三维设计2016年高考物理一轮专版习题课件题库考点通关第十章电流感应

第十 电磁感

[学习目标定位磁通量楞次定律本章是高考的必考内容，在高所占分值第1单 电磁感应现象楞次定[想10－1－1所示，通有恒定电流的导线ΔΦ1ΔΦ2，则ΔΦ1ΔΦ2大小关系是什么？提示：设线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电生的12ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。根据分析知：ΔΦ1<ΔΦ2。[记一记当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电生的现象2[试一试试分析图10－1－2中各种情形，金属线框或线圈里不能产生感应电流的是 楞次定 右手定解析：选 B、C、D楞次定 右手定[想a→G→b；磁通量向下减少时，感应电流的磁场应该向下，感应电流b→G→a[记一记[试一试2．[多选]利用如图10－1－4所示两个装置研究电磁感应现象。图(甲)中，将电键S闭合以后，电流表指针由位置向左偏转；图(乙)中，将线圈A和电流表串联起来，移动条 图10－1－4A.N极，磁铁正在远离线圈BN极，线圈正在移近磁铁CS极，磁铁正在移近线圈DS解析：ACS流表；A项，若靠近线圈一端的是N极，则穿过线圈的磁场向下，磁铁正在远离线圈，穿偏转，故A正确；B项，若靠近线圈一端的是N极，则穿过线圈的磁场向下，磁铁正移近C正确；DS极，则穿过线圈的磁场接线柱流入电流表，指针向左偏转，故D错误。方法 用楞次定律判方法 用右手定则判掌心——拇指——四指——[例1] 水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( 10－1－5C．力方向始终与速度方向相[解析]a无初速释放，在到达磁场分界线之前，穿过圆环向里的磁感线条的力沿水平方向。综上所述，正确选项为A、D。[答案 利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方向。④应用定则，确立感应电流的方向[例2] 如图10－1－6所示，水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，电场竖直向不计阻力，a、b两端落到地面的次序是( A．a先于 B．b先于C．a、b同时落 [解析]下落时虽然只有感应电动势没有力，但正电荷向a端运动、负电荷向右运动，a端受电场力方向向下，加速度大，先落地。[答案 运动电荷、电生磁(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。应用楞次定律，一般要用到定则[3][多选]10－1－7所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是()ab向右匀速运动时，ab点，cdab向右匀速运动时，ba点，cdab向右加速运动时，ba点，cdab向右加速运动时，ba点，dc[审题指导[解析 定则判断电流方向由a→b。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负ba可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由定则可判由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点。所 力的方向，一般有以下四种呈现方式 [典例 P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时 A．P、QB．P、QC[审题指导P、Q中的感应电流的方向，再根据左手定则确定感应电流受到的力来确定PQ的运动方向根据感应电流的磁场的“阻碍”作用确定磁铁的加速度。[解析 中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受力的方向。可见，P、Q将互相靠所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D。[答案 [题后悟道应用楞次定律及其推论时，要注意“阻碍”速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( ABABDBA排斥解析：选 MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大在逐渐变大，根据定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电生的内部磁场方向向右，B被A排斥。故D正确。[随堂巩固说法中正确的是()解析：B竖直向下穿过条形磁铁的磁感线与磁铁外部的磁感线形成闭合曲线，因此条数增加，故总的磁感线条数向下减少，由楞次定律知B对。A、B两位置时，线圈中()电流从左向右看为顺时针方向；当磁铁经过B位置时，线圈中磁通量减小，由楞次定律可B、D错误，C正确。3．(2014·宝安区模拟)某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图10－1－13所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是( ASBSCSPDSP解析：AASM的磁通量变大，为阻碍磁通A正确；BSM的磁通量减小，为阻碍磁通量的减小，钻头向左运动，不符合题意，故B错误；C项，保持开关SPM的磁通量减小，为阻碍磁通量减小，钻头向左C错误；DSP匀速向右滑动，穿过M的磁通量减小，为阻碍磁通量减小，钻头向左运动，不符合题意，故D错误。其间的金属棒。abcdab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。则有()AdcBSCNDcd棒向下运动时，ab解析：选BDA项，由左手定则可知，cd棒受到的力向下，所以cd棒中电流方cdcd点的电势，故A错误；B、C项，结合A的分析可知，abba，ab棒向左运动时，由右手定则可知，ab棒所处位置磁场方向：竖直向上，则ⅠS极，ⅡNB正确，C错误；Dcd棒向下运动时，根据右手定则可知，在cd中产生的电流由d流向c，ab中由a流向b，所以根据左手定则可知ab导线受到向左的磁场力，故D正确。abG (2)L 解析：(1)NLL中电流从b到a。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由定则可知，俯视线圈，(2)LLab。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由定则可知，俯视线圈，电流为逆时针

[检测 B 流表的变化，D正确。2．(2012·高考)1，她把一个S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。项中，导致套环未动的原因可能是()C解析选D 金属套环跳起的原因是开关S闭合时套环上产生的感应电流与通电线圈上的电流相互作用而引起的。无论实验用交流电还是直流电，闭合开关S瞬间，金属套环所以答案是D。如图2，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置。当a绕O点在其所在 解析：BbbCba环内产生向圆环应具有收缩趋势，故B对。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块()PQPQPQ解析：CP中下落时，P中的磁通量发生变化，P中产生感应电流，给小磁块一个向上的磁场力，阻碍小磁块向下运动，因此小磁块在P中不是做自由落体运落的加速度小于g，而Q中小磁块做自由落体运动，因此从静止开始下落相同高度，在PQ中下落的时间长，CP中的速度比在Q中的速度小，D项错误。中通有图示方向电流。当电流逐渐减弱时，下列说法正确的是()解析：B即线框所受力的合力向左，选项A、C、D错误，B正确。强度() B．方向向下并增方向向上并增 解析：选AD因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab中有感应电生，而使杆正确，B、CPN，则()t1时刻 B．t2时刻C．t3时刻 解析：选AD t1时刻Q中电流正在增大，穿过P环中的磁通量正在增大，为了阻碍该磁通量的增大，P中感应电流的磁场必与之相反，因而两者有排斥作用，使得P对桌面的压那么P环对桌面的压力等于重力；t3时刻P环中会产生感应电流，但此时Q环中的电流为零，因而两者之间无作用力，故P对桌面的压力等于重力。如图7所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中， C．PQD．PQ解析：选BD 在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对；再由PQ中电流方向D如图8是研究电磁感应现象的实验装置图，结合，请说出能产生感应电流的几 ； ； 。让A线圈远离或者接近B线圈；以上做法均可以观察到感应电流。9CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MNv向右做匀速运动。t＝0B0MN到达的位置使MDENlMNt＝0开始，求磁感Bt变化的关系式。解析：MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量tB，此时磁通量为Φ1＝Φ2B＝＝答案 B0l＝ab进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止。图10答案：第2单元法拉第电磁感应定律自感和涡[想＝2RBA、B线圈中产生的感应电动势

ΔΦSR＝ρlRA∶RB＝2∶1IA∶IB＝1∶2S[记一记

n：E＝

nnΔt[试一试2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为() B.C.

磁感应强度的变化率Δt＝Δt＝Δt，法拉第电磁感应定 可写成＝

nΔt＝nΔtS，其中磁场中的有效面积S＝2a，代入得E＝n2Δt，选项B正确，A、C、[想10－2－3ω匀提示：t 22E＝Φ＝1Bl2ω E＝Blv，又v＝1ωl,E＝1Bl2ω [记一记θvB 1＝2Bl[试一试v0抛出。设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是() B．越来越C．保持不 自 涡解析：选C 金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝BLv可知，感应电动势也不变。C自 涡[想10－2－5SA能正常发光，LS闭合或断开时，小灯泡的亮暗变化情况是怎样的？LA不能构成闭合回路，[记一记②表达式：E＝LΔt单位：(H)，1mH＝10－3H,1μH＝10－6H。[试一试路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()10－2－6A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆解析：B电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆。B项正确。ΔtΔt变化率某时刻穿过某个面的某段时间内穿过某个面的Φ＝B·Scos Δt＝BΔt Δt＝S转过180°前后穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ＝既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少。实际上，它就是单匝线圈上产生的感应电动势，即 ＝q＝Δtq＝I·ΔtI定律得 ＝R＝nR·ΔtRq＝nRqΔΦR[例1] 如图10－2－7甲所示一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。求0至t1时间内：(2)R1qR1[审题指导 (1)根据楞次定律可知，通过R1的电流方向为由b到a。 n·B＝t 0＝t0R1E ，(2)R1，

2 R1

2 答案

b

2

200

① B－tnSΔtΔtqn、ΔΦR关，推导过程：q＝I

＝R对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E＝Blv际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，可为E＝Blvsinθ，θ为Bv方向间的夹角。vEE＝BlvvElv10－2－8中有甲图：l＝cdsinβ(l＝absinβ)。v1方向运动时，l＝MN；v1方向运动时，l＝2R；v2方向运动时，l＝0；ω＝Bl

1＝2Blω10－2－9

[例2] 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4m，如图10－2－10所示，框架上放置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd以恒定加速度a＝2m/s2，由静止开始做匀变速运动，5s5s5scd[审题指导5s内的平均感应电动势用E＝BLv计算，第5s末的瞬时电动势用2t (1)5s内的位移s＝1at2＝25m5s内的平均速度v＝s＝5m/s2t (也可用v＝2求解故平均感应电动势E＝BLv＝0.4V5s末：v＝at＝10

杆cd匀加速运动，由第二定律得：F－F安F＝BIL＋ma＝0.164N[答案 (1)0.4 (3)0.164R＝RL，LL很大(有铁芯SA2SA阻碍了电流的增大，使流过灯A1的A2的电流增加得慢SL产生自感电动势，一段时间；灯A中电流反向不会立即熄灭。若RL<RA，原来的IL>IA，则A灯熄灭前要闪亮一下。若RL≥RAIL≤IAA[3]LAS亮的原因是() 闭合开关S，电路稳定灯泡正常发光时，如果电感线圈L中的电阻比灯泡的电L和A构成回路使L和A中的电流从IL开始减小，因此不可能看到小灯泡闪亮的现象，C[答案 [模型概述FR a＝mmR，a、vaa＝0时，v最大 ＝ vIR，导轨光滑，电阻不计aba＝gsinαabv F＝mgsinα时，a＝0，v v最大 mgRsin＝I[典例](2012·高考)如图10－2－12所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。Rx。[解析 (1)当Rx＝R，棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条MgsinI＝MgsinI＝2MgRsinθmg＝qdMgsinmldBMq[答案

mgsin

2MgRsinθ

(2)Mqsin[题后悟道]由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约的关系，故导其次分析由于运动状态变化，导体受到的力、合力的变化情况10－2－13m1＝0.1kgR1＝0.3Ωl＝0.4mab横Um2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20.4mMM′、NNR2＝0.1ΩMNMMB＝0.5Tab施F＝2N的水平恒力，abMM′、NN′保持良好接触。当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10m/s2。10－2－13(1)abv的大小；(2)ab开始运动到框架开始运动的过程中，MNQ＝0.1Js解析：(1)ababMNI＝E MN受到的F安F安v＝6Q总 Fs＝2m1v＋Q总s＝1.1m。答案：(1)6 (2)1.1[随堂巩固 解析：选 根据法拉第电磁感应定律 NS原磁场变化的方向相反，即“增反减同”，选项D错误。本题答案为C。2．如图10－2－14甲矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是( 解析：D由法拉第电磁感应定律知：0～1s末内穿过线框的磁通量向里均匀增大，产生的感应电流应是恒定电流，故A错；1～3s末磁通量变化率恒定，则产生的感应电流亦恒定，故B错；再结合楞次定律判断感应电流的方向可知D正确。AC未被击穿，则该过程中()ACd解析：ABabF作用下从左向右做匀加速直线运动时，由右手定dA、B正确，C、Dt10－2－18所示，其中最符合实际的是()解析：选B 根据i＝e＝Bv·2Rsin

A、C、DB5.10－2－19ab放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形M＝0.04kgB0＝1T开始随时间均匀增加，5s末木块将离开水平面，不计一切摩擦，g10m/s2，求回路中的电流强度。解析：B(t)＝B0＋kt，k是大于零的常量，于是回路电动势E＝SΔB＝kSRR杆受力51B0＋5s·kkl1F(5 k＝0.2T/sk＝－0.4T/s(舍去)，解得I＝0.4A。答案：0.4

[检测C的平行板电容器上，P、Q径，经时间t电容器P板( t

带负电，电荷量是解析：选 磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得＝ΔΦ＝ ，

板所带电荷 S

S＝4π，经时间

PD2l，磁场的方向垂直纸面沿a→b→c→d的感应电流为正，则圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是()解析选B 故线圈进入时，电流方向为负，大小均匀增大，故A、C错；当线圈完全进入的瞬间电流为零，线圈穿出时，同理可判断，电流为正，大小均匀增大，故B对，D错。同的小灯泡，随着开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2L1B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2亮，L1亮一下才熄灭解析：选D当S闭合时，L的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L1和L2后与电源相连，L1L2同时亮，随着L中电流的增大，L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1中的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2中的电流增大，L2灯变得更亮；当S断开时，L2中无电流，立即熄灭，而线圈L将要维持本身的电流不变，L与L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再熄灭。综上所述，选项D正确。5y＝x2，下半部y＝a的直线(图中的虚线所示)，一个小线下滑后产生的焦总量是()2 22 22解析：选D 度不断降低，最后刚好飞不出磁场，就往复运动永不停止，由能量守恒可得25.(2014·模拟)如图6所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方 B．回路中感应电流大小不变，为C2解析：选B把铜盘看作闭合回路的一部分，在穿过铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A错误；铜盘切割磁感线产生感应电动势为E＝1BL2ω，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流2

，选项

解析：选 方向无关。故选项C、D正确，A、B错误。动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流()图8A．E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向C．E1<E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向 里增大，感应电流为逆时针方向；bdUR的电阻，导轨电阻不计。导轨间距离LMNr，用外力拉着金属棒v做匀速运动。则金属棒运动过程中()NR金属棒受到 力大小为电阻R产生 的功率 A项，由右手定则判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M，故

v v 力大小为

R＋r故C正确D项电阻R产生 的功率为P＝IR＝R＋rR＝R＋r2 D9.MNPQl，MPR10B。AB2lAω90°(顺时针)(其RR解析：ABl2lABMNBMN上时，E ＝RRPRm＝＝RRABBMNΔΦ＝

＝3B·2·l·2l·sin 2Rq＝IR答案 ababR解析：(1)f＝F－2d③F＝f＋F安④杆ab所受的力F安abaI＝E⑨R＝mv

mv

第3单元电磁感应的综合应[想提示：E＝ΔΦ＝ΔB·S＝10×0.02V＝0.2V －0.1[记一记电动势：E＝BlvE＝nΔt[试一试方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、PR的电阻。一根与导轨接R触良好、有效阻值为2abFv右匀速运动，则(不计导轨电阻)(Ra、bC．abDFR3解析：CbaR的电流方向M→R→P，ABLva、b两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、b两点间电压为2BLv，B3能量守恒定律可知，外力做功等于电阻R和金属导线产生的焦之和，D错误。[想ii－t图象。

n

nS·相同，0～1s、3～4s，B的变化率相同，再结合楞次定律，0～1s、3～4s内感应电流的方向为顺时针方向，1～3s内感应电流的方向为逆时针方向。故i－t图象如图所示：[记一记t图象、Φ－t图象、E－tI－t图象。E和感应IsE－sI－s的图象。[试一试A点离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)10－3－5中的()解析：选ABC进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度l逐渐减小，由E＝Blv得电动势均A[想[记一记 感应电流 ⇒F＝ ：F＝BIl先用右手定则确定感应电流方向，再用左手定则确定力方向根据楞次定律，力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反[试一试cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中，Befv向右匀速运动时，杆ef所受的力为()

A. B. C. D.解析：选 金属杆以速度v运动，电动势E＝Blv，回路电流 Blv，由

＝R＝F＝R，AE＝BlvE＝

nΔt[例 如图10－3－7所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段LR的均匀导线，acbc

长度为2 方向垂直纸面向里。现有一段长度为2，电阻为2MNacabvbac

滑过的距离为3

ac[审题指导3[解析 MN滑过的距离为L时，它与bc的接触点为P，等效电路图如图所33MP长度为L，MP3333MP3MacPMbPr并＝33 由欧姆定律，PMI＝3ac3根据右手定则，MPPMIacac[答案

a确定电源。切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体E＝nΔΦE＝BlvsinθB－tΦ－tE－t图象、I－t拉第电磁感应定律、欧姆定律、运动定律等规律写出函数关系式[例 描述上述过程的是()[解析]由于导线框闭合，导线框以某一初速度向右运动，其右侧边开始进入磁场时，线框的加速度不断减小，所以可能正确描述导线框运动过程的速度图像是D。[答案 根据第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分

I=

“电—动—“动—电—ablmRS闭合，棒ab受力F ＝RBlv↑→与电源电动势反接使电流I↓→F＝0(a＝0)时，v最大，最后匀速运动aba＝gsinα，棒ab速度v↑→感应电动势Blv↑→电流I＝E↑→ 力F＝BIl↑→加速度a↓，当力mgsinα(a＝0)时，v最大，最后匀速Rl。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速gt＝0F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求：10－3－10[审题指导FMNF细线烧断，FMN向上加速，M′N (1)设任意时刻MN、M′N′杆的速度分别为v1、v2。MNF－mg－F安M′N′2mg－F安任意时刻加速度之比等于速度之比即

(2)M′N′则有：2mg－F安RRF安

2＝3B2l2，v＝[答案

利用克服力求解：电磁感应中产生的电能等于克服力所做的功[例4](2014·高考)如图10－3－11所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角B＝0.5T。m1＝0.1kgR1＝0.1Ωab放在导轨上，ab刚好由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两g＝10m/s2。问：cd下滑的过程中，abab刚要向上滑动时，cdvcdab刚要向上滑动的过程中，cdx＝3.8mQ[解析 (1)由a流向b(2)开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有＝m1gsinab刚好要上滑时，cdE，由法拉第电磁感应定律有II＝E 设ab所受力为F安，有F安abF安＝m1gsinv＝5m/s(3)cdQ2m2gxsinθ＝Q2又Q＝ Q总Q＝1.3J[答案 (1)由a流向 (2)5(3)1.3[典例 (22分)(2012·浙江高考)为了提高自行车夜间行驶的安全性，同学设计了种10－3－12r1＝5.0×10－2m的金属内圈、半① R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B＝0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场其内半径为r1、外半径为r2、π＝6⑤ω＝2πrad/s当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并ab上的电流方向abUabtUab－t图象；若选择的是“1.5V0.3A通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和θ等物理量的大小，优化前同学

①②③④⑤①要求感应电动势①要求感应电动势⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓[解 (1)金属条ab在磁场中切割磁感线时，所构成的回路的磁通量变化。设经过时ΔtΔΦE＝ΔΦ①(1分ΔΦ＝BΔS＝1 －1r2Δθ)②(2分 2E＝ΔΦ＝1Bω(r2－r2)＝4.9×10－2V③(1分 根据右手定则(或楞次定律)b→a。④(1分)(2)通过分析，可得电路图为如图10－3－13所示。(3分RR总＝R＋1R＝4R⑤(2分 abUab＝E－IR＝E－ER＝1E≈1.2×10－2V⑥(2分R abt1t1＝θ＝1 π 2＝ω＝4ω设转一圈的时间为T，T＝2π＝1s⑨(2分)ωT＝1Uab－t图象。(3分)(1分“闪烁”装置不能正常工作。(4.9×10－2V)，远小于小灯B增大，Er2增大，Eω增大，Eθ增大，E不变。(4分——[学生易犯错误]1在②中，学生误认为ΔS＝12·Δθ—————————————————————————————————————[名师叮嘱[随堂巩固如图10－3－15所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一 在处的磁场强弱不同，线框所受的力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，Dyt＝0x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感 解析：选 线框匀加速向右运动时，cd边切割磁感线，由右手定则知电流方向为时针，方向为负；I＝E＝Blv＝BlatD 10－3－19中的()解析：选B当ab进入磁场时，若线框所受力等于重力，则线框在从ab边开始进入磁场到cd进入磁场前做匀速运动，故A是可能的；当ab进入磁场时，若C情况也可能；当ab进入磁场时，若线框所受力大于重力，则线框做加速度逐减小的运动，最后可能做匀速运动，故D可能；线框在磁场中不可能做匀变速运动，故B项是不可能的，选B。4.(2015·朝阳期末)如图10－3－20所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框边与磁场区域的d′c′边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦为() 解析：选 依题意知，金属线框移动的位移大小为2l，此过程中克服摩擦力做功 为Q＝1mv2－2μmgl，故选项D正确 5.10－3－21L＝1m的光滑平行金属导轨，整个导B＝1TR＝9Ω的电阻。导m＝1kgr＝1Ω1mt＝0开始v＝2t，不计导轨电阻。求：t＝4s时导体棒受到的力的大小10－3－22所示的坐标系中画出电流平方与时间的关系(I2－t)解析：(1)4sv＝2t＝4I＝I2＝E BL2 I2＝E BL2 ) ) 答案：(1)0.4

[检测落。条形磁铁在圆筒中的运动速率() B．先增大，后减C．逐渐增大，趋于不 解析：C条形磁铁在下落过程中受到向上的排斥力，绝缘铜环内产生感应电流，导致条形磁铁做加速度逐渐减小的加速运动，故其速率逐渐增大，最后趋于不变，选项C正确，选项A、B、D错误。如图1所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R。整个装置现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小则( 解析：选 电路中电动势为E＝Blv，则MN两端电压大小U＝E·R＝1Blv 3.(2013·新课标卷Ⅰ)如图2所示，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是( 解析：选A 设金属棒MN向右匀速运动的速度为v，金属棒电阻率为ρ，金属棒截面积为S，∠bac＝2θ。在t时刻MN产生的感应电动势为：E＝2Bv2ttanθ，回路中电阻为＝cos BvSsinθ＝cos BvSsinθ ，由I＝可得 ，故选项A正确 ρ1＋sinPOi5所示的四个情景中，产生的感it5所示的是() 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()导体框中产生的焦相ad 错误；导体框中产生的焦等于克服力做的功，设导线框的边长为l，当以速度v

Q1＝F安l＝R

R∝v，所以导体框中产生的 不同，选项B错误当以速度v匀速拉出时，cd边切割磁感线产生感应电动势，cd边相当于电源，导体框a4边两端电势差U1＝1Blv，当以速度3v匀速拉出时，ad4adU2＝3Bl·3v＝9Blv Cq＝R＝RD好，重力加速度为g，如图7所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 C解析：选AD 可知其在最低点的加速度大小为g，但由于金属棒在运动过程中受到与速度方向相反的故加速度小于g，选项A正确；回路中产生的总热量等于金属棒机械能的减少量，选项B的高度，选项D正确。如图8所示，在竖直平面内的两根平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面。一质量为m的金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动， vRR解析：选BC导体棒运动过程中将始终受到阻力的作用，同时金属棒的机械能将过程，故C正确；由第二定律及运动学知上升时间小于下降时间。SA发光。以下说法中正确的是()9AS，A将渐渐变暗BS，ACS，ADS，A解析：ADALS时，电感线圈L中的自感电动势要阻碍原电流变化，所以，开关断开的瞬间，灯泡A中的电流不AA对；乙图中，由于电感LAA的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡A要先亮一下，然后逐渐变暗，故D对。10线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运v；线圈进出磁场的全过程中产生的总焦Q总解析：(1)mgh＝1mv2，v＝ E＝BL1v0，I＝E＝BL1 0(2)先做加速度减小的运动，后做加速度为g的匀加速运动，3位置时线圈速度最小，而3位置到4位置线圈是自由落体运动，因此有0－L2)，得 热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同。由对称性可知：Q总R答案：(1)BL1R

(2)先做加速度减小的运动，后做加速度为g的匀加速