2019屆高考物理大一輪復(fù)習(xí)第10章45分鐘高考熱點練(十)電磁感應(yīng)精練

45分鐘高考熱門練(十)電磁感覺(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)熱門一楞次定律、法拉第電磁感覺定律的應(yīng)用1.(多項選擇)等腰三角形線框abc與長直導(dǎo)線MN絕緣，且線框被導(dǎo)線分紅面積相等的兩部分，如圖甲所示，MN中通有由N流向M的電流，電流強度隨時間的變化如圖乙所示，則對于線框中感覺電流的判斷正確的選項是( )A．在任何時刻線框中都無感覺電流B．在C．在D．在

t1時刻線框中有沿t2時刻線框中有沿t3時刻線框中有沿

acba方向的感覺電流acba方向的感覺電流abca方向的感覺電流分析：穿過線框的磁通量垂直紙面向里，在t1時刻時，磁通量增添，在磁通量不變，在t3時刻時，磁通量減少，依據(jù)楞次定律可得B、D正確。

t2時刻時，答案：

BD2.(多項選擇)(2018·遼寧葫蘆島模擬)如下圖，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在此間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當(dāng)cd棒向右運動時，cd金屬棒遇到向下的安培力。以下說法正確的選項是

(

)A．由此可知d端電勢高于c端電勢B．由此可知Ⅰ是S極C．由此可知Ⅰ是N極D．當(dāng)cd棒向下運動時，ab導(dǎo)線遇到向左的安培力答案：CD3.1CDEF，且C點和F點如下圖，在均勻磁場中有一由兩段4圓弧及其半徑組成的導(dǎo)線框11正好是OD、OE的中點，4圓的半徑OE和OD與磁場邊沿重合，磁場方向垂直于4圓面(紙面)向里，磁感覺強度大小為B0。使該線框繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過90°，在線框中產(chǎn)生感覺電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示地點不變，而磁感覺強度大小隨時間均勻變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)過90°過程中相同大小的電流，則磁感覺強度隨時間的變化率B的大小應(yīng)為()tωBωB00A.2πB．π2ωB4ωB00C.πD．π分析：設(shè)＝2，該線框繞過圓心、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，OErO30ω2在線框中產(chǎn)生感覺電流2BrI＝。線框保持圖中所示地點，磁感覺強度大小隨時間線性變RB3πr2B2ω090°過程中相同大小的電流，有I＝化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動t·4R，因此有t＝π，故C對，A、B、D錯。答案：C熱門二電磁感覺中的圖象問題4.(2018·江西聯(lián)考)如下圖，導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中地點以速度v向右勻速通過一正方形磁場地區(qū)abcd，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右邊的磁感覺強度是左邊的倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計，以下對于導(dǎo)體棒中感覺電流和所受安培力隨時間變化的圖象正確的選項是(規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向)( )分析：由E＝BLv可知，導(dǎo)體棒由b運動到ac過程中，切割磁感線有效長度L均勻增大，感覺電動勢E均勻增大，由歐姆定律可知，感覺電流I均勻增大。由右手定章可知，感應(yīng)電流方向由M到N，由左手定章可知，導(dǎo)體棒所受安培力水平向左，大小不停增大，應(yīng)選項A正確。答案：A5．(多項選擇)如圖甲所示，一個邊長為L的正方形線框固定在勻強磁場(圖中未畫出)中，磁感覺強度的方向垂直于導(dǎo)線框所在平面。規(guī)定向里為磁感覺強度的正方向，向右為導(dǎo)線框ab邊所受安培力的正方向。已知在0～4s時間內(nèi)導(dǎo)線框ab邊所受的安培力如圖乙所示，則以下圖中能正確表示磁感覺強度B隨時間變化的圖象是( )分析：由F＝BIl，I＝E、E＝SB可知，因為第1s內(nèi)，ab邊所受安培力向左且漸漸Rt減小，線圈中的磁場應(yīng)向外均勻減弱，或向里均勻減弱；因為第2s內(nèi)，ab邊所受安培力向右漸漸增大，線圈中的磁場應(yīng)向里均勻加強，或向外均勻加強；第3s內(nèi)的磁場變化與第1s內(nèi)相同，第4s內(nèi)的磁場變化與第2s內(nèi)相同，選項A、B、D正確，C錯誤。答案：ABD6．如圖甲所示，在水平面上固定有長為L＝2m、寬為d＝0.5m的圓滑金屬“U”形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌右端接有R＝1Ω的電阻，在“U”形導(dǎo)軌右邊l＝1m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感覺強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時刻，質(zhì)量為＝0.1kg、m內(nèi)阻r＝1Ω的導(dǎo)體棒ab以v0＝1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)軌的電阻忽視不計，g取10m/s2。求第一秒內(nèi)流過ab電流的大小及方向。求ab棒進磁場瞬時的加快度大小。導(dǎo)體棒最后停止在導(dǎo)軌上，求全過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱。分析：(1)第一秒內(nèi)磁場隨時間均勻變化，由法拉第電磁感覺定律有l(wèi)dBE1＝t＝t＝0.5VE因此流過ab的電流I1R＋r1依題意可知ab棒在1s末時刻進入磁場(速度仍為v0)，今后磁感覺強度保持不變，E2則E2＝Bdv0＝0.5V，I2＝R＋r＝0.25A，F(xiàn)＝BI2d由牛頓第二定律，有BI2d＝ma，因此a＝1.25m/s2(3)依照焦耳定律，1＝2)，1＝0.125J1(＋QIRrQ依據(jù)功能關(guān)系，則有：12Q2＝mv0＝0.05J2全過程回路產(chǎn)生的焦耳熱＝1＋2＝0.175JQQQ答案：(1)0.25A方向由a到b(2)1.25m/s2(3)0.175J熱門三電磁感覺定律的綜合應(yīng)用7.(2018·大連模擬)如下圖，上下不等寬的平行導(dǎo)軌，和部分導(dǎo)軌間的距離為L，EFGHPQ和MN部分的導(dǎo)軌間距為3L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為30°，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中。金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，都可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，現(xiàn)對金屬桿ab施加一個沿導(dǎo)軌平面向上的作使勁F，使其沿斜面勻速向上運動，同時cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則F的大小為( )2A.3mgB．mg43C.D．3mg2mg分析：設(shè)ab桿向上做切割磁感線運動時，產(chǎn)生感覺電流大小為I，遇到安培力大小為：F安＝BIL，對于cd，由均衡條件有：·3＝sin30°，對于ab桿，由均衡條件有：BILmg＝sin30°＋BIL，綜上可得：＝2，故A正確。FmgF3mg答案：A8.(多項選擇)如下圖，水平擱置的粗拙U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感覺強度大小為B的勻強磁場中。一個半徑為L、質(zhì)量為m的半圓形硬導(dǎo)體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v，半圓形硬導(dǎo)體的AC電阻為r，其他電阻不計。以下說法正確的選項是( )A．A點的電勢高于C點的電勢B．此時兩頭電壓為AC＝BπLvR0ACU0R＋r12C．此過程中電路產(chǎn)生的電熱為Q＝Fd－2mv02D．此過程中經(jīng)過電阻R的電荷量為q＝R0＋r分析：依據(jù)右手定章可知，A點相當(dāng)于電源的正極，電勢高，A正確；穩(wěn)固后，AC產(chǎn)生的感覺電動勢為E＝2BLv，AC兩頭的電壓為ACER0，2BLv0R0rrRR12I＝2BLd，經(jīng)過電阻R的電荷量fR＋rt02BLd為q＝It＝R0＋r，D正確。答案：AD9.如下圖，質(zhì)量為m＝0.1kg粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，繞制成閉合矩形線框，此中長LAC＝50cm，寬LAB＝20cm，豎直擱置在水平面上。中間有一磁感覺強度

B＝1.0T

，磁場寬度

d＝10cm的勻強磁場。線框在水平向右的恒力

F＝2N的作用下，由靜止開始沿水平方向運動，使

AB邊進入磁場，從右邊以

v＝1m/s

的速度勻速運動走開磁場，整個過程中一直存在大小恒定的阻力F阻＝1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求線框AB邊：走開磁場時感覺電流的大??；剛進入磁場時感覺電動勢的大??；穿越磁場的過程中安培力所做的總功的大小。分析：(1)線框走開磁場時已經(jīng)勻速運動，依據(jù)均衡條件可得：F＝F阻＋BILABF－F因此I＝阻＝5ABLAB(2)線框進入磁場前，依據(jù)牛頓第二定律得：－阻＝阻＝10m/sF，＝F－F2Fmaam設(shè)線框AB邊剛進入磁場時速度大小為v0，依據(jù)勻變速直線運動的公式得：2＝2axv0解得：v0＝2m/s線框進入磁場時感覺電動勢為：E＝BLv＝0.4VAB01212(3)線框在穿越磁場的過程中，運用動能定理得：(F－F阻)d＋W＝2mv－2mv0解得：＝－0.25J，即安培力所做的總功的大小為0.25J。W答案：(1)5A(2)0.4V(3)0.25J10．(2018·洛陽市高中三年級模擬)如下圖，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距為，L與水平面的夾角為θ，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感覺強度大小均為B，虛線上方軌道圓滑且磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線下方軌道粗拙且磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。在導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒向來靜MN止在導(dǎo)軌上。若已知兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)體棒EF上滑的最大位移為x，導(dǎo)軌電阻不計，空氣阻力不計，重力加快度為g，試求在導(dǎo)體棒EF上滑的整個過程中：導(dǎo)體棒MN遇到的最大摩擦力；經(jīng)過導(dǎo)體棒MN的電荷量；導(dǎo)體棒MN產(chǎn)生的焦耳熱。分析：(1)對MN受力剖析可知，MN遇到的安培力FA沿斜面向下，因此靜摩擦力Ff沿斜面向上，因此有：FA＋mgsinθ＝Ff可見，當(dāng)EF向上的速度為v0時，靜摩擦力最大。此時導(dǎo)體棒EF產(chǎn)生的感覺電動勢：EBLv0E感覺電流：I＝2R導(dǎo)體棒MN遇到的安培力：FA＝BIL由以上各式聯(lián)立可解得導(dǎo)體棒MN遇到的最大摩擦力：B2L2v0Ff＝2R＋mgsinθ設(shè)在導(dǎo)體棒EF減速上滑的整個過程中經(jīng)歷的時間為t，則產(chǎn)生的均勻感覺電動勢：LxE＝BtE