2019屆高三物理二輪復(fù)習(xí)(通用版)課前診斷：電磁感應(yīng)綜合問題

1、3.考查法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定律的綜合應(yīng)用課前診斷 電磁感應(yīng)綜合問題考點一楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1.考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用（2019 江蘇高考）如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為 a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，在At 時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B 均勻地增大到 2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（）（）2 2BanBaA.2AtB.2At2 2nBa2nBaC. AtD. At解析：選 B 由 E nAt n & 勺可得：E n - & 2&，B 正確。2.考查楞次定律及其應(yīng)用（多選）（）（2019 鎮(zhèn)江模擬

2、）航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示。當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率 關(guān) S 的瞬間（）（）A .從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C .若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射D 電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射解析：選 BCD 閉合開關(guān) S 的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁場磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，A 錯誤；由于電阻率p銅p鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、

3、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B 正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)， 則閉合開關(guān) S 的瞬間，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流， 環(huán)將向右彈射，C 正確；電池正、負(fù)極調(diào)換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D 正確。光滑躍嫌村P銅p鋁。 則合（多選）（20 佃全國甲卷）法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片 P、Q 分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上 的勻強(qiáng)磁場 B 中。圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R 的電流，下列說法正確的是（）（）A 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定

4、，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a 到 b 的方向流動C .若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D .若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼? 倍，則電流在 R 上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?2 倍解析：選 AB 由右手定則知，圓盤按如題圖所示的方向轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流沿a 到 b 的方向流動，選項 B 正確；由感應(yīng)電動勢 E =1BI23知，角速度恒定，則感應(yīng)電動勢恒定，電流大小恒定，選項 A 正確；角速度大小變化，感應(yīng)電動勢大小變化，但感應(yīng)電流方向不變，選項C 錯誤；若3變?yōu)樵瓉淼?2 倍，則感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?2 倍，電流變?yōu)樵瓉淼?2 倍，由 P=I2

5、R知，電流在 R 上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?4 倍，選項 D 錯誤。4.考查導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢大小和方向分析 （2019 杭州市五校聯(lián)盟 “一診”）如圖所示，在置于勻強(qiáng)磁場中的平行 導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿 PQ 以速度 v 向右勻速移動，已知磁場 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直于導(dǎo)軌平面（即紙面）向外，導(dǎo)軌間距為 I, 閉合電路 acQPa中除電阻 R 夕卜，其他部分的電阻忽略不計，則（）（）A .電路中的感應(yīng)電動勢E= IlBBl vB.電路中的感應(yīng)電流1 =C. 通過電阻 R 的電流方向是由 a 向 cD. 通過 PQ 桿中的電流方向是由 Q 向 P解析：選 B 導(dǎo)體桿垂直切割

6、磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E = Blv，故 A 錯誤；電路中的感應(yīng)電流為：1 =E=警，故 B 正確；由右手定則可知，PQ 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從 P 流向 Q,R R通過 R 的電流方向從 c 流向 a,故 C、D 錯誤?？键c二電磁感應(yīng)中的圖像問題5.考查電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的圖像TrrrrMM1 *占4垃bt（2019 邯鄲調(diào)研）如圖中有 A、B 兩個線圈。線圈 B 連接一電阻 R,要使流過電阻 R 的電 流大小恒定，且方向由c點流經(jīng)電阻 R 到 d 點。設(shè)線圈 A 中電流 i 從 a 點流入線圈的方向為aBDB占u左 右2甲乙2FnL53/4 5 6 7(/s正方向，則線圈 A 中的電流隨

7、時間變化的圖像是（）解析：選 AC 02 s 內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電ABS流的方向為順時針方向，為正值。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E =可=BoS 為定值，則感應(yīng)電流為定值，l0= B0*。在 23 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，R感應(yīng)電流方向為順時針方向，為正值，大小與02 s 內(nèi)相同。在 34 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針方向，為負(fù)值，大小與02 s 內(nèi)先從 b 電流流入，且大小減小，根據(jù)楞次定律與右手螺旋定則可知，符合要求，故A 正確。當(dāng)故 B 錯誤。要使流過電阻 R 的

8、電流大小恒定，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則通入電流必須均勻變化，故 C、D 錯誤。6.考查電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流和安培力的圖像問題（多選）（2019 江西省重點中學(xué)盟校聯(lián)考）如圖甲所示，正六場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示。 t=0 時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時針方向為正、豎直邊cd 所受安培力的方向水平向左為正。則下面關(guān)于感應(yīng)電流i 和 cd 所受安培力 F 隨時間 t 變化的圖像正確的是（）（）解析：選 A 要產(chǎn)生流過電阻 R 的電流大小恒定，且方向由c 點流經(jīng)電阻 R 到 d 點，則有電流 i 從 a 點流入

9、線圈，且大小減小時，根據(jù)楞次定律可知，電流從d 點流經(jīng)電阻 R 到 c 點,相同。在 46 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針方向，為負(fù)值，大小與 02 s 內(nèi)相同。故 A 正確，B 錯誤。在 02 s 內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)安培力公式F = BIL，則安培力逐漸減小，cd 邊所受安培力方向向右，為負(fù)值。0 時刻安培力大小為 F = 2BoIoL。在 23 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)F = BIL，則安培力逐漸增大，cd 邊所受安培力方向向左，為正值，3 s 末安培力大小為 BoloL

10、。在 34 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐 漸減小，則安培力大小逐漸減小，cd 邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第 4 s 初的安培力大小為 BoloL。在 46 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大， cd 邊所受安培力方向向左，6 s 末的安培力大小 2BoIoL。故 C 正確，D 錯誤。7.考查電磁感應(yīng)中各物理量隨時間變化圖像問題（2019 北京四中高三期末）如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ 所在平面與水平面成B角，M、P 兩端接有阻值為 R 的定值電阻。阻值為 r 的金屬棒 ab 垂直導(dǎo)軌放置，其他部分 電阻不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

11、 的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0 時刻開始棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F ,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，運動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R 的感應(yīng)電流隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示。下面分別荷量 q 隨時間變化的圖像，其中正確的是（）（）解析：選 B 由于產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是逐漸增大的，而A 圖描述磁通量與時間關(guān)系中斜率不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，故 A 錯誤；回路中的感應(yīng)電動勢為 E =4棒兩端的電勢差 Uab= IR = kRt，則知 Uab與時間 t 成正比，故 C 錯誤。通過導(dǎo)體棒的電量為：q給出了穿過回abPM 的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差Uab

12、和通過棒的電感應(yīng)電流為：,EI =R + r At R+ rt R+ r =kt,故有:=k（R+ r）t，所以圖像 B 正確；I 均勻增大,由圖可知:I = kt. 即=2It = 1kt2，故 q -t 圖像為拋物線，并非過原點的直線，故D 錯誤。9.考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象與帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（2019 汕頭模擬）如圖所示，質(zhì)量為 M 的導(dǎo)體棒 ab 的電阻為 r,水 平放在相距為 I 的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 為 B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場中。左側(cè)是水平放置、間距 為 d 的平行金屬板，導(dǎo)軌上方與一可變電阻 R 連接，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。重力加

13、速度為go（1）調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為 R1= 3r,釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，將帶電荷量為+ q 的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過。求棒下滑的速率 v 和帶電微粒的質(zhì)量 m。改變可變電阻的阻值為 R2= 4r,同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，將該微粒沿原來的 中心線水平射入金屬板間， 若微粒最后碰到金屬板并被吸收。求微粒在金屬板間運動的時間to解析：（1）棒勻速下滑，有 Mg = BIl，解得又 I = Ri + r，將 R1= 3r 代入，兩式聯(lián)立解得 v =4Mg2*。帶電微粒在板間勻速運動，有考點三電磁感應(yīng)中的電路綜合問題（2019 衡水市冀州中學(xué)檢測）如圖

14、所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑片尺亍二二二*為 a，總電阻為 R（指拉直時兩端的電阻），磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場垂 A 片 I x KJ直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A 用鉸鏈連接長度為 2a、電阻為R的導(dǎo)體 VJLx2片棒 AB，AB 由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時,B 點的線速度為 v，則這時 AB 兩端的電壓大小為（）（）A.Ba vBa vB.BT2Ba v解析：選 A 當(dāng)擺到豎直位置時，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：0+ vE =B2a v=2Ba2 =Bav；11 1金屬環(huán)并聯(lián)的電阻為：R并=1x-xR= -R224AB 兩端的電壓是路端電壓， AB 兩端的電壓大小為:4R

15、1 14R+尹Bav =Ba v3,A 正確。8.考查電源的電動勢與其路端電壓的關(guān)系C.3D. Ba vUmg= qd, U = IRi= I 3r,聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量 m=3qMr。Bld導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，回路電流保持不變，金屬板間的電壓U = IR2= I 4r,電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，有qj- mg= ma,2 = *at2,聯(lián)立解得微粒在金屬板間運動的時間cd 均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給 cd 一平行于導(dǎo)軌平面向上的恒力 F，使 cd 向上做加速運動。到 時刻時，cd 棒的位移為 x,速度達(dá)到 v0, ab 棒剛好要向上滑動。棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為A. ab 棒受到的安培力一

16、直增大解析：選 AD cd 向上做加速運動，速度逐漸增大，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸增大,回路中的感應(yīng)電流逐漸增大，由F安=BIL 可知，ab 棒受到的安培力一直增大，故 A 正確；ab棒受到導(dǎo)軌的摩擦力先沿導(dǎo)軌平面向上，后沿導(dǎo)軌平面向下，其大小先變小后變大，故 B 錯誤;設(shè)克服安培做的功為 W安，則由動能定理得 Fx W安一卩 mgxos0-mgxsin0=*mv02, W安=Fx 卩 mgxos0mgxsin0 1mv02,故 C 錯誤；在 t0時刻突然撒去拉力的一瞬間，感應(yīng)電動勢E = BLv0,回路電流 1 =雖，cd 棒所受安培力 F安=BIL ,由牛頓第二定律得 mgsin0+

17、卩 mgos02R答案：髀幣（2）3j考點四電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題（多選）（20 佃唐山第二次模接觸。整個裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中,開始時導(dǎo)體棒 ab、0?卩， 且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力， 則在0to的過程中（B.ab 棒受到導(dǎo)軌的摩擦力一直增大cd 棒克服安培力的功為Fx -卩12mgxos0?mv0在 t0時刻突然撤去拉力的一瞬間,cd 棒的加速度為2 2B L v0mR10.考查傾斜導(dǎo)軌上單桿切割磁感線的情況+ F安=ma, ab 棒剛好要向上滑動， 則有 mgsin0+卩 mgos0=F安，聯(lián)立解得 a=mRB2L2v 0 ,故 D正確。11.考查水

18、平導(dǎo)軌上單桿切割磁感線的情況(2019 河南省中原名校高三第三次聯(lián)考) )如圖甲所示，在水平桌面上固定著兩根相距20 cm、相互平行的無電阻軌道 P、Q,軌道一端固定一根電阻r = 0.02Q的導(dǎo)體棒 a,軌道上橫置一根質(zhì)量 m= 40 g、電阻可忽略不計的金屬棒b,兩棒相距也為 L = 20 cm。該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。開始時，磁感應(yīng)強(qiáng)度g= 10 m/s2。設(shè)棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,甲尸Q.5氏30.1(1)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0的大小不變，從 t= 0 時刻開始，給 力，使它由靜止開始做勻加速直線運動。此拉力 F 的大小隨時間棒做勻加速運動的加速度及 b 棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力。B=0.10 Tob 棒施加一個水平向右的拉t 變化關(guān)系如圖乙所示。求b(2)若從 t= 0 開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 按圖丙中圖像所示的規(guī)律變化，求在金屬棒b開始運動前，這個裝置釋放的熱量是多少？解析：( (1)由圖像可得到拉力 F 與 t 的大小隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為F =尸0+弋*= 0.4 +0.1t當(dāng) b 棒勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有:F f F安=ma, F安=BoILE B0L vI =r rv = at2 2所以 F安=業(yè)匸咼r2 2聯(lián)立可解得