高三物理總復(fù)習(xí)91電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律

1、第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律一、單項(xiàng)選擇題ABCD（2010年高考廣東理綜卷）如圖所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 區(qū)域，細(xì)金屬棒 PQ沿導(dǎo)軌從MNb勻速運(yùn)動(dòng)到 M N的過程中，下列棒 上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖示中，可能正確的是 （）解析：選 A.金屬棒在到達(dá)勻強(qiáng)磁場(chǎng)之前，閉合電路的磁通量為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，勻速切割磁感線，并且切割的有效長(zhǎng)度也不變，由公式E= Blv知此段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值， 金屬棒離開磁場(chǎng)后， 閉合回路的磁通量變?yōu)榱悖?無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確.（2011年安徽六校聯(lián)考）下圖中甲丁所示分別為穿過某一閉合回路的磁通量隨時(shí)間t

2、變化的圖象，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下列論述正確的是（）A.圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B.圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C.圖丙中回路在 0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大解析：選D.磁通量 隨時(shí)間t變化的圖象中，斜率表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以圖甲中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖乙中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖丙中0t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于 t1t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖丁中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大.（2011年漳州模擬）如圖所示，讓線圈由位置1通過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到位置2,下述說法中正確的是（）A.線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域

3、的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)電 流越大B.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流是恒定的C.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大D.線圈穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大解析：選A.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中不管勻速運(yùn)動(dòng)還是加速運(yùn)動(dòng)，磁通量都不變化，無感應(yīng)電流， TOC o 1-5 h z B C錯(cuò)誤；線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由 E= Blv知，v越大，電動(dòng)勢(shì) E越大，感應(yīng)電流就越大， A 正確；線圈穿出磁場(chǎng)時(shí)，由于不知道線圈如何運(yùn)動(dòng)，因此無法確定感應(yīng)電流的變化情況，D項(xiàng)錯(cuò)誤.如圖所示，在豎直向下的

4、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一個(gè)水平放置的金屬棒ab以2水平初速度V。拋出，設(shè)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中棒的取向不變且不計(jì)空氣阻力，苕率則金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小將（）“下，A.越來越大C.保持不變解析：選C.金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的分速度為V0,保持不變，由公式 E= BIV0知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中保持不變，C正確.（2010年高考大綱全國(guó)卷I）某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為100 m該河段漲潮和落潮時(shí)4.5X10-5一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河寬有海水（視為?dǎo)體）流過設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2 m/s.下列說法正確的是（）A.B.C.D.河?xùn)|岸的電勢(shì)較

5、高河南岸的電勢(shì)較高電壓表記錄的電壓為 9mV電壓表記錄的電壓為 5mV解析：選C.由右手定則可知河北岸電勢(shì)較高，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由E= BLv= 4.5 X10 5X100X2 = 9X10 3 V= 9 mV可知，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.B,（2010年高考山東理綜卷改編）如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為方向相反且垂直紙面，MN PQ為其邊界，OO為其對(duì)稱軸.一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd,回路在紙面內(nèi)以恒定速度 V0向右運(yùn)動(dòng).當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于 OO對(duì)稱的位置時(shí)， 以下說法錯(cuò)誤的是（）N QA.B.C.D.強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平.在豎

6、直穿過回路的磁通量為零回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2BlV0回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同ab、cd解析：選C.穿過閉合回路的磁通量 =0,故選項(xiàng)A正確；回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為兩邊產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)之和，為 E= BlabV0+BlcdV0=2BlV0,故選項(xiàng)B正確；由右手定則可知感應(yīng)電 流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向， 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由左手定則可知 ab邊與cd邊所受的安培力方向均 向左，故選項(xiàng)D正確.（2010 年高考全國(guó)卷n ）如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)=1面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平.線圈從水平面a開始下落.已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距

7、離大于水平面a、b之間的距離.若線圈下邊剛通過水平面 b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則（）A. FdFcFbB. FcFdFbFdD. FcFbFd解析：選D.由于線圈上下邊的距離很近，線圈完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離近似等于磁場(chǎng)高度，由在磁場(chǎng)中不受安培力作用下運(yùn)動(dòng)距離大于ab間距，可知線圈到達(dá) d時(shí)的速度大于剛進(jìn)磁bVv_場(chǎng)（即經(jīng)過b點(diǎn)）時(shí)的速度，由F=一丁可知線圈在d點(diǎn)受磁場(chǎng)力最大，在經(jīng)過 c處時(shí)不受磁R場(chǎng)力，本題只有選項(xiàng) D正確. TOC o 1-5 h z 8.如圖所示，先后以速度vi和V2勻速把一矩形線圈拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)B域，V2=2vi,

8、在先后兩種情況下（）A.線圈中的感應(yīng)電流之比Ii ： 12 = 2： 1工XB.作用在線圈上的外力大小之比Fi ： F2=1 ： 2丈C.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q ： Q=1 ： 4x X * xjD.通過線圈某一截面的電荷量之比qi : q2= 1 ： 2解析：選B.由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E= Blv知，Ei ： E= i ： 2,電阻相同，所以Ii ： I2=i ： 2.因線圈勻速運(yùn)動(dòng)，尸外=尸安=811 ,所以Fi ： F2=i ： 2,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱 Q= 1宜=12電所以產(chǎn)生的焦耳熱之比 Q ： Q= i ： 2,通過線圈某一截面的電荷量q= Tt =普，兩次情R況下磁通量的變化相同，所

9、以電荷量之比qi ： q2= i ： i,選項(xiàng)B正確.9.如圖所示，均勻金屬圓環(huán)總電阻為2R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂 R直穿過圓環(huán).金屬桿 OMK為l ,電阻為2 M端與環(huán)緊密接觸，金屬桿 OM 繞過圓心的轉(zhuǎn)軸 O以恒定的角速度 -轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電阻為R的一段導(dǎo)線的一端 和環(huán)連接，另一端與金屬桿的轉(zhuǎn)軸 O相連接時(shí)，下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）A.通過導(dǎo)線R電流的最大值為Bl二3RB.通過導(dǎo)線R電流的最小值為C. OW產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為Bl%5RBl%2D.導(dǎo)線中通過的電流恒為Bl,2R解析：選D.求解本題的關(guān)鍵是找 0MhT圓環(huán)接觸點(diǎn)的位置.要求回路中通過的電流的大小，i 2需要回等效電路圖求其回

10、路中的電流.當(dāng)金屬桿繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由 E= 2Bl2co,知C正確.電流的大小，決定于 M與滑環(huán)的連接點(diǎn)，當(dāng) M與下方最低點(diǎn)連接時(shí)，回路中電阻最小,其阻值為R小=次根據(jù)I =由可得,M與圓環(huán)頂端相接, Bl2o Bl)I max= D , A 正確. TOC o 1-5 h z 33R2X-R2觸時(shí)，回路電阻最大，其阻值為R大=R+等=5R,所以Imin=B詈，B正確.2 25R（20ii年安徽十校聯(lián)考）如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN : uPQ所在平面與水平面成 。角，M P兩端接一阻值為 R的定值電 耗專注廠阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì). 整 甲乙個(gè)裝置處在

11、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力 F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，通過 R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路abPMa勺磁通量和磁通量的瞬時(shí)變化率以A t及a、b兩端的電勢(shì)差 Ub和通過金屬棒的電荷量 q隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是（）解析：選C.設(shè)導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),通過R的電流I=REr=R*，因通過R的電流I隨時(shí)間均勻增大，即金屬棒ab做勻加速運(yùn)動(dòng).ab的速度v隨時(shí)間t均勻增大，金屬棒 ab的加速度a為恒量，故金屬棒 2一一 一1.2 BLat . 2-，A 磁通重 =0+ BS=0+ BLx 2at =

12、0+ 21,0ct , A 錯(cuò)慶； 4 tbl2at2 it = BLat,A玄8t, B錯(cuò)誤；因Ub=IR,且 |8t,所以 Ub8t, C 正確;q= I A tAa!r+72At A BLatqoct2, D錯(cuò)誤.二、計(jì)算題(2011年福建省質(zhì)檢)如圖所示為利用高頻交變電流焊接金屬工件的原理示意圖，圖中 A是高頻交流線圈，C是工件，a是工件上的待焊接縫.當(dāng)線圈A中通人高頻電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng).假設(shè)焊接時(shí)，工件C內(nèi)磁 TOC o 1-5 h z 場(chǎng)分布均勻，方向垂直于C所在平面，該磁場(chǎng)在 C中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可視為變化率為k的均勻變化磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).已知C所圍面積為S,焊接時(shí)a處的電阻為R,工件其余部分電阻為r.求：(1)焊接時(shí)工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(2)焊接時(shí)接縫處產(chǎn)生的熱功率P.解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E= 斗知At焊接時(shí)工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)-S= kS. At(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律焊接時(shí)工件中的電流U出:懸 焊接時(shí)接縫處產(chǎn)生的熱功率P= I 2r= (kS) 2r r+ r答案：見解析 TOC o 1-5 h z 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30角的 k -金屬導(dǎo)軌aOb,導(dǎo)軌平面垂直磁場(chǎng)方向，一條直導(dǎo)線MNB直O(jiān)b方向放置在導(dǎo)軌上并接觸良好，當(dāng)MNA v=4 m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開始向右