高考物理 考點匯總 考點12 電磁感應(yīng) 新人教版

1、考點12 電磁感應(yīng) 一、選擇題1.（2011四川理綜t20）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為t,轉(zhuǎn)軸o1o2垂直于磁場方向，線圈電阻為2。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60時的感應(yīng)電流為1a。那么( )a.線圈消耗的電功率為4wb.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2ac.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e = 4cosd.任意時刻穿過線圈的磁通量為=sin【思路點撥】線圈從垂直于中性面位置啟動，則瞬時值的表達(dá)式為余弦函數(shù)。根據(jù)瞬時值表達(dá)式，可求出電動勢的最大值，然后求出有效值，再求功率，從而完成a、b、c的篩選；再畫出線圈轉(zhuǎn)動的截面圖，可知其磁通量變化規(guī)律是正弦函數(shù)，但對線圈

2、的最大磁通量，即bs的計算有誤，故排除d項。【精講精析】選a、c。由于線圈垂直于中性面啟動，則瞬時表達(dá)式可記為，代入數(shù)據(jù)可知，得最大值，即有效值以及，功率為，瞬時值表達(dá)式為。故a、c正確，b錯誤。再由于，則任意時刻穿過線圈的磁通量為，可知d錯誤。2.（2011上海高考物理t20）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點，將圓環(huán)拉至位置后無初速度釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中( )a.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針 b.感應(yīng)電流方向一直是逆時針c.安培力方向始終與速度方向相反 d.安培力方向始終沿水平方向 【思路點撥】解答本題要把握以下思

3、路：圓環(huán)在非勻強(qiáng)磁場中運動，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流方向根據(jù)楞次定律判斷。【精講精析】選a、d。圓環(huán)從位置無初速度釋放，在到達(dá)磁場分界線之前，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針，圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線之時，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為順時針，圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線之后，穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針，所以a正確。因為磁場在豎直方向分布均勻，圓環(huán)受到的豎直方向的安培力抵消，所以d正確。二、非選擇題3.（2011四川理綜t24）如圖所示，間距=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分

4、別固定在兩個豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度b1=0.4t、方向豎直向上和b2=1t、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場。電阻r=0.3、質(zhì)量m1=0.1kg、長為 的相同導(dǎo)體桿k、s、q分別放置在導(dǎo)軌上，s桿的兩端固定在b1、b2點，k、q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好。一端系于k桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6 m/s2的加速度沿繩下滑，k桿保持靜止，q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力f作用下勻速運動。不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長。取g=10 m/s2，sin=0

5、.6，cos=0.8。求 （1）小環(huán)所受摩擦力的大??；（2）q桿所受拉力的瞬時功率?！舅悸伏c撥】（1）對小環(huán)應(yīng)用牛頓第二定律；（2）要得到瞬時功率，必先找到拉力f的大小以及q桿速度v大小。拉力f從桿q的平衡條件入手；而速度v則需從桿k的平衡條件結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律的推論，以及歐姆定律（含并聯(lián)電路特點）進(jìn)行求解。【精講精析】（1） 以小環(huán)為研究對象，由牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得（2） 設(shè)流過桿k的電流為，由平衡條件得 對桿q，根據(jù)并聯(lián)電路特點以及平衡條件得 由法拉第電磁感應(yīng)定律的推論得 根據(jù)歐姆定律有 且瞬時功率表達(dá)式為 聯(lián)立以上各式得 答案:（1） （2）4.（2011大綱版全國t24）如圖，兩

6、根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為l，電阻不計。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為p、電阻均為r的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒mn從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率?！舅悸伏c撥】解答本題要把握以下思路：燈泡額定功率燈泡額定電流金屬棒電流金屬棒所受安培力平衡時安培力等于重力磁感應(yīng)強(qiáng)度【精講精析】設(shè)燈泡額定電流為，有燈泡正常發(fā)光時，流經(jīng)mn的電流金屬棒速度最大時，重

7、力等于安培力由解得燈泡正常發(fā)光時聯(lián)立得5.（2011重慶理綜t23）有人設(shè)計了一種可測速的跑步機(jī)，測速原理如圖所示，該機(jī)底面固定有間距為、長度為的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且接有電壓表和電阻,絕緣橡膠帶上鍍有間距為的平行細(xì)金屬條，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計金屬電阻，若橡膠帶勻速運動時，電壓表讀數(shù)為,求：橡膠帶勻速運動的速率；電阻r消耗的電功率；一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做的功?！舅悸伏c撥】解答本題時可按以下思路分析：因不考慮金屬條的電阻，所以電壓表的示數(shù)就等于電源電動勢。電阻r的阻值、電壓都已知，消耗的電功率可用求出?？朔?/p>

8、安培力做的功可用安培力與距離乘積求出?！揪v精析】設(shè)電動勢為，橡膠帶運動速度為v所以設(shè)電阻r消耗的電功率為p；電流強(qiáng)度安培力安培力做功6.（2011上海高考物理t13）如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞o點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a（ ）a.順時針加速旋轉(zhuǎn) b.順時針減速旋轉(zhuǎn) c.逆時針加速旋轉(zhuǎn) d.逆時針減速旋轉(zhuǎn)【思路點撥】解答本題要把握以下思路：圓環(huán)b具有收縮趨勢圓環(huán)a減速旋轉(zhuǎn)b中產(chǎn)生順時針方向電流阻礙變化安培定則圓環(huán)a旋轉(zhuǎn)方向圓環(huán)a運動情況【精講精析】選b。 圓環(huán)b具有收縮趨勢，說明穿過b環(huán)的磁通量在增強(qiáng)

9、，根據(jù)阻礙變化可知圓環(huán)a減速旋轉(zhuǎn)，逐漸減弱的磁場使得b環(huán)產(chǎn)生了順時針方向電流，根據(jù)楞次定律可知引起b環(huán)的感應(yīng)電流的磁場方向向里，根據(jù)安培定則判斷出a環(huán)順時針方向旋轉(zhuǎn)。所以b選項正確。7.（2011上海高考物理t32）電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s=1.15m，兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值r=1.5的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.8t的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時的加速度。(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動能定理，。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。【思路點撥】解答本題要把握以下思路：克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 ，電能又轉(zhuǎn)化為熱能。下滑力與安培力的矢量和就是合外力，決定金屬棒加速度。重力勢能的減少等于增加的動能與產(chǎn)生的熱能之和?！揪v精析】（1）下滑過程中安培力做的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此 所以（2）金屬棒下滑時受重力和安培力 由牛頓第二定