江苏省赣榆高级中学备战2019年高考考点突破每日一练(8)--电磁感应现象、楞次定律 Word版含解析

合集下载

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理中心组预测系列试题粒子在电磁场中的运动(教师版含解析)

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理中心组预测系列试题·粒子在电磁场中的运动带电粒子在电磁场中的运动是中学物理中的重点内容，这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，是考查考生多项能力的极好载体，因此历来是高考的热点。

带电粒子在电磁场中的运动与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题有可能以科学技术的具体问题为背景。

当定性讨论这类问题时，试题常以选择题的形式出现，定量讨论时常以计算题的形式出现，计算题还常常成为试卷的压轴题。

选择题预测与训练【预测题】如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd 区域内，O 点是cd 边的中点。

一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场。

现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（）A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是53t 0，则它一定从cd 边射出磁场 B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是23t 0，则它一定从ad 边射出磁场C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是54t 0，则它一定从bc 边射出磁场D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t 0，则它一定从ab 边射出磁场【命题意图】考查带电粒子在磁场中的偏转问题。

涉及与匀速圆周运动和洛伦兹力有关的诸多知识点。

此类题目能很好的考查考生思维的多元性和空间的想像力。

【解题思路】本题的物理情景是带电粒子在有边界的磁场中运动，讨论运动时间与从那个边射出的关系，因此要分几种不同的情况讨论临界条件，并挖掘题目中“经过时间t 0刚好从c 点射出”的隐含条件。

【解析】做出刚好从ab 边射出的轨迹①、刚好从bc 边射出的轨迹②、从cd 边射出的轨迹③和从ad 边射出的轨迹④。

由已知，带电粒子在磁场中做圆周运动的周期是2t 0。

江苏省赣榆高级中学2019年高考高三物理实验、计算试题每日一练(2)

江苏省赣榆高级中学2019年高考高三物理实验、计算试题每日一练（2）1.如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。

起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。

启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。

打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。

①根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。

（结果保留两位有效数字）;②打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。

请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。

③如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。

2. 某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻R x的阻值。

所用的器材有：待测电阻R x，阻值约为50Ω电流表A1，内阻r1约为20Ω，量程50mA电流表A2，内阻r2约为4Ω，量程300mA电阻箱R，0～999.9Ω滑动变阻器R′，0～20Ω电源E，电动势3V，内阻很小单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、导线若干请回答下列问题：（1）在图乙所示的实物图上画出连线。

（2）闭合S1，将S2掷于1，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1、I2和电阻箱的阻值R1。

为使两表的示数均超过量程的一半，R1可取（填序号）A、0.5ΩB、5.0ΩC、50.0Ω（3）闭合S1，将S2掷于2，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1′、I2′和电阻箱的阻值R2。

用测得的物理量表示待测电阻的测量值R x=3. 如图所示，薄板形斜面体竖直固定在水平地面上，其倾角为θ＝37°．一个“Π”的物体B紧靠在斜面体上，并可在水平面上自由滑动而不会倾斜，B的质量为M＝2kg。

江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练(10)电磁感应现象、楞次定律(含解析)

（10）电磁感应现象、楞次定律1．(多选)如图甲，已知开关闭合时灵敏电流计G指针向右偏，则当图乙中同一灵敏电流计G 指针向左偏时，以下可能的原因是( )A．乙图中滑片P正向右加速运动B．乙图中滑片P正向左加速运动C．乙图中滑片P正向右减速运动D．乙图中滑片P正向左减速运动2．如图所示为地磁场磁感线分布示意图．一架民航飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则( )A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高3．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向下的磁场作用力( )4.(多选)如图所示，不计电阻的光滑U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上，H 、P 的间距很小．质量为0.2kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加上方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B ＝(0.4－0.2t )T ，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则( )A ．金属杆中感应电流方向始终从C 到DB ．金属杆中感应电流的大小始终为2AC ．金属杆受到向上的支持力一直增大D ．t ＝0时与t ＝4s 时，金属杆对挡板的压力大小均为0.4N5．(多选)如图甲所示，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n ＝20，总电阻R ＝2.5Ω，边长L ＝0.3m ，处在两个半径均为r ＝L 3的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B 1垂直水平面向外，大小不变；B 2垂直水平面向里，大小随时间变化，B 1、B 2的值如图乙所示．(π取3)( )A ．通过线框中感应电流方向为逆时针方向B ．t ＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC．在t＝0.6s内通过线框中的电荷量为0.006CD．经过t＝0.6s线框中产生的热量为0.06J6.如图所示，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd，轴OO′与螺线管的轴线垂直，ab边在OO′轴的左上方，闭合K的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是( )A．不转动B．ab边向左转动C．ab边向右转动D．转动的方向与螺线管中的电流方向有关参考答案1．BD [甲图中，开关闭合时，由楞次定律判断知，G表电流由正接线柱流入时，指针向右偏，乙图中指针向左偏，故电流为负接线柱流入，即电容器放电，电容器两端电压正在减小，故滑片向左滑动，可能向左加速运动，也可能向左减速运动，故B、D正确，A、C错误．] 2．C [当飞机在赤道上空竖直下坠时，由于地磁场向北，若飞机从西往东或从东往西飞，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，所以机翼两端不存在电势差，故A、B错误；若飞机从南往北飞，当竖直下坠时，由右手定则可判知，飞机的右方机翼末端电势比左方末端电势高，即φ2比φ1高，相反，若飞机从北往南飞，φ1比φ2高，故C正确，D错误．]3．B [由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知，要使圆环受到向下的磁场作用力，则螺线管中应产生增大的磁场，而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd 中的磁场变化率应越来越大，故只有B符合，A是减小的，C、D是不变的．]4．AC [当0≤t<2s时，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，同理，当t≥2s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；由法拉第电磁感应定律得：E＝ΔBSΔtsin30°＝0.2×12×12V＝0.1V，再由欧姆定律，则有感应电流大小I ＝0.10.1A ＝1A ，故B 错误；安培力大小F ＝B t IL ，由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆受到向上的支持力大小F N ＝mg －F sin60°＝mg －32(0.4－0.2t )IL ，所以随时间增大，F N 增大，故C 正确；金属杆对挡板的压力F N ′＝F cos60°＝(0.2－0.1t ) N ，所以当t ＝0时与t ＝4s 时F N ′的大小均为0.2N ，故D 错误．]5．AD [磁感应强度B 1垂直水平面向外，大小不变；B 2垂直水平面向里，大小随时间增大，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A 正确；t ＝0时刻穿过线框的磁通量为：Φ＝B 1×12πr 2－B 2×16πr 2＝1×0.5×3×0.12Wb －2×16×3×0.12Wb ＝0.005Wb ，故B 错误；在t ＝0.6s 内通过线框中的电荷量q ＝I t ＝E R t ＝n ΔΦΔt R ·Δt ＝n ΔΦR ＝20×5－2×16×3×0.122.5C ＝0.12C ，故C 错误；由Q ＝I 2Rt ＝(n ΔΦΔt R )2R ·Δt ＝n ΔΦR Δt2＝[20×5－2×16×3×0.12]2.5×0.62J ＝0.06J ，故D 正确．] 6．B [根据安培定则与线圈的绕法可知，通电时，通电螺线管中产生的磁场的N 极向左；闭合K 的瞬间，螺线管中的电流增大，所以产生的磁场增大，即向左的磁场增大，根据楞次定律可知线圈的感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向为abcd ，由左手定则可知，ab 边受力的方向向下，cd 边受力的方向向上，所以ab 边向左转动，故B 正确．]。

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验计算试题每日一练40201809280197

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验、计算试题每日一练（40）1. 用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A．电压表(量程0～3 V) B．电压表(量程0～15 V)C．电流表(量程0～3 A) D．电流表 (量程0～0.6 A)E．变阻器R1(总电阻20 Ω)F．变阻器R2(总电阻100 Ω)G.以及电键S和导线若干．(1)应选择的器材有 (2)在答题纸的方框中画出实验电路图(3)如下图所示的U－I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝ V，r＝ Ω；2. 某兴趣小组为了测量一待测电阻R x的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A．多用电表B．电压表V1，量程6 V，内阻约10 kΩC．电压表V2，量程15 V，内阻约20 kΩD．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 ΩE．电流表A2，量程3 A，内阻约0.02 ΩF．电源：电动势E＝6 VG．滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，最大电流2 AH．导线、电键若干(1)①在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用________欧姆挡；②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则R x 的阻值大约是________Ω.(2)①在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是______ __(填器材前面的字母代号)．②在线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．3. 如图所示，在 xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外，磁感应强度为B 的匀强磁场，在第四象限内存在方向沿－y方向、电场强度为E的匀强电场．从y轴上坐标为（0，a）的P点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30º－150º角，且在xOy平面内。

2019高考一轮复习：破析电磁感应的综合问题精品教育.doc

2019年高考一轮复习破析电磁感应的综合问题江苏省赣榆高级中学（222100）陈修斌《电磁感应现象及应用》专题的内容是历年来各地高考的重点和热点，题型较全，考查比较全面且有极强的综合性．考查内容从感应电流的产生条件、感应电流的方向判断、感应电动势的大小计算等基础知识，到物理图象的应用，力、电综合问题的处理等综合性问题．涉及恒定电流、牛顿运动定律、能的转化和守恒等知识的应用等，且多以中档以上题目出现来增加试题的区分度，而选择和填空题多以中档左右的试题出现，占整份试卷分值的六分之一左右（约20分左右），对学生的能力要求较高，给学生的印象是题目长、难度大、涉及知识点多、计算量大、综合能力强，处理起来比较棘手，因此在二轮复习时一定要对本专题有所侧重，有所突破．一、知识储备1、关于电磁感应的几个基本问题（1）电磁感应现象（2）发生电磁感应现象的两种基本方式及其理论解释（3）发生电磁感应现象，产生感应电流的条件：发生电磁感应现象，产生感应电流的条件 2、几种定则、定律的适用范围定则、定律适用的基本物理现象安培定则判断电流（运动电荷）的磁场方向左手定则判断磁场对电流、运动电荷的作用力方向右手定则判断闭合电路的一部分做切割磁感线的运动时产生的感应电流方向楞次定律判断闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，或者是穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流的方向3、关于楞次定律（1）楞次定律的内容；（2）对楞次定律的正确理解；（3）楞次定律的应用步骤；（4）楞次定律的灵活运用4、对公式BLv E =的研究（1）公式的推导；（2）与公式tE ∆∆Φ=的比较；（3）适用条件；（4）公式中L 的意义；（5）公式中v 的意义5、自感现象中的一个重要特征二、方法技巧1. 电磁感应中的图像问题在分析电磁感应中的图像问题时，如果是在分析电流方向问题时一定要紧抓住图象的斜率，图象斜率的正负代表了电流的方向；具体的可从以下六个方面入手分析：（1）看坐标轴表示什么物理量；（2）看具体的图线，它反映了物理量的状态或变化；（3）看斜率，斜率是纵坐标与横坐标的比值，往往有较丰富的物理意义；（4）看图象在坐标轴上的截距，它反映的是一个物理量为零时另一物理量的状态；（5）五要看面积，如果纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量的乘积，与某个的物理量的定义相符合，则面积有意义，否则没有意义；六要看（多个图象）交点．2.电磁感应与电路的综合关于电磁感应与电路的综合问题，分析思路及步骤可归纳为“一源、二感、三电”，具体操作为：（1）先做“源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的电源，并求出电源的电动势和电源的内阻；接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．在电源（导体）内部，电流由负极（低电势）流向电源的正极（高电势），在外部由正极流向负极．（2）再做“路”的分析：分析电路的结构，画出等效电路图，弄清电路的连接方式，再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性质求出相关部分的电流大小，以便计算安培力．（3）然后做“力”的分析：分离力学研究对象（通常是电路中的杆或线圈）的受力分析，特别要注意摩擦力与安培力的分析．（4）接着做“运动状态”的分析：根据力与运动状态的关系，确定物体的运动性质．（5）最后做“能量”的分析：找出电路中提供能量的部分结构和电路中消耗能量部分的结构,然后根据能的转化与守恒建立等式关系.3.电磁感应中的动力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，从而影响导体棒的受力情况和运动情况．这类问题的分析思路如下：不为零为零分析综合问题时，可把问题分解成两部分——电学部分与力学部分来处理：电学部分思路：先将产生电动势的部分电路等效成电源，如果有多个，则应弄清它们间的（串、并联或是反接）关系．再分析内、外电路结构，作出等效电路图，应用欧姆定律理顺电学量间的关系．力学部分思路：分析通电导体的受力情况及力的效果，并根据牛顿定律、动量、能量守恒等规律理顺力学量间的关系．分析稳定状态或是某一瞬间的情况，往往要用力和运动的观点去处理．注意稳定状态的特点是受力平衡或者系统加速度恒定，稳定状态部分（或全部）物理量不会进一步发生改变．非稳态时的物理量，往往都处于动态变化之中，瞬时性是其最大特点．而“电磁感应”及“磁场对电流的作用”是联系电、力两部分的桥梁和纽带，因此，要紧抓这两点来建立起相应的等式关系．4.电磁感应中的能量问题此类问题虽属变化的安培力做功问题，但不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，用能量的转化与守恒定律或动能定理就可求解．安培力做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能（多数情况下是内能），解决这类问题的方法是：（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；（2）画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式；（3）析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变所满足的方程．5.数学物理方法---微元法的运用一切宏观量都可被看成是由若干个微小的单元组成的，在整个物体运动的全过程中，通过对这些微小单元的研究，常能发现物体运动的特征和规律.微元法就是基于这种思想研究问题的一种方法.在电磁感应的综合问题中常常要用到这一方法，运用这一方法时有一个明显的特征，那就是题目中有非匀变速运动.三、考题预测预测2019年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题．综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识．主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等．涉及的主要的数学物理方法---微元法也要引起足够的重视，此外磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视．【预测题1】（原创）如图1所示，在质量为kg M 99.0=的小车上，固定着一个质量为g m 10=、电阻Ω=1R 的矩形单匝线圈MNPQ ，其中MN 边水平，NP 边竖直，高度m l 05.0=．小车载着线圈在光滑水平面上一起以s m v /100=的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度），完全穿出磁场时小车速度s m v /21=．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小T B 0.1=．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN 边长度相同．求：（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I 的大小和方向；（2）小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q ；（3）小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W ．【解析】（1）小车刚进入磁场时，NP 边切割磁感线，相当于电源，V B l v E 5.00==，A RE I 5.0== 方向：P Q M N P →→→→（右手定则）（2）小车通过磁场的过程：k W E ∆=合所以 2021)(21)(21v M m v M m Q +-+=- 解得 J Q 48= （3）小车进入磁场过程做变减速运动，t 时刻有：ma l F ===BI F 安合，取一个极短的时间间隔t ∆，则有 t a v ∆=∆所以 tv m BIl ∆∆= ，即 q BI t BIl v m ∆=∆=∆ 所以 ∑∑∆=∆q BI V m即进BIq v v m =-)(0 （其中v 为小车完全进入磁场时的速度）同理，小车离开磁场过程有出BIq v v m =-)(1 从而得 s m v v v /620=+=小车进入磁场过程 k W E ∆=合所以 202)(21)(21v M m v M m W +-+=- 解得 J W 23= 【预测题2】（改编）如图2所示，足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ，水平放置且相距L ，在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直．在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m ，电阻均为R ，其余电阻不计．整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中．当用水平向右的恒力mg F 3=拉细杆a ，达到匀速运动时，杆b 恰好静止在圆环上某处，试求：（1）杆a 做匀速运动时，回路中的感应电流；（2）杆a 做匀速运动时的速度；（3）杆b 静止的位置距圆环最低点的高度．【解析】⑴ 匀速时，拉力与安培力平衡，l⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ B M NQ P v 0 图1BIL F F ==安，所以 BLmg 3I =⑵ 金属棒a 切割磁感线，产生的电动势BLv E =回路电流R R 2I = ，所以 2232L B mgR v = ⑶ 平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ， 3tan ==mgF θ ，所以所以 060=θ 所以杆b 静止的位置距圆环最低点的高度 2)cos 1(r r h =-=θ。

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理复习人教版选修3-2电磁感应整合练习(教师版含解析)

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理复习人教版选修3-2电磁感应整合练习法拉第电磁感应定律•自感1、如图12－2－12所示，粗细均匀的电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为d ，长为L ，电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度0υ向左匀速运动，当ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（）A 、0；B 、0υBL ；C 、021υBL ；D 031υBL ．【解析】当金属棒ab 以速度0υ向左运动到图示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为0υBL E = ，而它相当于一个电源，并且其内阻为2r ；金属棒两端电势差相当于外电路的端电压．外电路半个圆圈的电阻为2r ，而这两个半个圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为4r ，所以外电路电压为03131υBL E U ba ==．【答案】D2、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab 以水平的初速0υ抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（）A 、越来越大；B 、越来越小；C 、保持不变；D 、无法判断．【解析】金属棒做切割磁感线的有效速度是与磁感应强度B 垂直的那个分速度，由于金属棒做切割磁感线的水平分速度不变，故感应电动势不变．【答案】C3、如图12－2－14所示为日光灯的电路图，以下说法中正确的是（）①日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光．②如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯．③日光灯正常发光后，灯管两端的电压为220V ．④镇流器在日光灯启动时，产生瞬时高压A 、①②B 、③④C 、①②④D 、②③④【解析】日光灯正常发光后，由于镇流器的降压限流作用，灯管两端的电压要低于220V ．【答案】C4、如图12－2－15中EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆，有均匀磁场垂直于导轨平面．若用1I 和2I 分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB （）A 、匀速滑动时，01=I ，02=IB 、匀速滑动时01≠I ，02≠IC 、加速滑动时，01=I ，02=ID 、加速滑动时，01≠I ，02≠I【解析】横杆匀速滑动时，由于υBL E =不变，故02=I ，01≠I ．加速滑动时，由于υBL E =逐渐增大，电容器不断充电，故01≠I ，02≠I ．【答案】D5、如图12－2－16所示，线圈由A 位置开始下落，若它在磁场中受到的磁场力总小于重力，则在A 、B 、C 、D 四个位置（B 、D 位置恰好线圈有一半在磁场中）时加速度的关系为（）A 、A a >B a >C a >D a B 、A a ＝C a >B a >D aC 、A a ＝C a >D a >B a D 、A a ＝C a >B a ＝D a【解析】线框在A 、C 位置时只受重力作用，加速度A a ＝C a ＝g ．线框在B 、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小g m F g a <-=．（ma Rl B mg =-υ22）又线框在D 点时速度大于B 点时速度，即B D F F >，所以B a >D a ．因此加速度的关系为A a ＝C a >B a >D a ．【答案】B6、如图12－2－17所示，将长为1m 的导线从中间折成约为0106的角，磁感应强度为0.5T 的匀强磁场垂直于导线所在的平面．为使导线产生4V 的感应电动势，则导线切割磁感线的最小速度约为_________．【解析】欲使导线获得4V 的感应电动势，而导线的速度要求最小，根据υBL E =可知：E 、B 一定的情况下，L 最大且υ与L 垂直时速度最小．故根据υBL E =得： s m s m BL E /10/8.05.04min =⨯==υ 【答案】s m /107、如图12－2－18所示，匀强磁场的磁感应强度为0.4T ，Ω=100R ，F C μ100=，ab 长为20cm ，当ab 以s m /10=υ的速度向右匀速运动时，电路中的电流为___________，电容器上板带________电，电荷量为_________C ．【解析】感应电动势V V BL E 8.0102.04.0=⨯⨯==υ，极板上的电荷量C C CE Q 561088.010100--⨯=⨯⨯==．由于感应电动势一定，电容器的带电荷量一定，所以电路中无电流．【答案】零；正；C 5108-⨯8、如图12－2－19（1）所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ．M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图12－2－19（2）所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑的过程中，当ab 杆的速度大小为υ时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．【解析】（1）ab 杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；根据楞次定律的“阻碍”作用可得所受的安培力沿斜面向上．(画图略)（2）当ab 杆的速度大小为υ时，产生的感应电动势为υBL E =，此时杆ab 的电流为R BL I υ=；受到的安培力为RL B BIL F 22υ==．根据牛顿第二定律得ma RL B mg =-22sin υθ 即mRL B g a 22sin υθ-= （3）当加速度为零时速度达到最大即22sin L B mgR m θυ= 【答案】（1）ab 杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；沿斜面向上的安培力（2）mRL B g a 22sin υθ-=（3）22sin L B mgR m θυ= 9、如图12－2－20所示，MN 和PQ 是固定在水平面内间距L ＝0.2m 的平行金属导轨，轨道的电阻忽略不计．金属杆ab 垂直放置在轨道上．两轨道间连接有阻值为Ω=5.10R 的电阻，ab 杆的电阻Ω=5.0R ．ab 杆与导轨接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为T B 5.0=的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下．对ab 杆施加一水平向右的拉力，使之以s m /5=υ速度在金属轨道上向右匀速运动．求：（1）通过电阻0R 的电流；（2）对ab 杆施加的水平向右的拉力大小；（3）ab 杆两端的电势差．【解析】（1）a 、b 杆上产生的感应电动势为V BL E 5.0==υ．根据闭合电路欧姆定律，通过0R 的电流A R R E I 25.00=+= （2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力F 大小相等，即N BIL F F 025.0==＝拉（3）根据欧姆定律，ab 杆两端的电势差V R R R BL R R ER U ab 375.00000=+=+=υ【答案】（1）0.25A （2）0.025N （3）0.375V10、水平向上足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L ，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（如图12－2－21所示），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力大小时，相对应的匀速运动速度υ也会变化，υ和F 的关系如图12－2－22所示．（取重力加速度2/10s m g =）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若kg m 5.0=，m L 5.0=，Ω=5.0R ；磁感应强度B 为多大？（3）由υ－F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？【解析】（1）若金属棒与导轨间是光滑的，那么平衡时必有恒定拉力与安培力平衡，即RL B F 22υ= 从而得到F L B R 22=υ，即υ与F 成线性关系且经过坐标原点．而本题的图像坐标没有经过原点，说明金属棒与导轨间有摩擦．金属棒在匀速运动之前安＋F F F f >，随着速度的增加，安培力越来越大，最后相等．故金属棒在匀速运动之前做变速运动（加速度越来越小）．（2）设摩擦力为f F ，平衡时有RL B F F F F 22f f υ＋＝＋＝安．选取两个平衡状态，得到两个方程组，从而求解得到．如当F ＝4N 时，s m /4＝υ；当F ＝10N 时，s m /16=υ．代入RL B F F 22f υ＋＝解得：B ＝1T ，N F f 2=（3）由以上分析得到：υ－F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为2N ．【答案】（1）金属棒在匀速运动之前做变速运动（加速度越来越小）；（2）B ＝1T ；（3）υ－F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为2N ．第Ⅲ课时电磁感应和电路规律的综合应用1、如图12－3－7所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，若第一次用0.3s 时间拉出，外力做的功为1W ，通过导线截面的电量为1q ，第二次用0.9s 时间拉出，外力做的功为2W ，通过导线截面的电量为2q ，则（）A 、21W W <，21q q <B 、21W W <，21q q =C 、21W W >，21q q =D 、21W W >，21q q >【解析】设矩形线框的竖直边为a ，水平边为b ，线框拉出匀强磁场时的速度为υ，线框电阻为R ．则线框拉出匀强磁场时产生的感应电动势为a B E υ=，产生的感应电流为Ra B R E I υ== 根据平衡条件得：作用的外力等于安培力即Ra B BIa F F 22υ==＝安将线框从磁场中拉出外力要做功υυ⋅=⋅=⋅=Rba B b R a B b F W 2222 由这个表达式可知：Rba B 22两种情况都一样，拉出的速度越大，做的功就越多．第一次速度大，故21W W > 根据RS B R t tR t R E t I q ∆=∆=∆∆∆=∆==φφ，由这一推导过程可知两次拉出磁场通过导线截面的电量只与在磁场中的面积变化有关，即从磁场中拉出的线框面积．由于两次都等于整个线框的面积即两次拉出在磁场中的面积变化相等．故通过导线截面的电量两次相等．即21q q =【答案】C2、如图12－3－8所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，Ob 之间连一个电阻R ，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是（）A 、R rB 422ω B 、R r B 2422ω C 、R r B 4422ω D 、Rr B 8422ω 【解析】由于导体棒匀速转动，所以外力的功率与产生的感应电流的电功率相等．根据法拉第电磁感应定律得：22121l B l l B l B E ωωυ=⋅==，所以电功率为R r B R l B R E P 4)21(422222ωω=== 【答案】C3、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab 、cd 、ef 三根导线，ef 较长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图12－3－9所示，磁场是均匀的，用外力使导线水平向右作匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功功率相同，则下列说法正确的是（）A 、ab 运动得最快B 、ef 运动得最快C 、导线产生的感应电动势相等D 、每秒钟产生的热量不相等【解析】三种情况下导线做切割磁感线运动的等效长度是相同的即导轨的宽度（设为l ）．根据法拉第电磁感应定律得产生的感应电动势为l B E υ=，由于匀速运动，所以外力做功的功率与电功率相等即R l B R E P P 22)(υ==电外＝ 22l B RP 电=υ由图可知导线ef 最长，ab 最短，所以有ab cd ef R R R >> 故ef 运动得最快．由l B E υ=和ef 的速度最大可知导线ef 产生的感应电动势最大．由于三根导线产生的电热功率相等，由Pt Q =得每秒钟产生的热量相等．【答案】B4、如图12－3－10所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当ab 棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为0P ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为02P （但灯泡还在额定功率范围内），下列措施正确的是（）A 、换一个电阻为原来一半的灯泡B 、把磁感应强度增为原来的2倍C 、换一根质量为原来的2倍的金属棒D 、把导轨间的距离增大为原来的2倍【解析】设稳定状态即匀速运动时速度为υ，灯泡的电阻为R ，磁感应强度为B ，导轨宽为L ，质量为m ．根据平衡条件得RL B L R L B B BIL mg 22sin υυθ=== 22s i n L B m g R θυ= 感应电动势BLmgR L B E θυsin == 电功率R BLmg R E P 22)sin (θ==换一个电阻为原来一半的灯泡，则电功率为原来的一半．故A 错把磁感应强度增为原来的2倍，则电功率为原来的四分之一．故B 错换一根质量为原来的2倍的金属棒，则电功率为原来的2倍．故C 对把导轨间的距离增大为原来的2倍，则电功率为原来的一半．故D 错【答案】C5、如图12－3－11所示，匀强磁场中固定的金属框架ABC ，导线棒DE在框架ABC 上沿图示方向匀速平移，框架和导体材料相同，接触电阻不计，则（）A 、电路中感应电流保持一定B 、电路中的磁通量的变化率一定C 、电路中的感应电动势一定D 、DE 棒受到的拉力一定【解析】假设导体棒经过一段时间后由DE 位置运动到cf 位置（如图所示），在DE 位置时ae 部分是有效切割磁感线的导线长度，产生的感应电动势提供三角形aeB ∆闭合回路的电流，运动到cf 位置时，cf 部分是有效切割磁感线的导线长度，产生的感应电动势提供三角形cfB ∆闭合回路的电流，而两三角形aeB ∆与cfB ∆相似，由于运动速度不变，产生的感应电动势与ae 或cf 的长度成正比，而回路的总电阻与三角形aeB ∆或cfB ∆的周长成正比．所以很容易得到导体棒在不同的两个位置时，闭合回路电流相同，即电路中感应电流保持一定．由于电路中感应电流保持一定，电阻越来越大，感应电动势也应越来越大，故电路中的磁通量的变化率越来越大．导体棒的有效长度变长，所以拉力变大．【答案】A6、如图12－3－12所示，两个用相同导线制成的不闭合环A 和B ，半径B A r r 2=，两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A 环时，a 、b 两点间的电势差为U ．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B 环，则a 、b 两点间的电势差为_____________．【解析】由题意可知，A 环的面积是B 环面积的4倍，所以A 环产生的感应电动势是B 环的4倍，A 环的电阻是B 环的2倍．磁场只穿过A 环时，A 环等效为电源，B 环为外电路，此时有U R R R E B BA A =+；磁场只穿过B 环时，B 环等效为电源，A 环为外电路，此时有/U R R R E A BA B =+．由以上关系可求得2/U U =【答案】2U 7、如图12－3－13所示，平行金属导轨间距为d ，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成060角放置．当金属棒以垂直棒的恒定速度υ沿金属轨道滑行时，电阻R 中的电流大小为________，方向为__________．（不计轨道与棒的电阻）【解析】导体棒在导轨间切割磁感线的有效长度为33260sin 0d d L == 产生的感应电动势为υυBd BL E 332== 所以电阻R 上的电流为RBd R E I 332υ== 由右手定则判断出感应电流是自上而下通过电阻R ．【答案】RBd 332υ 自上而下 8、固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 各边长为l ，其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝，其余三边电阻可忽略的铜线，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．现有一段与ab 完全相同的电阻丝PQ 架在导线框上（如图12－3－14所示），以恒定速度υ从ad 滑向bc ，当PQ 滑到距离ad 多少时，通过PQ 段电阻丝的电流最小？最小电流为多少？方向如何？【解析】根据题意画出如右图所示的等效电路图，当总电阻最大时，通过PQ 段电阻丝的电流最小，aP R 与Pb R 并联，又由于R R aP =+Pb R ，根据所学稳恒电流的知识得到：当aP R ＝Pb R 时外电路电阻最大，即总电阻最大．4541R R R R =+＝总故PQ 滑到ab 的中点时PQ 段电阻丝的电流最小根据法拉第电磁感应定律得到产生的感应电动势为l B E υ=故流过PQ 电阻丝的最小电流（即总电流）为R l B R l B R E I 5445min υυ==＝总根据右手定则得到电流方向由Q 到P【答案】PQ 滑到ab 的中点；Rl B 54υ；由Q 到P 9、如图12－3－15所示，有一磁感应强度为B ＝0.40T 的匀强磁场，其磁感线垂直地穿过半径cm l 20=的金属环，OA 是一根金属棒，它贴着圆环沿顺时针方向绕O 点匀速转动，OA 棒的电阻Ω=40.0r ，电路上三只电阻Ω===0.6321R R R ，圆环与其他导线的电阻不计，当电阻3R 消耗的电功率为W P 060.03=时，OA 棒的角速度多大？【解析】OA 金属棒切割磁感线运动产生的感应电动势把它当作电源，根据题意画出等效电路，（如右图所示）由3233R I P =得A A R P I 1.06060.0333===， 321R R R 、、三个电阻并联，并且三个电阻相等所以外电路的总电阻为Ω=0.2311R R ＝外而总电流为A I I 3.033==故电源电动势为V V I r R E 72.03.0)4.02()(=⨯+==＋外根据法拉第电磁感应定律得 22121l B l l B l B E ωωυ=⋅== s rad s rad Bl E /90/)2.0(4.072.02222=⨯⨯==ω 【答案】s rad /9010、如图12－3－16所示，为某一电路的俯视图，MN 、PQ 为水平放置的很长的平行金属板相距0.2m ，板间有匀强磁场，B ＝0.8T ，方向垂直向下，金属杆电阻Ω=1.00R ．可以在水平方向左右无摩擦滑动，Ω==9.321R R ，C ＝10μF ．现有不计重力的带电粒子以s m /95.10=υ的初速度水平射入两板间，为使粒子能继续做匀速运动，则（1）棒ab 应向哪边运动？速度多大？（2）为使棒ab 保持匀速运动，作用在ab 上的水平外力F 多大？【解析】①由于不计带电粒子的重力，而带电粒子又要做匀速运动，所以必定是电场力与洛仑洛仑兹力相平衡，故有q E q B 电=0υ 得m V B E /56.10==υ电．再由平衡条件判定两板间的电场强度方向必向下，即上板电势高，所以由右手定则判定导体棒向右匀速运动．设导体棒向右匀速运动的速度为υ、两板间的间距为d ，则两板间的导体棒产生的感应电动势为d B E υ=，则两板间的电势差为E R R R U 011+=＝d E d B 电=+υ1.09.39.3 解得：s m /2=υ ②导体棒产生的感应电流为d d R R d B R R E I 4.0428.00101=⨯⨯=+=+=υ 导体棒受到的安培力N N d d BId F 228.12.02.04.08.04.08.0-⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯==【答案】①向右匀速运动，s m /2=υ②N F 228.1-⨯=ab第Ⅳ课时电磁感应和力学规律的综合应用1、半圆形导轨竖直放置，不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个闭合金属环在轨道内来回滚动，如图12－4－7所示，若空气阻力不计，则（）A 、金属环做等幅振动；B 、金属环做减幅振动；C 、金属环做增幅振动；D 、无法确定．【解析】由于闭合金属环在充满不均匀磁场的圆形轨道内来回滚动，所以闭合金属环内的磁通量将发生变化，由此将产生感应电流，闭合回路中有了电流必将产生焦耳热，金属环在来回滚动的过程中能量将逐渐减少．故金属环做减幅振动．综上所述正确答案应选B【答案】B2、如图12－4－8所示，MN 和PQ 为平行放置的光滑金属导轨，其电阻不计，ab 、cd 为两根质量均为m 的导体棒，垂直置于导轨上，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止，当ab 棒受到瞬时冲量而向右以速度0υ运动后，（设导轨足够长，磁场范围足够大，两棒不相碰）（）A 、cd 棒先向右做加速运动，然后做减速运动B 、cd 棒向右做匀加速运动C 、ab 棒和cd 棒最终将以2/0υ的速度匀速向右运动D 、从开始到ab 、cd 都做匀速运动为止，在两棒的电阻上消耗的电能是8/20υm【解析】开始ab 棒向右做减少运动，cd 棒向右做加速运动，当它们速度相等时闭合回路中就没有磁通量变化了，此时闭合回路没有感应电流，两棒一起向右做匀速运动．故选项A 、B 错根据ab 棒与cd 棒所受的安培力大小相等，方向相反，故ab 棒与cd 棒组成的系统在水平方向动量守恒，由动量守恒得：υυ)(0m m m += 021υυ= 故选项C 对根据功与能的转化关系得：在两棒的电阻上消耗的电能等于系统减少的动能，减少的动能为 202204122121υυυm m m E K =⨯-=∆ 故在两棒的电阻上消耗的电能是4/20υm 所以选项D 错．【答案】C3、如图12－4－9所示，矩形线圈长为L 、宽为h ，电阻为R ，质量为m ，在空气中竖直下落一段距离后（空气阻力不计），进入一宽度也为h 、磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈进入磁场时的动能为1K E ，线圈刚穿出磁场时的动能为2K E ，这一过程中产生的热量为Q ，线圈克服磁场力做的功为1W ，重力做的功为2W ，线圈重力势能的减少量为P E ∆，则以下关系中正确的是（）A 、21K K E E Q -=B 、12W W Q -=C 、1W Q =D 、122K K E E W -=【解析】线圈进入磁场和离开磁场的过程中，产生感应电流受到安培力的作用，线圈克服安培力所做的功等于产生的热量，故选项C 正确．根据功能的转化关系得线圈减少的机械能等于产生的热量即212K K E E W Q -+=故选项A 、B 是错的．根据动能定理得1212K K E E W W -=-，故选项D 是错的．【答案】C4、如图12－4－10所示，CDEF 是固定的、水平放置的、足够长的“U ”型金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一个金属棒ab ，在极短时间内给ab 棒一个水平向右的冲量，使它获得一个速度开始运动，最后又静止在导轨上，则ab 棒在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较（）A 、安培力对ab 棒做的功相等B 、电流通过整个回路所做的功相等C 、整个回路产生的总热量不同D 、ab 棒动量的改变量相同【解析】最终棒ab 的速度为零，根据功与能的转化关系可知：若导轨是粗糙的，导轨在水平方向要受到向左的安培力和滑动摩擦力．导体棒要克服安培力做功，动能一部分转化为电热能；还要克服滑动摩擦力做功，动能另一部分转化为摩擦产生的热量．但最终是全部转化为热能（热能等于开始时的总动能）．而导轨光滑，导轨在水平方向只受到向左的安培力作用，导体棒只要克服安培力做功，动能全部转化为电热能（热能等于开始时的总动能）．而两种情况下导体棒改变的动量相等，都等于最初的导体棒动量．【答案】D5、如图12－4－11所示，一根足够长的水平滑杆/SS 上套有一质量为m 的光滑金属圆环．在滑杆的正下方与其平行地放置一足够长的光滑水平的木制轨道，且穿过金属环的圆心O ．现使质量为M 的条形磁铁以0υ的水平速度沿轨道向右运动，则（）A 、磁铁穿过金属环后，二者将先后停下来B 、圆环可能获得的最大速度为)/(0m M M +υC 、磁铁与圆环系统损失的动能一定为)(2/20m M mM +υD 、磁铁与圆环系统损失的动能可能为2021υM 【解析】质量为m 的光滑金属圆环和质量为M 的条形磁铁作为一个系统来研究，由于系统水平方向所受的合外力为零，所以系统水平方向动量守恒．系统总动量保持不变．故系统中金属圆环和条形磁铁不可能会两者速度都为零．不可能两者将先后停下来．故A 、D 这两个选项错误．运动的过程中系统中两个物体可能会速度相等，速度相等时圆环的速度最大，此时由动量守恒求得圆环的速度为：υυ)(0m M M += )/(0m M M +=υυ此时系统损失的动能为)(2)(2121)(2121202020220m M mM m M M m M M m M M E K +=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=+-=∆υυυυυ 但也有可能条形磁铁穿过圆环后，仍然磁铁的速度比圆环的大，这样系统损失的动能就不为)(2/20m M mM +υ了．【答案】B6、如图12－4－12所示，在光滑绝缘的水平面上，一个半径为10cm 、电阻为Ω1、质量为0.1kg 的金属圆环以s m /10的速度向一有界磁场滑去，磁场的磁感应强度为0.5T ．经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生了3.2J 的热量，则此时圆环的瞬时速度为__________s m /，瞬时加速度为_______2/s m ．【解析】圆环在进入磁场的过程中要产生感应电流，所以要受到磁场对它的作用，故圆环要克服安培力做功，克服安培力所做的功转化为圆环的热能．设此时圆环的瞬时速度为υ 根据功能的转化关系得：Q m m =-2202121υυ代入解得：s m /6=υ 此时的安培力ma RL B L R L B B BIL F ===22υυ＝安 222222/6.0/1.01)2.0(6)5.0(s m s m mR L B a =⨯⨯⨯==υ 【答案】s m /6 2/6.0s m7、如图12－4－13所示，电阻为R 的矩形线框，长为l ，宽为a ，在外力作用下，以速度υ向右匀速运动，通过宽度为d ，磁感应强度为B 的匀强磁场．当d l <时，外力做功为__________；当dl >时，外力做功为___________．【解析】当d l <时，线框运动的情况是：线框进入磁场→全部进入磁场在磁场中运动→线框离开磁场→全部离开磁场．整个线框在磁场中匀速运动时，磁通量没有变化，没有感应电流，没有安培力，无需外力做功．所以外力做功的过程是线框进入磁场与线框离开磁场的两个过程中．这两个过程中线框都是以速度υ匀速运动，所以：Ra B a R a B B BIa F F 22υυ==＝＝安外而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为υlt 2= 外力做的功为Rl a B l R a B t F W υυυυυ2222122=⋅⋅==外当d l <时，线框运动的情况是：线框进入磁场→全部磁场区域在线框内（横向）→线框离开磁场→全部离开磁场．全部磁场区域在线框内线框匀速运动，磁通量没有变化，没有感应电流，没有安培力，无需外力做功．所以外力做功的过程是线框右边框进入磁场与线框左边框离开磁场的两个过程中．这两个过程中线框都是以速度υ匀速运动，所以：Ra B a R a B B BIa F F 22υυ==＝＝安外而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为υd t 2/=外力做的功为Rd a B d R a B t F W υυυυυ2222/122=⋅⋅==外【答案】R l a B υ222 Rd a B υ222 8、如图12－4－14所示，质量为m 、边长为a 的正方形金属线框自某一高度由静止下落，依次经过1B 和2B 两磁场区域．已知212B B =，且2B 磁场的高度为a ．线框在进入1B 的过程中做匀速运动，速度大小为1υ，在1B 中加速一段时间后又匀速进入和穿出2B 时速度恒为2υ，求：（1）1υ和2υ之比（2）在整个下落过程中线框中产生的焦耳热．【解析】（1）线框进入1B 区域作匀速运动，根据平衡条件得：Ra B m g 1221υ= 线框进入2B 区域作匀速运动，根据平衡条件得：Ra B m g 2222υ= 而212B B = 故41212221==B B υυ （2）线框进入1B 区域作匀速运动，所以线框的动能没有变化，重力做的功全部转化为热能，故产生的焦耳热mga Q =1，线框全部进入磁场时，线框的磁通量没有发生变化，所以没有感应电流，故也没有克服安培力做功产生焦耳热．线框进入2B 区域和离开2B 区域都作匀速运动，所以线框的动能没有变化，重力做的功全部转化为热能，故产生的焦耳热mga Q 22=．所以整个下落过程中产生的焦耳热为mga Q Q Q 321=+=。

【物理试题】江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验、计算试卷每日一练39.doc

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验、计算试题每日一练（39）1. 在研究电磁感应现象实验中(1) 为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；（2）将原线圈插人副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向（填“相同”或“相反”）；（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向（填“相同”或“相反”）．(4)本实验中,如果发现线圈绕线的标记丢失,此时可以用来判断线圈绕制方向的步骤是A.将线圈与干电池、保护电阻、电流计串联，根据电流方向判断线圈的绕制方向B．将线圈与干电池、保护电阻、电流计串联，用一小磁针判断出线圈中的电流方向，从而确定线圈的绕制方向C．用线圈与另一已知绕制方向的线圈共同做电磁感应实验，根据感应电流的方向，判断线圈的绕制方向D．判断的步骤中，都要用到安培定则2. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g、h按下图所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好．①合上开关后，若电压表的示数为2 V，电流表的指针有微小偏转，小灯泡不亮，则一定断路的导线为________．②合上开关后，若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为__________．③请在下面的虚线框内画出实验原理图3. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°固定放置，导轨间连接一阻值为4Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。

在两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m。

导体棒a的质量为m a=0.6kg，电阻R=4Ω；导体棒b的质量为m b=0.2kg，电阻R b=12Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导a轨接触良好。

现从图中的M、N处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m／s2，sin53°=0.8，且不计a、b之间电流的相互作用）。

江苏省连云港市赣榆高级中学高二上学期选修3-2《电磁感应》---精校解析Word版

磁通量可以形象说成穿过某一面积的磁感线的条数，当磁感线与线圈垂直时，磁通量误；只有当磁感线与线圈平面垂直时，磁通量的大小才为，如图所示，用铝板制成“直于水平方向的匀强磁场中向左以速度选择合适，可使，，；（联合起来得，故洛伦磁力等于电场力且方向相反，拉力等于重力，本题不要只认为小球只受洛仑兹力而忽视了电场力，的区域内，现有一个边长为的正方形闭合线圈以速度垂直磁场边界滑过磁场后速度变为/2完全进入磁场时线圈的速度等于/2/2是不可能的，末速度为．由动量定理可知：，又，得，得速度变化量，由可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等，故由上式得知，进入过，解得如图所示，一根长导线弯曲成“A.【答案】B位置时只受重力作用，加速度，线框在点速度，即，所以，因此加速度的关系为，故如图所示，闭合小金属环从高的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，沿与金属板平行的方向飞入两板间，平均感应电动势大小等于平均感应电动势大小等于顺时针方向转动时感应电流方向为逆时针方向转动时感应电流方向为，，则小三角形的面积为，根据法拉第电磁感应定律可知，，联立以上两式解得正确B错误；当导体沿逆时针转动时，穿过导体框的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向应是逆时针沿顺时针转动时，穿过导体框的磁通量也减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向仍然是逆时针【答案】得：12. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电微粒静止于水平放置的平欲使其静止，必有；而，综合各式解得已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的的深度为【点睛】当线圈感应电动势为零时，说明小线圈在直导线的正上方．当线圈平面与地面成(1). (2).闭合电路欧姆定律求出感应电动势，由，又，联立以上各式解得【点睛】本题要了解地磁场的分布，建立物理模型是关键，并要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律等等如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为、电阻为的金（1）在丙图中画出感应电流随时间变化的图象（以逆时针方向为正）I=根据法拉第电磁感应定律：根据欧姆定律：，方向为顺时针；如答图所示：解得：的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向边刚越过时，线框的加速度多大？方向如何？）当到达与中间位置时，线框又恰好作匀速运动，求线框从开始进入到边到达与时，产生的热量是多少？，方向平行于斜面向上（边刚越过即作匀速直线运动，表明线框此时受到的合外力为零，即：在ab边刚越过（2）设线框再作匀速直线运动的速度为，则：，即从线框越过，则由能量守恒定律得：18. 如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨，间距为整个装置处于竖直向下的磁感强度电阻均为质量分别为的两金属棒平行地搁在光滑导轨上，现固定棒，使棒在水平恒力的作用下，由静止开始作加速运动。

江苏省赣榆高级中学物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习

江苏省赣榆高级中学物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）A．0 B．0.5B C．B D．2 B【答案】A【解析】试题分析：乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确．考点：磁场的叠加名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题．2．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（）A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．C ．线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C 错误．D ．线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D 正确．故选D ．【点睛】感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.3．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。

现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。

江苏省赣榆高级中学备战2019年高考考点突破每日一练(6)--电磁感应现象、楞次定律(教师版含解析)

江苏省赣榆高级中学备战2019年高考考点突破每日一练（6）--电磁感应现象、楞次定律（教师版含解析）江苏省赣榆高级中学备战2019年高考考点突破每日一练（6）电磁感应现象、楞次定律1.在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD 段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示．下列判断正确的是( ) A．开关闭合时，小磁针不发生转动B．开关闭合时，小磁针的N极垂直纸面向里转动C．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向里转动D．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向外转动【解析】开关保持接通时，A内电流的磁场向右；开关断开时，穿过B的磁感线的条数向右减少，因此感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向由C到D，CD下方磁感线的方向垂直纸面向里，小磁针N极向里转动，C正确．【答案】 C2．试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能产生感应电流的是( )【解析】由于A、C线圈中磁通量保持不变，故不产生感应电流，而B、D线圈中磁通量发生变化．故能产生感应电流．【答案】BD3.如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在( )A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向【解析】圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A 正确．由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确．【答案】AD6.如图所示，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．t＝0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t＝0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，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.【答案】B＝B0l l＋vt。

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验、计算试题每日一练(36)

江苏省赣榆高级中学2019年高考物理实验、计算试题每日一练（36）1. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验. 其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录. 滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m. 回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答： .（2）若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是 .A．m1＝5g B．m2＝15g C．m3＝40g D．m4＝400g（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为： .（用△t1、△t1、D、x表示）2. 如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺的导线补接完整。

（2）（不定项选择）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后( )A．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下。

B．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧。

C．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下。

D．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下。

3．如图所示，一水平直轨道CF与半径为R的半圆轨道ABC在C点平滑连接，AC在竖直方向，B点与圆心等高。

一轻弹簧左端固定在F处，右端与一个可视为质点的质量为m的小铁块甲相连。

开始时，弹簧为原长，甲静止于D点。

现将另一与甲完全相同的小铁块乙从圆轨道上B点由静止释放，到达D点与甲碰撞，并立即一起向左运动但不粘连，它们到达E点后再返回，结果乙恰回到C点。

已知CD长为L1，DE长为L2，EC段均匀粗糙，ABC段和EF段均光滑，弹簧始终处于弹性限度内。

江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练(9)电磁感应现象、楞次定律(含解析)

（9）电磁感应现象、楞次定律1．如图所示，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上．M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动触头，开关S处于闭合状态，N与电阻R相连．下列说法正确的是 ( )A．当P向右移动时，通过R的电流为b到aB．当P向右移动时，通过R的电流为a到bC．断开S的瞬间，通过R的电流为b到aD．断开S的瞬间，通过R的电流为a到b答案AD解析本题考查楞次定律．根据右手螺旋定则可知M线圈内磁场方向向左，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，电阻减小，M线圈中电流增大，磁场增大，穿过N线圈内的磁通量增大，根据楞次定律可知N线圈中产生的感应电流通过R的方向为b到a，A正确，B 错误；断开S的瞬间，M线圈中的电流突然减小，穿过N线圈中的磁通量减小，根据楞次定律可知N线圈中产生的感应电流方向为a到b，C错误，D正确．2．如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是( )A．F N先大于mg，后小于mg B．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右 D．F f一直向左答案AD解析条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈中磁通量先增大后减小，由楞次定律中“来拒去留”关系可知A、D正确，B、C错误．3．如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为 ( )A ．a A >aB >aC >aD B ．a A ＝a C >a B >a DC ．a A ＝a C >aD >a BD ．a A ＝a C >a B ＝a D 答案 B解析线圈在A 、C 位置时只受重力作用，加速度a A ＝a C ＝g .线圈在B 、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上，重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a ＝g －F m<g .又线圈在D 点时速度大于B 点速度，即F D >F B ，所以a D <a B ，因此加速度的关系为a A ＝a C >a B >a D ，选项B 正确．4．如图所示，圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b ，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动，下面说法中正确的是 ( )A ．穿过线圈a 的磁通量变大B ．线圈a 有收缩的趋势C ．线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D ．线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a 的磁通量变小，根据楞次定律，a 环面积应增大，A 、B 错；由于a 环中磁通量减小，根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向，C 对；由于a 环中磁通量减小，根据楞次定律，a 环有阻碍磁通量减小的趋势，可知a 环对水平桌面的压力F N 减小，D 错．5．如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a 、b 将如何移动( )A ．a 、b 将相互远离B ．a 、b 将相互靠近C ．a 、b 将不动D ．无法判断答案 A解析根据Φ＝BS ，条形磁铁向下移动过程中B 增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势．由于S 不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a 、b 将相互远离．6．如图所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 ( )A．向右做匀速运动B．向左做减速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动答案BC解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对，D错．7．如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动( )A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动答案BD解析ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，A不正确；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd 向右移动，B正确；同理可得C不正确，D正确．8．如图甲所示，等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有随图乙所示的变化磁场，且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示．则下列说法正确的是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1 s～2 s内ab、cd导线互相排斥C．2 s～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3 s～4 s内ab、cd导线互相排斥答案CD解析由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b；由右侧电路及图乙可以判断，0～2 s内cd中电流为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B错误；2 s～4 s内cd中电流为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C、D正确．9．如图所示，通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是( )A．cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B．cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C．cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D．cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案BD。

江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练(7)电磁感应现象、楞次定律(含解析)

（7）电磁感应现象、楞次定律1．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef 平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( )A．逐渐变大B．逐渐减小C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变答案 C解析穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化．故C正确．2．列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，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( )答案CD解析根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——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．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C、D正确．3.如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A．a端聚积电子 B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b答案BD解析因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B、D正确．4．如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将 ( )A．静止不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向答案 C解析当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动．5．如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )A．三者同时落地B．甲、乙同时落地，丙后落地C．甲、丙同时落地，乙后落地D．乙、丙同时落地，甲后落地答案 D解析甲是闭合铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙不是闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，所需时间相同，故D正确．6．如图所示，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只有当圆盘中的磁通量发生变化时，圆盘中才产生感应电流，当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，A、C错误；当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时，圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电流，B、D正确．答案BD7．如图所示，能产生感应电流的是 ( )答案 B解析A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.8．如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a ( )A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转解析由楞次定律知，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B.答案 B9．如图 (a)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(b)所示的交变电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间段内，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，线圈有收缩的趋势答案 A解析在t1～t2时间段内，A线圈的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增加的，由此可判定B线圈中的电流为顺时针方向．线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定．在t1～t2时间段内B线圈内的Φ增强，根据楞次定律，只有B线圈增大面积，才能阻碍Φ的增加，故选A.10．如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A．内环顺时针，外环逆时针B．内环逆时针，外环顺时针C．内、外环均为顺时针D．内、外环均为逆时针答案 A解析磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A正确.。

江苏省连云港市赣榆高级中学2018-2019学年高二上学期选修3-2《电磁感应》综合检测题

江苏省赣榆高级中学2018-2019学年度高二选修3-2《电磁感应》综合检测卷一.选择题(每题3分,共计30分)1.关于磁通量的说法，正确的是（）A. 在磁场中穿过某一面积的磁感线条数，就叫穿过这个面积的磁通量B. 在磁场中只有垂直穿过某一面积的磁感线条数，才叫穿过这个面积的磁通量C. 在磁场中某一面积与该磁感应强度的乘积，就叫穿过这个面积的磁通量D. 在磁场中穿过某一面积的磁感线条数与该面积的比值叫磁通量【答案】A【解析】【分析】磁通量可以形象说成穿过某一面积的磁感线的条数，当磁感线与线圈垂直时，磁通量BS Φ=；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零．因此不能根据磁通量的大小来确定磁感应强度．【详解】AB ．磁通量可以形象说成穿过某一面积的磁感线的条数，与该面积与磁场是否垂直无关，A 正确B 错误；C ．只有当磁感线与线圈平面垂直时，磁通量的大小才为BS Φ=；当磁感线与线圈平面不垂直时，磁通量的大小一般公式sin BS θΦ=，θ是线圈平面与磁场方向的夹角，C 错误；D ．当线圈平面与磁场垂直时，在磁场中穿过某一面积的磁感线条数与该面积的比值，即磁通量与面积的比值等于磁感应强度，D 错误．【点睛】此题考查磁通量的概念及计算公式与成立条件，同时让学生明白同一磁场，同一线圈不同的放置，则穿过线圈的磁通量不同．2.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m ，电阻为R 的闭合线圈．将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A. 磁铁做简谐运动B. 磁铁最终能静止C. 在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mgD. 若线圈为超导线圈，磁铁最终也能静止【答案】BCD【解析】【详解】根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，A错误B正确；因为磁铁在运动，所以穿过线圈的磁通量变化，产生安培力，当磁铁运动时，安培力方向向下时压力大于重力，相反压力小于重力，C正确；若线圈为超导线圈，由楞次定律，线圈中产生感应电流，感应电流随磁体位置的变化而发生变化，线圈中的磁通量会发生变化，在磁体中也会产生电磁感应，磁体会发热，磁铁最终也能静止，D正确．3.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是（）A. 圆盘将逆时针转动B. 圆盘将顺时针转动C. 圆盘不会转动D. 无法确定圆盘是否会动【答案】A【解析】线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生变化的电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动．接通电源瞬间圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，变化的磁场会产生变化电场，因此向上磁场变大，则产生顺时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有逆时针方向的电场力，故圆盘将沿逆时针方向运动，A正确4.如图所示，用铝板制成“ ”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在板上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v 匀速运动，悬线拉力为T ，则（）A 悬线竖直，T mg =B v 选择合适，可使0T =C. 悬线竖直，T mg <D. 条件不足，不能确定【答案】A【解析】【分析】注意铝框在磁场中也产生感应电动势，故小球在总共受四个力作用，由洛仑兹力公式及电场力公式可得出两力间的关系；从而得出拉力与重力的关系．【详解】因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势。