高考物理大一轮复习 高考热点探究9 第九章 电磁感应-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第九章 电磁感应热点1：对En及EBLv的考查1(单选)(2014年江苏卷)如图91所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.B.C.D. 图91 图92【答案】B【解析】根据法拉第电池感应定律有：En，故选项B正确2(单选)(2014年安徽卷)英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图92所示，一个半径为r的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为q的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在

2、环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功大小是()A0B.r2qk C2r2qkD.r2qk【答案】D【解析】由法拉第电磁感应定律可知，磁场变化在圆心处产生的感应电动势为Er2kr2，小球运动一周，感生电场对小球所做的功为WqEr2qk，D正确3(单选)(2011年广东卷)将闭合的多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律E

3、n，知感应电动势的大小与线圈匝数有关，选项A错误；感应电动势正比于，与磁通量的大小无直接关系，选项B错误，C正确；根据楞次定律，知感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，选项D错误4(2012年广东卷)如图93所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻(1)调节RxR，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v；(2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑

4、后，将质量为m、带电量为q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx.图93【答案】(1)(2)【解析】(1)导体棒匀速下滑时，Mgsin BIl，I.设导体棒产生的感应电动势为E0，E0Blv.由闭合电路欧姆定律，得I.又RxR，联立，得v.(2)改变Rx，由式可知电流不变，设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U，电场强度大小为E.UIRx，E，mgqE.联立，得Rx.热点2：电磁感应中图象问题的考查5(单选)(2014年全国卷)如图94(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，测得cd间的的电压如图94(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正

5、比， 则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是() (a) (b)图94 A B C D【答案】C【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势即cd线圈中的电压UcdS，由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的，且线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比BI，综上可知，UcdS，即电压大小与线圈中电流的变化率成正比，根据图(b)可判断00.5 s和0.5 s1.5 s电流的变化率大小相等，方向相反，即it图象斜率大小相等，方向相反，C选项正确6(单选)(2013年全国卷)如图 95，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场

6、区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域下列vt图象中，可能正确描述上述过程的是()图95A BCD【答案】D7(单选)(2014年广东卷)如图96所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()图96A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大【答案】C【解析】由于电磁感应，在铜管P中还受到向上的磁场力，而在塑料管中只受到重力，即只在Q中做

7、自由落体运动，故选项A、B错误；而在P中加速度较小，故选项C正确而选项D错误热点3：电磁感应中的力、电综合问题的考查8(2013年广东卷)如图97甲所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件流过电流表的电流I与圆盘角速度的关系如图97乙所示，其中AB段和BC段均为直线，AB段过原点0代表圆盘逆时针转动已知R3.0 ，B1.0 T，r0.2 m忽略圆盘、电流表和导线的电阻 图97(1)根据图乙写出AB、BC段对应I与的关系式；(2)求出图乙中B、C两点对应的P两端的电压UB、UC；(

8、3)分别求出AB、BC段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式【答案】见解析【解析】(1)AB段过原点则I与成正比，设比例系数为k1，则Ik1.把IB0.1 A，B15 rad/s，代入得k1 As/rad，所以AB段对应的I与关系式为I(45 rad/s15 rad/s)BC段是直线，设表达式为Ik2b2，把IB0.1 A，B15 rad/s，把IC0.4 A，C45 rad/s代入得k2 As/rad，b20.05 A.所以BC段对应的I与关系式为I0.05(15 rad/s45 rad/s)(2)圆盘切割磁感线产生的电动势为EBrBr20.02.当15 rad/s时E0.3 V，当45

9、 rad/s时E0.9 V，忽略电源内阻，故UPE，可得UB0.3 V，UC0.9 V.(3)设感应电动势为E，则EBr0.02.在AB段，IR，IRI，所以IP0.在BC段，IR.而IPIIR，UPE，得IP0.05.9(2014年上海卷)如图98，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R1.5 ，MN与MP的夹角为135，PQ与MP垂直，MP边长度小于1 m将质量m2 kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行棒与MN、PQ交点G、H间的距离L4 m空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做

10、直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等(1)若初速度v13 m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA.(2)若初速度v21.5 m/s，求棒向左移动距离2 m到达EF所需时间t.(3)在棒由GH处向左移动2 m到达EF处的过程中，外力做功W7 J，求初速度v3.图98(1)8 N(2)t1 s(3)v31 m/s【解析】(1)导体棒切割磁感线产生感应电动势E1BLv16 V，感应电流I14 A，金属棒受到安培力FBI1L8 N.(2)运动过程电流始终不变，而电阻不变，即感应电动势不变初始感应电动势E2BLv23v，所以平均感应电动势B3 V.根据几何关系可得GH到EF，线框面积变化量S(EFGH)26 m2，代入计算可得运动时间t1 s.(3)根据几何关系可得LEF2 m，根据运动过程电流不变判断电动势不变，设末速度为v，则有BLv3BLEFv，可得v2v3.运动过程电流I，电动势BBLv3，故运动时间t.克服安培力做功I2Rt.根据动能定理有Wmv2mv，整理可得v31 m/s或v3 m/s(舍去)