高考物理一轮复习讲义电磁感应专题考点例析.doc

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1、电磁感应重点难点易错点高频考点经典题目专题考点例析典型问题1：会分析求解磁通量及其变化。磁通量是电磁感应中的重要概念，必须会分析求解磁通量及其变化的大小。1. 如图1所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量a、b比较：A、a>b。 B、a<b。C、a=b。 D、不能比较。2. 如图2所示，直导线ab通电流I。矩形线圈ABCD由图中实线位置运动到虚线所示位置过程，若第一次是平移，第二次是翻转1800设前后两次通过线圈平面磁通量的变化为1和2，则： A1>2 B1<2， C1=2，D无法肯定1、2谁大。3. 如图3所示，空

2、间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，穿过线圈平面的磁通量的变化量为_。典型问题2：会判定感应电流或感应电动势的方向。判定感应电流或感应电动势的方向的方法有楞次定律和右手定则。4. 如图4所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置经过位置到位置，这三个位置都靠得很近，在这个过程中，线圈中感应电流（ ）A沿abcd流动。B沿dcba流动。C由到是沿abcd

3、流动，由到是沿dcba流动。D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动。5. 如图5所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向、同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向是 。6. 如图6所示，闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中，从上向下看导体环中的感应电流方向如何？典型问题3：会用楞次定律的推论解答相关问题。7. 如图7所示，光滑导轨MN水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方向下落(未达导轨平面)的过程中，导

4、体P、Q的运动情况是( )AP、Q互相靠拢BP、Q互相远离CP、Q均静止D因磁铁下端的极性未知，无法判断8. 如图8所示，通电螺线管与电源相连，与螺线管同一轴线上套有三个轻质闭合铝环，B在螺丝管中央，A、C位置如图10所示，当S团合时(本题忽略三环中感应电流之间相互作用力)AA向左、C向右运动，B不动；BA向右、C向左运动，B不动；CA、B、C都向左运动；DA、B、C都向右运动。9. 如图9所示，在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动？典型问题4：会求解电磁感应与电路的综合问题。10. 如图10所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向

5、下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B边长为L的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ（下简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r（1）将方框固定不动，用力拉动U型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动，当U型框的MP端滑至方框的最右侧（如图15所示）时，方框上的bd两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?（2）若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度v0，如果U型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?（3）若方框不固定，给U型框垂直NQ边向

6、右的初速度v（），U型框最终将与方框分离如果从U型框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右侧和U型框最左侧距离为s求两金属框分离后的速度各多大11. 如图11所示，da、cb为相距L的平行导轨(电阻可以忽略不计)。a、b间接有一个固定电阻，阻值为R。长直细金属杆MN可以按任意角架在平行导轨上，并以匀速v滑动（平移），v的方向和da的方向平行。杆MN有电阻，每单位长的电阻为r0。整个空间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面（dabc平面）向里。（1）求固定电阻R上消耗的电功率为最大时角的值。（2）求杆MN上消耗的电功率为最大时角的值。12. 如图12，用相同的均匀导线制成的两个圆环a

7、和b，已知a的半径是b的两倍，若在a内存在着随时间均匀变大的磁场，b在磁场外，MN两端的电压为U，则当b内存在着相同的磁场而a又在磁场外时，MN两点间的电压为多少?典型问题5：会分析求解双电源问题。双电源问题有双杆切割磁感线和动生、感生电动势并存两种情况。13. 如图13所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可不计。导轨间的距离L=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻R=0.50，在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0

8、.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？14. 如图14所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间的关系为比例系数一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在时金属杆所受的安培力典型问题6：会分析求解各种导电滑轨问题。所谓“闭合导电滑轨问题”是指一根

9、金属棒在闭合导电滑轨上运动的有关问题。常见的有：闭合矩形导电滑轨、闭合三角形导电滑轨、闭合圆形导电滑轨等。15. 如图15，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为L/2。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为L/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？16. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆周环，水平固定在竖直向下的磁感强度为B的

10、匀强磁场中，如图16所示。一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度v向右移动，经过环心O时，求：（1）棒上电流的大小和方向，及棒两端的电压UMN。（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。典型问题7：会分析计算感应电量的有关问题。在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，设在时间内通过导线截面的电量为，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律，得： ，如果闭合电路是一个单匝线圈（），则。17. 如图17所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图27所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时

11、间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则（ ） A B C D 18. 如图18所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计G串联，当用双刀双掷开关S使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G测出电量Q，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B。已知测量线圈共有N匝，直径为d，它和表G串联电路的总电阻为R，则被测处的磁感强度B为多大？19. 一个电阻为R的长方形线圈abcd沿着磁针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上，ab=L1

12、，bc=L2，如图19所示。现突然将线圈翻转1800，使ab与dc互换位置，用冲击电流计测得导线中流过的电量为Q1。然后维持ad边不动，将线圈绕ad边转动，使之突然竖直，这次测得导线中流过的电量为Q2，试求该处地磁场的磁感强度的大小。典型问题8：会分析计算感应电流所受安培力的冲量的有关问题。感应电流通过直导线时，直导线在磁场中要受到安培力的作用，当导线与磁场垂直时，安培力的大小为。在时间t内安培力的冲量，式中q是通过导体截面的电量。利用该公式解答相当问题十分简便，下面举例说明这一点。20. 如图20所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内，有一个边长为a(a<L

13、)的正方形闭合线圈以初速v0垂直磁场边界滑过磁场后速度变为v(v<v0)那么A完全进入磁场中时线圈的速度大于B安全进入磁场中时线圈的速度等于C完全进入磁场中时线圈的速度小于D以上情况A、B均有可能，而C是不可能的21. 光滑U型金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m的金属棒ab，左端连接有一电容为C的电容器和电键K，当K闭合时，给棒一个初速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图21所示。求导体棒的最终速度。典型问题9：会分析计算的电磁感应中的收尾问题。导体棒在导电滑轨上做切割磁感线运动时，会产生感应电动势，从而在导体棒中产生感应电流，导体棒又要受到安培力作用而使运动状态发生变化，经过

14、足够长时间后一定会达到某种收尾状态。收尾状态可为静止状态、匀速直线运动状态、匀加速直线运动状态等。22. 质量为m的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行，两轨间宽为L，导轨与电阻R连接，放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，杆的初速度为v0，电阻不计，如图22所示。试求杆所滑行的距离。23. 如图23所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B，在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度。已知a

15、b与导轨间的动摩擦因素为，导轨和金属棒的电阻都不计。24. 如图24所示，两根竖直放置在绝缘地面上的金属框架，框架的上端接有一电容为C的电容器，框架上有一质量为m，长为L的金属杆平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，离地面的高度为h，强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直，开始时电容器不带电，自静止起将棒释放，求棒落到地面的时间。不计各处电阻。典型问题10：会分析计算的电磁感应中的图象问题。根据题目条件描绘物理图象要求学生仔细分析物理现象，弄清物理过程，求解有关物理量或分析其与相关物理量间的变化关系，然后正确无误地作出图象。在作图时，要注意物理量的单位、坐标轴标度的适当选择及函数图象特征等。25.

16、 图25甲中abcd为一边长为L、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为2L，磁感强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域，已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，试在图25乙的ix坐标上定性画出从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化关系曲线。 26. 如图26所示。一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.20m，电阻R=1.0;有一

17、导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图27所示。求杆的质量和加速度。典型问题11：会分析计算的电磁感应中的能量问题。安培力做功对应着电能与其它形式的能相互转化，即W安=E电。安培力做正功，对应着电能转化为其它能（如电动机模型）；克服安培力做功，对应着其它能转化为电能（如发电机模型）；且安培力做功的绝对值，等于电能转化的量值。27. 如图28所示，倾角为=370，电阻不计，间距L=0.3m，长度足够的平行导轨所在处，加有磁感应

18、强度B=1T，方向垂直于导轨平面（图中未画出）的匀强磁场，导轨两端各接一个阻值R=2的电阻。另一横跨在平行导轨间的金属棒质量m=1kg，电阻r=2，其与导轨间的动摩擦因数=0.5.金属棒以平行于导轨向上的初速度v0=10m/s上滑，直至上升到最高点的过程中，通过上端的电量q=0.1C(g=10m/s2，sin370=0.6)，求上端电阻R上产生的焦耳热Q。28. 如图29所示，位于竖直平面内的矩形导线框，ab边长为L1，bd边长为L2，线框的质量为，电阻为R，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP/和QQ/均与ab边平行，两边界间的距离H，H>L2，磁场的磁感应强度为B，方向与线

19、框平面垂直，如图29所示，令线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界之间的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值，从离开磁场区域上边界PP的距离为h处自由下落，问从线框的dc边开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ/的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？典型问题12：会分析自感的有关问题。29. 如图30所示的电路，D1和D2是两个相同的小电珠，L是一个自愿系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S接通和断开时，灯泡D1和D2先后亮暗的次序是：( )A、接通时D1先达最亮，断开时D1后暗。B、接通时D2先达最亮，断开时D2后暗。C、接通时D1先达最亮，断开时D

20、1先暗。D、接通时D2先达最亮，断开时D2先暗。30. 如图31是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻Rv很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时若先断开S1 时， 则 (填电压表或电流表)将可能损坏。31. 如图32所示（a）、（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光，下列说法正确的是（ ）A在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗。B在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗。C在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗。D在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗。典型问题13：会分析求解联系实

21、际的有关问题。以现实生活有关的理论问题和实际问题立意命题，更加真实和全面地模拟现实，这是近几年高考的一大特点，也是新高考命题的热点。电磁感应是高中物理的重要内容，它在现实生活中有许多实际运用。如用电磁感应原理进行测量、运用电磁感应原理进行信号转换、运用电磁感应原理制造“漏电保护器”、运用电磁感应原理制造“延时继电器”等。32. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图33所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下

22、两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为：A、 B、C、 D、33. 如图34所示是家庭用的“漏电保护器“的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线”（火线和零线）采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器。Q是一个脱扣开关的控制部分（脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电被切断），Q接在铁芯

23、另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电。（1）用户正常用电时，a、b之间有没有电压？（2）如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？三、警示易错试题典型错误之一：混淆平均电动势和瞬时电动势的概念。34. 如图35所示，有一弯成角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，金属棒从O点开始以加速度a向右运动，求t时间末，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少？典型错误之二：误把“阻碍”当“阻止”。35. 图36中的

24、软铁棒F插入线圈L1的过程中，电阻R上的电流方向是（ ） A从A流向BB从B流向AC先从A流向B，再从B流向AD没有电流典型错误之三：错误认为有感应电动势电压表就一定有示数。36. 如图37所示，U形线框abcd处于匀强磁场之中，磁场的磁感强度为B，方向垂直于纸面向里。长度为L的直导线MN中间串有电压表，跨接在ab与cd上，且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的。R为电阻。C为电容器。现令MN以速度v0向右匀速运动，用U表示电压表的读数，q表示电容器所带的电量，C表示电容器的电容，F表示对MN的拉力。因电压表的体积很小，其中线圈切割磁感线对MN间电压的影响可忽略，则（ ）A、B、C、U=0，

25、F=0D、。 典型错误之四：错误应用平均电动势来计算电能。37. 如图38所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边质量为m，其它三边的质量不计，金属框的总电阻为R，cd边装有固定的水平轴，现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦。金属框经时间t恰好通过竖直位置abcd，且ab的速度为v。 （1）求上述时间t内金属框中的平均感应电动势； （2）求在上述时间t内，金属框中产生的焦耳热。典型错误之五：忽视磁通量的正、负号而出错。38. 如图39所示，以边长为50cm的正方形导线框，放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成3

26、7°角，线框电阻为0.10，求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。典型错误之六：错误理解导体切割磁感线的有效长度。39. 如图40所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，匀强磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（ ）A B C D典型错误之七：因错误分析运动的收尾状态而出错。40. 在如图41所示的水平导轨上（摩擦、电阻忽略不计），有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端的间距为L1=4L0，右端间距为L2=L0。今在导轨上放置AC、DE两根导体棒，质量分别为m1=2m0，m2=m0，电阻R1=4R0，R2=R0若AC棒以初速度v0向右运动，求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热Q及通过它们的总电量q第 11 页