专题11电磁感应.pdf

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1、 专题专题专题专题专题电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应11 11 11 11 11 1 （福建卷） 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的2012 条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合 若取磁铁中心 为坐标原点，.O 建立竖直向下正方向的 轴， 则图乙中最能正确反映环中感应电流 随环心位置坐标 变化xix的关系图像是 答案：B 解析 ： 闭合铜环由高处静止下落，首先是向上穿过铜环的磁通量增大，根据楞次定律知铜环 中产生顺时针方向的感应电流（从上向下看） ； 从 极到 点的过程中，穿过铜环的合磁NO 通量向上且增大，则感应电流仍为顺时针方向；从 点

2、到 极的过程中，穿过铜环的合OS 磁通量向上且减小，则感应电流为逆时针方向；离开 极后，向上穿过铜环的磁通量减S小，感应电流仍为逆时针方向 ； 因铜环速度越来越大，所以逆时针方向感应电流的最大值比 顺时针方向感应电流的最大值大，故选项 正确 B. 2(2012).全国新课标如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从 静止开始绕过圆心 、垂直于半圆面的轴以角速度O匀速转动半周，在线框中产生感应电流. 现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化 为了产生与线框转动半周过. 程中同样大小的电

3、流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为 tB A. B. C. D. 0 4 B0 2 B0B20B答案：C 解析：匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可 匀速转动时感应电动势.式中R 为半径 磁场变化时感应电动势二者相等可得答案. 221 BRE 22RtBE 3 （北京高考卷） 物理课上，老师做了一个奇妙的跳环实验2012“” 如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验 他连接好电路， 经重复 实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验， 下列四个选项中，导

4、致套环未动的原因可能是 A 线圈接在了直流电源上 B 电源电压过高 C 所选线圈的匝数过多 D 所用套环的材料与老师的不同答案：D 解析：无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关 瞬间，穿过套环的磁通量均增加，S 只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起 如果套环是塑料材料做. 的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起 所以答案是 .D. 4 （山东卷） 如图所示， 相距为 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角2012.L 为 ，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为将质量为 的导B.m 体棒由静止释放，当速度达到时开始匀速运动，此时对导体棒

5、施加一平行于导轨向下v 的拉力，并保持拉力的功率为，导体棒最终以的速度P2v 匀速运动 导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和. 导体棒的电阻，重力加速度为 ，下列选项正确的是g A 2sinPmg B 3sinPmg C 当导体棒速度达到时加速度为2vsin2g DR 在速度达到以后匀速运动的过程中， 上产生的焦耳热等于拉力所做的功2v答案：AC 解析：当导体棒第一次匀速运动时，沿导轨方向：；当导体棒第二次达RvLBmg22 sin 到最大速度时，沿导轨方向 ：，即，此时拉力的F=mgsinFRvLBmgF222 sin 功率，选项 正确、 错误； 当导体棒的速度达到时，沿导轨P=F2v

6、=2mgvsinABv/2 方向 ：，解得，选项 正确 ； 导体棒的速度达到C2vmaRvLB mg2sin22sin21ga 以后，拉力与重力的合力做功全部转化为 上产生的焦耳热，选项 错误RD. 5 （四川卷） 半径为 右端开小口的导体圆环和长为2012a2a的导体直杆，单 位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强 磁场，磁感应强度为杆在圆环上以速度B.v 平行于直径向右做匀速直线运CD 动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心开始，杆的位置由O确定， 如图所示 则. A =02时，杆产生的电动势为Bav B = 时，杆产生的电动势为3Bav3 C =0 时

7、，杆受的安培力大小为02)2(2RavB D = 时，杆受的安培力大小为302)35(3RavB答案：AD 解析：根据法拉第电磁感应定律可得（其中 为有效长度） ，当时， BlvE l0 al2 则；当时，则，故 选项正确， 选项错误；根据通电直AB BavE 3 al BavE 导线在磁场中所受安培力的大小的计算公式可得，又根据闭合电路欧姆定律可得 BIlF ，当时，解得；rREI0 al2 BavE20 )2(aRRr02)2(4RavBF 当时，解得， 故 选项错误，,C0 al BavE 0) 135 aRRr( 02353RavBF D. 选项正确 6(2012).全国新课标如图，一

8、载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面 内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行 已知在.t =0 到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向； 线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右 设电流.i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是 答案：A 解析 ： 要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱（载流直导线 中电流正向减小） ，要么向外增强（载流直导线中电流负向增大） 线框受安培力向左时，载. 流直导线电流一定在减小，线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大 故答案选.A. 7 （天津卷） 如图

9、所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距2012. l=0.5m，左端接有阻值的电阻，一质量，电阻的金属棒放置在R=0.3m=0.1kgr=0.1MN 导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度，棒在水平向右B=0.4T 的外力作用下，由静止开始以 a=2m/s2 的加速度做匀加速运动，当棒的位移时撤去外x=9m 力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求 （ ）棒在匀加速运动过程中，通过电阻 的电荷量1Rq （ ）撤去外力后回路中产生

10、的焦耳热2Q2 （ ）外力做的功3WF 解析：（ ）棒匀加速运动所用时间为1t ，有 xat221 s 32922axt 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为 A 5 . 1) 1 . 03 . 0(395 . 04 . 0)()(RrtBlxRrtrREI 根据电流定义式有 C 5 . 435 . 1 t Iq （ ）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为2 m/s 632 atv撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动， 安培力做负功先将棒的动能转化为电能， 再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少 有. J 8 . 161 . 02121222 mvEQk （ ）根据题意在撤去外力前的焦耳热为3J 6 . 3221 QQ 撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q1） 、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有 1QWEFk J 则4 . 58 . 16 . 31kFkEQWE 8.2012.18 （广东卷） （分） 如图所示，质量为17M的导体棒ab，垂直放在相距为l 的平行光滑金属轨道上 导轨平.