磁感应强度B随时间变化的图象是(

14、)答案 ABD解析由F=BIl、c图12I=E、E= s|BT知，由于第1 s内，ab边所受安培力向左且逐渐减 R t小，线圈中的磁场应向外均匀减弱，或向里均匀减弱；由于第2 s内，ab边所受安培力向右逐渐增大，线圈中的磁场应向里均匀增强，或向外均匀增强；第3 s内的磁场变化与第1 s内相同，第4 s内的磁场变化与第 2 s内相同，选项 A、B、D正确，C错误.13.半径为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13甲所示;有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示.在t =0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为+q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计.则以下说法中正确的是X XA.1秒内上极板为正极B.2秒内上极板为正极C.2秒末粒子回到了原来位置D.2秒末两极板之间的电场强度大小为10d答案BD解析01 s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，下极板带正电，由于粒子带正电，故粒子所受电场力方向竖直向上，粒子向上做匀加速运动;则粒子所受内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电,电场力方向竖直向下，粒子向上做匀