北京专用2019版高考物理一轮复习 第12章 电磁感应知识系统构建素材 精
(北京专用)2019版高考物理一轮复习 第十二章 电磁感应 第3讲 电磁感应中的电路与图像问题检测
第3讲电磁感应中的电路与图像问题基础巩固1.(2016北京东城期末,10)如图1所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。
以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则图3中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是( )图32.(2016北京西城二模,17)如图1所示,线圈abcd固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度随时间的变化情况如图2所示。
下列关于ab边所受安培力随时间变化的F-t图像(规定安培力方向向右为正)正确的是( )3.如图甲所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B,一边长为a,电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在乙图中线框A、B 两端电压U AB与线框移动距离x的关系图像正确的是( )甲乙4.如图所示,固定于水平面上的金属架abcd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。
t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MbcN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t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的示意图为( )5.如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨。
空间存在垂直于纸面的均匀磁场。
用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。
下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是( )6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( )7.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m。
2019版高考物理北京专用一轮作业：第十二章电磁感应
第十二章电磁感应时间:60分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共60分)1.在电磁学的发展过程中,许多科学家做出了贡献。
下列说法正确的是( )A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律并通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律答案 A 赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错;通过油滴实验测定了元电荷的数值的科学家是密立根,C错;安培发现了磁场对电流的作用规律,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,D错。
2.如图所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,两者彼此绝缘,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则( )A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流答案 B 由安培定则可判知通电直导线周围磁场如图所示。
当ab导线向右做切割磁感线运动时,由右手定则判断感应电流为a→b,同理可判断cd导线中的感应电流方向为c→d,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的。
3.插有铁芯的线圈(电阻不能忽略)直立在水平桌面上,铁芯上套一铝环,线圈与电源、开关相连。
以下说法中正确的是( )A.闭合开关的瞬间铝环跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起B.闭合开关的瞬间铝环不跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起C.闭合开关的瞬间铝环不跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起D.闭合开关的瞬间铝环跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起答案 D 闭合开关瞬间,铝环中的磁通量增大,铝环要远离磁场,以阻碍磁通量的增大,故会跳起,而闭合开关后再断开的瞬间,铝环中的磁通量减少,铝环有靠近磁场的趋势,以阻碍这种减小,故不会跳起,即D正确。
(北京专用)2019版高考物理一轮复习 第十二章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律检测
第1讲电磁感应现象楞次定律基础巩固1.(2017北京东城一模,19)用如图所示的器材“研究电磁感应现象”。
闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转。
在保持开关闭合的状态下( )A.将线圈1全部放入线圈2中,然后向左较快或较慢推动滑片时,灵敏电流计指针均向左偏转,且偏转角度不同B.将线圈1全部放入线圈2中,然后向右较快或较慢推动滑片时,灵敏电流计指针均向左偏转,且偏转角度不同C.滑片置于中间位置不动,将线圈1从线圈2中的同一位置较快或较慢抽出,灵敏电流计的指针偏转方向不同,偏转角度也不同D.滑片置于中间位置不动,将线圈1从图示位置较快或较慢放入线圈2中,灵敏电流计的指针偏转方向相同,偏转角度也相同2.(2017北京海淀一模,19)课堂上,老师演示了一个有趣的电磁现象:将一铝管竖立,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到,相比强磁铁自由下落,强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后,好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上,再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上(用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响),如图所示,重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前,关于电子秤示数的变化,下列情况可能发生的是( )A.始终不变B.先变小后变大C.不断变大D.先变大后变小3.(2017北京朝阳期末,3)矩形金属框ABCD位于如图所示的通电长直导线附近,线框与导线在同一个平面内,线框的两条边与导线平行。
下面说法正确的是( )A.在这个平面内线框远离导线移动时穿过线框的磁通量减小B.在这个平面内线框平行导线移动时穿过线框的磁通量减小C.当导线中的电流I增大时线框产生沿ADCBA方向的感应电流D.当导线中的电流I减小时线框产生沿ABCDA方向的感应电流4.(2016北京海淀一模,19)如图所示,铜线圈水平固定在铁架台上,铜线圈的两端连接在电流传感器上,传感器与数据采集器相连,采集的数据可通过计算机处理,从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。
北京专用2019版高考物理一轮复习第十二章电磁感应第3讲电磁感应中的电路与图像问题检测
第3讲电磁感应中的电路与图像问题基础巩固1.(2016北京东城期末,10)如图1所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。
以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则图3中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是( )图32.(2016北京西城二模,17)如图1所示,线圈abcd固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度随时间的变化情况如图2所示。
下列关于ab边所受安培力随时间变化的F-t图像(规定安培力方向向右为正)正确的是( )3.如图甲所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B,一边长为a,电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在乙图中线框A、B 两端电压U AB与线框移动距离x的关系图像正确的是( )甲乙4.如图所示,固定于水平面上的金属架abcd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。
t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MbcN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t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的示意图为( )5.如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨。
空间存在垂直于纸面的均匀磁场。
用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。
下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是( )6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( )7.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m。
(北京专用)高考物理一轮复习第十二章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件
3-2 如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨
上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中 ( A.有感应电流(gǎnyìng diàn liú),且B被A吸引
)D
B.无感应电流(gǎnyìng diàn liú)
C.可能有,也可能没有感应电流(gǎnyìng diàn liú)
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谁阻碍谁 阻碍什么 如何阻碍 结果如何
考点(kǎo diǎn)二 楞次定律 1.楞次定律中“阻碍”的含义
是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变 化 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁场本身 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量 减小时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同” 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最 终结果不受影响
答案 D ①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方 向向下。 ②明确回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加。 ③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流(diànliú)产生的磁场方向向 上。 ④应用安培定则可以判断感应电流(diànliú)的方向为逆时针(俯视),即:电流 (diànliú)方向 为b→G→a。 同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,线圈中 将产生顺时针方向的感应电流(diànliú)(俯视),电流(diànliú)方向为a→G→b,故D 正确。
第十一页，共29页。
深化 (shēnhuà)拓 考点一 电磁感应(di展àncí-gǎnyìng)现象是否发生的
考点(判kǎ断o diǎn)二 楞次定律
考点三 安培定则、左手定则、右手定则、 楞次定律的比较及应用
2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第12章 专题强化23 电磁感应中的电路及图像问题
速度逆时针转到 OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变
化率从 B 增加到 B′(过程Ⅱ).在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过 OM 的电荷量相等，则BB′ 等于
5 A.4
√3 B.2
7
C.4
D.2
在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有 E1＝ΔΔΦt11＝B12πrΔ2－t1 14πr2， 根据闭合电路的欧姆定律，有 I1＝ER1，且 q1＝I1Δt1 在过程Ⅱ中，有 E2＝ΔΔΦt22＝B′－ΔtB2 12πr2 I2＝ER2，q2＝I2Δt2
ab边受到的安培力大小为F＝nBiL，可知0～1 s内0≤F≤4 N，方向 向下，1～3 s内0≤F≤2 N，方向向上，3～5 s内0≤F≤2 N，方向向 ～1 s内产生的热量为4 J,1～5 s内产生 的热量为4 J，D正确.
考向2 动生问题的图像
大一轮复习讲义
D第十I二S章 HIERZHANG
电磁感应
专
题 强
电磁感应中的电路及图
化
二 十
像问题
三
目标 1.掌握电磁感应中电路问题的求解方法.2.会计算电磁感应电路问题中电压、电流、电荷量、热量等物理量. 要求 3.能够通过电磁感应图像，读取相关信息，应用物理规律求解问题.
内容索引
题型一 电磁感应中的电路问题 题型二 电磁感应中电荷量的计算 题型三 电磁感应中的图像问题
的角速度恒为ω＝10 rad/s，不计其他电阻和车轮厚度，下列说法正确的是
√A.金属条ab进入磁场时，a端电势高于b端电势 √B.金属条ab进入磁场时，ab间的电压为0.4 V
C.运动过程中流经灯泡的电流方向一直不变
√D.自行车正常前进时，4个小灯总功率的平均值为
2025版高考物理一轮总复习第12章电磁感应第30讲法拉第电磁感应定律自感和涡流提能训练
第十二章 第30讲基础过关练题组一 感应电动势大小的计算1．(2023·湖北卷)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。
如图所示，一正方形NFC 线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm 、1.2 cm 和1.4 cm ，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。
若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s ，则线圈产生的感应电动势最接近( B )A ．0.30 VB ．0.44 VC ．0.59 VD ．4.3 V[解析] 根据法拉第电磁感应定律可知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4 V ＝0.44 V ，故选B 。
2．(多选)如图所示，分布于全空间的匀强磁场垂直于纸面向里，其磁感应强度大小为B ＝2 T 。
宽度为L ＝0.8 m 的两导轨间接一阻值为R ＝0.2 Ω的电阻，电阻为2R 的金属棒AC 长为2L 并垂直于导轨(导轨电阻不计)放置，A 端刚好位于导轨，中点D 与另一导轨接触。
当金属棒以速度v ＝0.5 m/s 向左匀速运动时，下列说法正确的是( AD )A ．流过电阻R 的电流为2 AB ．A 、D 两点的电势差为U AD ＝0.4 VC ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.6 VD ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.2 V[解析] 金属棒AD 段产生的感应电动势为E AD ＝BLv ＝2×0.8×0.5 V＝0.8 V ，流过电阻R 的电流I ＝ER ＋R ＝0.80.4 A ＝2 A ，根据右手定则，可知A 端的电势低于D 端的电势，A 、D 两点的电势差U AD ＝－IR ＝－0.4 V ，A 正确，B 错误；D 、C 两点的电势差U DC ＝－BLv ＝－0.8 V ，则U AC ＝U AD ＋U DC ＝－1.2 V ，C 错误，D 正确。
高考一轮复习物理学案(新教材鲁科版)第十二章电磁感应专题强化二十三电磁感应中的电路及图像问题
专题强化二十三 电磁感应中的电路及图像问题 目标要求 1.掌握电磁感应中电路问题的求解方法.2.会计算电磁感应电路问题中电压、电流、电荷量、热量等物理量.3.能够通过电磁感应图像，读取相关信息，应用物理规律求解问题．题型一 电磁感应中的电路问题1．电磁感应中的电源(1)做切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源．电动势：E ＝Bl v 或E ＝n ΔΦΔt ，这部分电路的阻值为电源内阻． (2)用右手定则或楞次定律与安培定则结合判断，感应电流流出的一端为电源正极．2．分析电磁感应电路问题的基本思路3．电磁感应中电路知识的关系图考向1 感生电动势的电路问题例1 如图所示，单匝正方形线圈A 边长为 m ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为B ＝(－t ) T ．开始时开关S 未闭合，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝20 μF ，线圈及导线电阻不计．闭合开关S ，待电路中的电流稳定后．求：(1)回路中感应电动势的大小；________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(2)电容器所带的电荷量．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 考向2 动生电动势的电路问题例2 (多选)如图所示，光滑的金属框CDEF 水平放置，宽为L ，在E 、F 间连接一阻值为R 的定值电阻，在C 、D 间连接一滑动变阻器R 1(0≤R 1≤2R )．框内存在着竖直向下的匀强磁场．一长为L 、电阻为R 的导体棒AB 在外力作用下以速度v 匀速向右运动．金属框电阻不计，导体棒与金属框接触良好且始终垂直，下列说法正确的是( )A ．ABFE 回路的电流方向为逆时针，ABCD 回路的电流方向为顺时针B ．左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同，故电路中的感应电动势大小为2BL vC ．当滑动变阻器接入电路中的阻值R 1＝R 时，导体棒两端的电压为23BL vD ．当滑动变阻器接入电路中的阻值R 1＝R 2时，滑动变阻器的电功率为B 2L 2v 28R听课记录：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________例3 (多选)(2023·福建省莆田第二中学检测)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r 、圆心在O 点，过圆心放置一长度为2r 、电阻为R 的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度ω绕O 点沿逆时针方向转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，R 1＝R 2，S 处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是( )A ．通过R 1的电流方向为自下而上B ．感应电动势大小为2Br 2ωC ．理想电压表的示数为16Br 2ωD ．理想电流表的示数为4Br 2ω3R听课记录：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________题型二 电磁感应中电荷量的计算计算电荷量的导出公式：q ＝n ΔФR 总在电磁感应现象中，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，设在时间Δt 内通过导体横截面的电荷量为q ，则根据电流定义式I ＝q Δt及法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ，得q ＝I Δt ＝E R 总Δt ＝n ΔΦR 总Δt Δt ＝n ΔΦR 总，即q ＝n ΔΦR 总. 例4 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为 m 2，线圈电阻为1 Ω.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示．磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．以下说法正确的是( )A ．在0～2 s 时间内，I 的最大值为 AB ．在3～5 s 时间内，I 的大小越来越小C ．前2 s 内，通过线圈某横截面的总电荷量为 CD ．第3 s 内，线圈的发热功率最大听课记录：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________例5 (2018·全国卷Ⅰ·17)如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则B ′B等于( )A.54B.32C.74D ．2 听课记录：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________题型三 电磁感应中的图像问题1．解题关键弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键．2．解题步骤(1)明确图像的种类，即是B －t 图还是Φ－t 图，或者E －t 图、I －t 图等；对切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及E －x 图像和i －x 图像；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；(6)画图像或判断图像．3．常用方法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的正负，增大还是减小，以及变化快慢，来排除错误选项．(2)函数法：写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断． 考向1 感生问题的图像例6 (多选)(2023·江西省宜春实验中学质检)如图甲所示，正方形线圈abcd 内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n ＝10，边长ab ＝1 m ，线圈总电阻r ＝1 Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示．设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势e 、感应电流i 、焦耳热Q 以及ab 边的安培力F (取向下为正方向)随时间t 的变化图像正确的是( )听课记录：_______________________________________________________________________________________________________________________________________考向2动生问题的图像例7(2023·福建厦门市模拟)如图所示，两条相距L的平行虚线间存在一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．现将一个上底为L、下底为3L、高为2L的等腰梯形闭合线圈，从图示位置以垂直于磁场边界的速度向右匀速穿过磁场，取逆时针方向为感应电流正方向，则该过程线圈中感应电流i随位移s变化的图像可能是()听课记录：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例8(多选)(2020·山东卷·12)如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形．一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)．从图示位置开始计时，4 s末bc边刚好进入磁场．在此过程中，导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为F ab，二者与时间t的关系图像可能正确的是()听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。