物理3-2《电磁感应》单元典型题全集.pdf

《物理3-2《电磁感应》单元典型题全集.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理3-2《电磁感应》单元典型题全集.pdf（77页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、-精品文档-仅供参考学习第 1 页 选修 3-2 第 1 单元 电磁感应现象、楞次定律 一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分)1如图 1 所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置 时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能 是 ()A向右进入磁场 B向左移出磁场 C以ab为轴转动 D以cd为轴转动 解析：ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切-精品文档-仅供参考学习第 2 页 割磁感线可产生顺时针方向的电流当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的

2、感应电流，故 B 正确当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故 C、D 错 答案：B 2如图 2 所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属 导轨，而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒，它们 同时以相同的速度向右运动时，下列说法中正确的是()A电压表有读数，电流表有读数 B电压表无读数，电流表有读数 C电压表无读数，电流表无读数 D电压表有读数，电流表无读数 解析：此题考查对电磁感应现象的理解和对-精品文档-仅供参考学习第 3 页 电压表、电流表示数的理解两棒以相同的速度向右运动时，因穿过面abcd的磁通量不变，回路中没有感应电流，电流表和电压表均

3、不会有读数C 项正确 答案：C 3 如 图3所 示，虚 线 框abcd内有一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下矩形闭合金属线框abcd以一定的速度 沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动 图 4中所给出的是金属 框的四个可能达到的位置，则金属框的速度不可能为零的位 置是 ()解析：当线框完全处于磁场中时，线框中无感应电流产生，线框不受力，将做匀速直线-精品文档-仅供参考学习第 4 页 运动，其速度不可能为零，故 C 对 答案：C 4(2010填江模拟)如图 5 甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图 5 乙所示的变化电流，t0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在t

4、1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是 ()A线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 解析：在t1t2时间内，通入线圈A中的电-精品文档-仅供参考学习第 5 页 流是正向增大的，即逆时针方向增大的，其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流线圈B中电流为顺时针方向，与A中的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B将有扩张的趋势综上所述，A 项正确 答案：A 5 现代汽车中有一种先进的制动机

5、构，可保证车轮在制动时 不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动经研究 这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装 置，用来控制车轮的转动，其原理如图 6所示，铁质齿轮P 与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个-精品文档-仅供参考学习第 6 页 电流检测器当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化 使线圈中产生了感应电流将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车 轮被制动抱死在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是 AM中的感应电流方向一直向左 BM中的感应电流方向一直向右 CM中

6、先有自右向左、后有自左向右的感应电流 DM中先有自左向右、后有自右向左的感应电流 解析：由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强，由安培定则可-精品文档-仅供参考学习第 7 页 知M中感应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律知，M中感应电流方向为自右向左D 项正确 答案：D 二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)6如图 7 所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈

7、固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是 ()解析：根据楞次定律可确定感应电流的方向：对 C 选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈-精品文档-仅供参考学习第 8 页 原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同故 C项正确同理分析可知 D 项正确 答案：CD 7如图 8 所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流

8、的是()A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C圆盘在磁场中向右匀速平移 D匀强磁场均匀增加 解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平 移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有-精品文档-仅供参考学习第 9 页 电磁感应现象，A、C 错误；圆盘绕水平轴 转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D 正确 答案：BD 8如图 9 所示，在条形磁铁的中央位置 的正上 方水 平固定 一铜 质圆环 以 下 判 断 中 正 确 的 是 ()A释放圆环，环下落时环的机械能守恒 B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大 C给磁铁水平向

9、右的初速度，磁铁滑出时做减速运动 D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势 解析：由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的 -精品文档-仅供参考学习第 10 页 圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只 受重力，则环下落时机械能守恒，A 对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律 可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿 第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推 论得出)，故 C 对 D 错 答案：AC 9(2010南京模拟)如图 10 所示，通过水平绝缘的传送带输送完全

10、相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的-精品文档-仅供参考学习第 11 页 是 A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C从图中可以看出，第 2 个线圈是不合格线圈 D从图中可以看出，第 3 个线圈是不合格线圈 解析：由产生电磁感应现象的条件和楞次定律知，A 正确，B 错误 由各线圈位置关系知，C 错误，D 正确 答案：AD 1

11、0如图 11 所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC-精品文档-仅供参考学习第 12 页 上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是 ()A感应电流的方向始终是由PQ B感应电流的方向先是由PQ，后是由QP CPQ受磁场力的方向垂直杆向左 DPQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右 解析：在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断 B 项对；再由PQ中

12、电流方向及左手定则可判断 D 项对 答案：BD 三、计算题(本题共 2 小题，共 30 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计-精品文档-仅供参考学习第 13 页 算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(14 分)如图 12 所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0 时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流，从t0 开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式 解析：要使MN棒中不产生感应电流，应

13、使穿过线圈平面的磁通量不发生变化 在t0 时刻，穿过线圈平面的磁通量 1B0SB0l2 设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为 2Bl(lvt)-精品文档-仅供参考学习第 14 页 由12得BB0llvt.答案：BB0llvt 12(16 分)磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为 2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图 13 所示，从ab进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明 理由 解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进

14、入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场-精品文档-仅供参考学习第 15 页 中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)(1)线框进入磁场阶段：t为 0lv，线框进入磁场中的面积与时间成正比，Slvt，最后为BSBl2.线框在磁场中运动阶段：t为lv2lv，线框磁通量为Bl2，保持不变 线框离开磁场阶段：t为2lv3lv，线框磁通量线性减小，最后为零(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向 线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生 线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框

15、中将产生-精品文档-仅供参考学习第 16 页 感应电流由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向 答案：(1)如右图所示(2)线框进入磁场阶段，感应电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无感应电流；线框离开磁场阶段，感应电流方向顺时针 答案：C 必修部分 选修 3-2 第九章 第 2 单元 法拉第电磁感应定律 互感、自感、涡流 课时作业 命 题 设 计 难度 题号 较易 中等 稍难 目-精品文档-仅供参考学习第 17 页 单 一 目 标 法拉第电磁感应定律 2、6、7、9 3、4、4 自感、互感 1 综合 目标 综合应用 8 10 11、12 一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共

16、 35 分)1(2010徐州模拟)在图 1 所示的电路中，两个灵敏电流表G1和 G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是 ()-精品文档-仅供参考学习第 18 页 AG1表指针向左摆，G2表指针向右摆 BG1表指针向右摆，G2表指针向左摆 CG1、G2表的指针都向左摆 DG1、G2表的指针都向右摆 解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与 G2和电阻组成闭合回路，所以 G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即 G1指针向右摆，

17、G2指针向左摆B项正确 答案：B 2如图 2 所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电 容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂 直于环面向里，磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化，t0 时，P、Q两板电势相等两板间的距离-精品文档-仅供参考学习第 19 页 远小于环的半径，经时间 t，电容器P板 ()A不带电 B所带电荷量与t成正比 C带正电，电荷量是KL2C4 D带负电，电荷量是KL2C4 解析：磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律EtSBtKS，而SL24，经时间t电容器P板所带电荷量QECKL2C4；由楞次定律知电容器P板带负电，

18、故 D 选项正确 答案：D 3(2009安徽高考)如图 3 甲所示，一个电阻-精品文档-仅供参考学习第 20 页 为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，O、O分别是ab边和cd边的中点现将线框右半边ObcO绕OO逆时针旋转90到图7乙所示位置在这一过程中，导线中通过的电荷量是 ()A.2BS2R B.2BSR C.BSR D0 解析：甲图中，磁通量122BS，乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式 qR2BS2R，A 正确 答案：A 4如图 4 所示，两根相距为l的-精品文档-仅供参考学习第 21 页 平行直导轨a

19、b、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对杆MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则 AU12Blv，流过固定电阻R的感应电流由b到d BU12Blv，流过固定电阻R的感应电流由d到b CUBlv，流过固定电阻R的感应电流由b到d DUBlv，流过固定电阻R的感应电流由d到b-精品文档-仅供参考学习第 22 页 解析：导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Blv，R和导体杆形成一串联电路，由分压原理得UBl

20、vRRR12Blv，由右手定则可判断出感应电流方向由NMbd，所以 A 选项正确 答案：A 5如图 5 所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小(假设不会减至零)，同时施加一个水平外力F使金 属 棒ab保 持 静 止，则F ()A方向向右，且为恒力 B方向向右，且为变力 C方向向左，且为变力 D方向向左，且为恒力-精品文档-仅供参考学习第 23 页 解析：根据楞次定律，B减小时，磁通量减小，为阻碍减小，ab产生向右运动的趋势，故外力F方向向左再根据电磁感应定律，EtBSt，B均匀减小，故Bt不变，E不变，I不变

21、F安BIL均匀减小，故F为变力 C项正确 答案：C 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)6某闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图 6 所示，关于回路中产生的感应电动势，下列 判 断正 确 的是 ()A图甲回路中，感应电动势不断增大 B图乙回路中，感应电动势恒定不变-精品文档-仅供参考学习第 24 页 C 图丙回路中，0t1时间内的感应电动势小于t1t2时间内的感应电动势 D图丁回路中，感应电动势先变小，再变大 解析：由Et知，t图象的斜率的绝对值表示电动势E的大小，图

22、甲中斜率为 0，图乙中斜率不变，图丁中斜率先变小后变大，故 B、D 正确 答案：BD 7(2009山东高考)如图 7 所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 ()-精品文档-仅供参考学习第 25 页 A感应电流方向不变 BCD段直导线始终不受安培力 C感应电动势最大值EmBav D感应电动势平均值E14Bav 解析：导体切割磁感线产生电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变A 正确 感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大

23、时的电动势，故EmBav，C 正确 Et B12a2 t2av -精品文档-仅供参考学习第 26 页 由得E14Bav，D 正确 答案：ACD 8如图 8 所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 ()A导体框中产生的感应电流方向相同 B导体框中产生的焦耳热相同 C导体框ad边两端电势差相同 D通过导体框截面的电荷量相同 解析：由右手定则可得两种情况下导体框中产生的感应电流方向相同，A 项正确；热量QI2Rt(BLvR)2RLvB2L3vR，导体框产生的焦耳-精品

24、文档-仅供参考学习第 27 页 热与运动速度有关，B 项错误；电荷量QItBLvRLvBL2R，电荷量与速度无关，电荷量相同，D 项正确；以速度v拉出时，Uad14BLv，以速度 3v拉出时，Uad14BL3v，C 项错误 答案：AD 9如图 9 所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为.则下列说法正确的是 ()A回路中有大小和方向周期性变化的电流-精品文档-仅供参考

25、学习第 28 页 B回路中电流大小恒定，且等于BL22R C回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘 D若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过 解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘，方向不变，C 对，A 错回路中感应电动势为EBlv12Bl2，所以电流IERBL22R，B 对当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D 错-

26、精品文档-仅供参考学习第 29 页 答案：BC 三、计算题(本题共 3 小题，共 37 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(11 分)(2010常州模拟)如图 10 甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界t0 时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场图 10 乙所示为外力F随时间t变化的图象若线框质量为m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：(1)磁感应强度B的表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间

27、的感应电动势E的表达式-精品文档-仅供参考学习第 30 页 解析：(1)线框运动的加速度：aF0m 线框边长：l12at02 线框离开磁场前瞬间速度：vat0 由牛顿第二定律知：3F0B2l2vRma 解式得，B 8m3RF02t05 (2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：EBlv -精品文档-仅供参考学习第 31 页 解式得：E 2Rt0F02m.答案：(1)8m3RF02t05(2)2Rt0F02m 11(12 分)如图 11 甲所示，竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面，图甲中的虚线为磁场的边界线，边界线右侧的磁场区域足够大；质量为m、电阻为R的矩形金属线圈abcd平放在桌面上，线圈的长和宽

28、分别为l和2l，线圈的一半在磁场内，一半在磁场外；t0 时刻磁感应强度从B0开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下线圈的vt图象如图 11 乙所示，图乙中的斜向虚线为t0 时刻速度图线的切线，数据由图中给-精品文档-仅供参考学习第 32 页 出求：(1)t0 时刻金属线圈的加速度；(2)磁感应强度的变化率Bt.解析：(1)由vt图象知，t0 时刻的加速度为 avtv0t1.(2)t0 时刻 EBtSBtl2 回路中电流IER 此时安培力FB0Il 由牛顿第二定律得Fma 联立上述各式得Btmv0RB0l3t1.答案：(1)v0t1(2)mv0RB0l3t1-精品文档-仅供参考学习第

29、33 页 12(14 分)(2009全国卷)如图12 所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率Btk，k为负的常量用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率 解析：(1)导线框的感应电动势为 Et 12l2B 导线框中的电流为-精品文档-仅供参考学习第 34 页 IER 式中R是导线框的电阻，根据电阻率公式有 R4lS 联立式，将Btk代入得 IklS8 (2)导线框所受磁场的作用力的大小为 FBIl 它随时间的变化率为 FtIlBt -精品文

30、档-仅供参考学习第 35 页 由式得 Ftk2l2S8.答案：(1)klS8(2)k2l2S8 必修部分 选修 3-2 第九章 第 3 单元 电磁感应规律的综合应用 课时作业 命 题 设 计 难度 题号 较易 中等 稍难 单 一 目 标 电磁感应中的力学问题 6 4、5 电磁感应中的电路问题 1、3 电磁感应中的能量问题 2、7、8 目-精品文档-仅供参考学习第 36 页 综合 目标 综合应用 9、10 11、12 一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7分，共 35 分)1如图 1 所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为 R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直 穿

31、过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为 2a、电阻 为R2的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖 直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小 为 -精品文档-仅供参考学习第 37 页()A.Bav3 B.Bav6 C.2Bav3 DBav 解析：摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势EB2a(12v)Bav.由闭合电路欧姆定律，UABER2R4R413Bav，故选 A.答案：A 2如图 2 所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为Wa、

32、Wb，则WaWb-精品文档-仅供参考学习第 38 页 为 ()A14 B12 C11 D不能确定 解析：根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热 WaQa(BLv)2RaLv WbQb(B2Lv)2Rb2Lv 由电阻定律知Rb2Ra，故WaWb14.A项正确 答案：A 3 如图 3 所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，-精品文档-仅供参考学习第 39 页 导轨和导线的电阻均不计现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN

33、以速度v向右做匀速运动，则 A电容器两端的电压为零 B电阻两端的电压为BLv C电容器所带电荷量为CBLv D为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2vR 解析：当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端无电压，电容器两极板间电压UEBLv，所带电荷量QCUCBLv，故 A、B 错，C 对；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，D 错 答案：C 4如图 4 所示，有一用铝板制成-精品文档-仅供参考学习第 40 页 的 U 型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向

34、向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，则()A悬线竖直，FTmg B悬线竖直，FTmg C悬线竖直，FTmg D无法确定FT的大小和方向 解析：设两板间的距离为L，由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小EBLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电qE电qELqBLvLqvB.设小球带正电，则所受电场力方向向上 同时小球所受洛伦兹力F洛qvB，方向由左手-精品文档-仅供参考学习第 41 页 定则判断竖直向下，即F电F洛，所以FTmg.同理分析可知当小球带负电时，FTmg.故无论小球带什么电，FTmg.选项 A 正确

35、答案：A 5(2010扬州模拟)如图 5 甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为 60的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图 5 乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态规定ab的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在 0t1时间内，图6 中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是 ()解析：由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为ba，由法拉第电磁感应定律可判定-精品文档-仅供参考学习第 42 页 回路中电流大小恒定，

36、故 A、B 错；由F安BIL可得F安随B的变化而变化，在 0t0时间内，F安方向向右，故外力F与F安等值反向，方向向左为负值；在t0t1时间内，F安方向改变，故外力F方向也改变为正值，故 C 错误，D 正确 答案：D 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)6(2010徐州模拟模拟)如图 7 所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，

37、金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，-精品文档-仅供参考学习第 43 页 则 ()A如果B增大，vm将变大 B如果变大，vm将变大 C如果R变大，vm将变大 D如果m变小，vm将变大 解析：以金属杆为研究对象，受力如图所示 根据牛顿第二定律得 mgsinF安ma，其中F安B2L2vR.当a0 时，vvm，解得vmmgRsinB2L2，结合此式分析即得 B、C 选项正确 答案：BC 7如图 8 所示的电路中，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的-精品文档-仅供参考学习第 44 页 斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质

38、量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度 的 过 程 中，以 下 说 法 正 确 的 是 ()A作用在金属棒上各力的合力做功为零 B重力做功将机械能转化为电能 C重力与恒力F做功的代数和等于电阻R上产生的焦耳热 D 金属棒克服安培力做功等于重力与恒力F做的总功与电阻R上产生的焦耳热之和 解析：由于金属棒匀速下滑，故作用在棒上的各个力的合力做功为零，故 A 对；克服安培力做功将机械能转化为电能，故 B 错误；列出动能定理方程WGWFW安0，变形可得WGWFW安，可知 C 正确，D 错误-精品文档-仅供参考学习第 45 页 答案：AC 8 如图 9

39、 所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好 磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动以下说法中正确的有()A若B2B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑 B若B2B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑 C 若B2B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑-精品文档-仅供参考学习第 46 页 解析：若B2B1，金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入B2区域后，

40、mgB21L2vR0，仍将保持匀速下滑，B 对；若B20，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑，故 C 也对；同理，若B2B1，金属棒进入B2区域后mgB22L2vR0，可能先减速后匀速下滑，故 D 也对 答案：BCD 9(2009福建高考)如图 10 所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中一质量为m(质量分布-精品文档-仅供参考学习第 47 页 均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动

41、距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程 ()A杆的速度最大值为(Fmg)RB2d2 B流过电阻R的电荷量为BdlRr C恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 解析：当杆的速度达到最大时，安培力F安-精品文档-仅供参考学习第 48 页 B2d2vRr，杆受力平衡，故Fmg F安0，所以v(Fmg)(Rr)B2d2，A 错；流过电阻R的电荷量为qRrBSRrBdlRr，B 对；根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于

42、摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，C 错，D 对 答案：BD 三、计算题(本题共 3 小题，共 37 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(11 分)如图 11 甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的-精品文档-仅供参考学习第 49 页 质量为m，半径为r，导线的电阻率为，截面积为S.金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化满足Bkt(k为常量)，如图 11乙所示金属圈

43、下半部分在磁场外若丝线所能承受的最大拉力FTm2mg，求：从t0 时刻起，经过多长时间丝线会被拉断？解析：设金属圈受重力mg、拉力FT和安培力F的作用处于静止状态，则FTmgF，又F2BIr，金属圈中的感应电流IER，由法拉第电磁感应定律得 Et，tBtr22，金属圈的电阻R2rS，又Bkt，FTm2mg-精品文档-仅供参考学习第 50 页 由以上各式求得t2mgk2Sr2.答案：2mgk2Sr2 11(12 分)(2010皖南模拟)如图 12所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良

44、好，且无摩擦在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.开始时导体棒静止，当磁场以速度v匀速向上运动时，导体棒也随之开始运动，并很快达到恒定的速度，此时导体棒仍处在磁场区域内，试求：(1)导体棒的恒定速度；(2)导体棒以恒定速度运动时，电路中消耗的电功率-精品文档-仅供参考学习第 51 页 解析：(1)设棒速为v，有 EBL(vv)F安BILBLERB2L2(vv)R 棒受力平衡有：mgF安 联立得：vvmgRB2L2 方向向上(2)PE2R 联立得：Pm2g2RB2L2.答 案：(1)vmgRB2L2 向 上-精品文档-仅供参考学习第 52 页(2)m2g2RB2

45、L2 12(14 分)(2010临沂模拟)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈假设 该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R.磁场的磁感应强度为B，如图 13 所示 开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场求此过程中：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少?(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)解析：(1)在匀速提升的过程中线圈运动速-精品文档-仅供参考学习第 53

46、页 度vdt 线 圈 中 感 应 电 动 势EnBLv 产生的感应电流IER 流 过 导 线 横 截 面 的 电 荷 量qIt 联立得qnBLdR.(2)匀速提升的过程中，要克服重力和安培力做功，即 WWGW安 又WGMgd W安nBILd 联立得-精品文档-仅供参考学习第 54 页 WMgdn2B2L2d2Rt.答案：(1)nBLdR(2)Mgdn2B2L2d2Rt 必考部分 选修 3-2 第九章 电磁感应 章末大盘点(时间 100 分钟，满分 120 分)命 题 设 计 难度 题号 目标 较易 中等 稍难 电磁感应现象 1、2、3、8 法拉第电磁感应定律 4、11 7 电磁感应中的9、10

47、 5、10、14、-精品文档-仅供参考学习第 55 页 综合问题 12、13 15、16 一、单项选择题(本题共 7 小题，每小题 5分，共 35 分)1(2008重庆高考)如图 1 所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 ()AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 CFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右-精品文档-仅供参考学习第 56 页 解析：当磁铁沿矩形线圈中线A

48、B正上方通过时，线圈中向下的磁通量先增加后减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向(从上向下看)先逆时针再顺时针，则线圈先上方为N 极下方为 S 极，后改为上方为 S 极下方为 N极，根据同名磁极相斥、异名磁极相吸，则线圈受到的支持力先大于mg后小于mg，线圈受到向右的安培力，则水平方向的运动趋势向右D 项正确 答案：D 2一环形线圈放在匀强磁场中，设第 1 s 内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图 2 甲所示若磁感应强度B随时间t变化的关系如图 2 乙所示，那么第 3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是 ()A大小恒定，沿顺时针方向与圆相切-精品文档-仅供参考学习

49、第 57 页 B大小恒定，沿着圆半径指向圆心 C逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切 解析：由图乙知，第 3 s 内磁感应强度B逐渐增大，变化率恒定，故感应电流的大小恒定再由楞次定律，线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势，故沿半径指向圆心B 项正确 答案：B 3如图 3 所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么 A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下 B线圈在磁场中某位置停下 C线圈在未完全离开磁场时即已停下 D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来-精品文档-

50、仅供参考学习第 58 页 解析：线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能减少同理，线圈冲出匀强磁场时，动能也减少，进、出时减少的动能都等于安培力做的功由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的动能也多，线圈离开磁场过程中，损失的动能少于它在磁场外面时动能的一半，因此线圈离开磁场仍继续运动 D项正确 答案：D 4 两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图 4 所示，两板间有一个质量为m、电荷量q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分