68高考物理二轮复习专题训练：电磁感应规律的综合应用(含答案详解)新人教版68

电磁感应规律的综合应用(附参考答案)

1.如图1所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、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 ，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对

MN 图1

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( )

A ．U ＝1

2vBl

B ．U ＝13vBl

C ．U ＝vBl

D ．U ＝2vBl

2.如图2所示，两个完全相同的矩形导线框A 、B 在靠得很近的竖直平

面内，线框的对应边相互平行。线框A 固定且通有电流I ，线框B 从图示位置由静止释放，在运动到A 下方的过程中( )

A ．穿过线框

B 的磁通量先变小后变大

B ．线框B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针 图2

C ．线框B 所受安培力的合力为零

D ．线框B 的机械能一直减小

3.两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，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量为+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别是( ) A.磁感应强度B 竖直向上且正增强,

dmg

t nq ∆Φ=

∆ B.磁感应强度B 竖直向下且正增强，

dmg

t nq

∆Φ=

∆ C.磁感应强度B 竖直向上且正减弱，

()dmg R r t nqR +∆Φ=∆ D.磁感应强度B 竖直向下且正减弱，

()dmgr R r t nq

+∆Φ=∆ 4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律如图乙所示，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 在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a

→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t 时间内，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( )

5．如下图所示，在一均匀磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆

ef 及线框中导线的电阻都可不计．

开始时，给ef 一个向右的初速度，则( ) A ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速 B ．ef 将匀减速向右运动，最后停止 C ．ef 将匀速向右运动 D ．ef 将往返运动

解析：杆ef 向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，会受到向左的安培力

而做减速运动，直到停止，但不是匀减速，由F ＝BIL ＝B 2L 2v

R

＝ma 知，ef 做的是加速度减小的

减速运动．

答案：A

6．如图所示，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L .长为L 、电阻为r

2

的金属棒ab 放在圆环上，以v 0向左匀速运动，当棒ab 运

动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )

A ．0

B ．BLv 0

C ．BLv 0/2

D ．BLv 0/3

解析：当金属棒ab 以速度v 0向左运动到题图所示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为E ＝BLv 0，而它相当于一个电源，并且其内阻为r

2；金属棒两端电势差相当于外电路

的路端电压．外电路半个圆圈的电阻为r

2

，而这两个半圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的

电阻为r 4，所以外电路电压为U ba ＝13E ＝1

3

BLv 0.

答案：D

7．如下图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L .纸面内一边长为L 的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t ＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面下图中能够正确表示电流—位移(I －x )关系的是( )

解析：线圈向x轴正方向运动L位移的过程中，有效切割长度均匀增加；在位移大于L 且小于2L的过程中，线圈右边有效切割长度均匀减小，线圈左边有效切割长度均匀增加，因此整个线圈有效切割长度减小，且变化率为前一段时间的两倍；在位移大于2L且小于3L的过程中，与第一段运动中线圈产生的感应电流等大反向，故A项对．

答案：A

8．一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒

此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是( )

A ．圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱

B ．导体棒ab 受到的安培力大小为mg sin θ

C ．回路中的感应电流为

mg sin θ

B 2d

D ．圆形导线中的电热功率为m 2g 2sin 2θ

B 22d

2

(r ＋R ) 解析：根据左手定则，导体棒上的电流从b 到a ，根据电磁感应定律可得A 项正确；根据共点力平衡知识，导体棒ab 受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mg sin θ，B 项正确；根据mg sin θ＝B 2Id ，解得I ＝

mg sin θB 2d

，C 项正确；圆形导线的电热功率等于I 2

r ＝(mg sin θB 2d )2r ＝m 2g 2sin 2θB 22d

2

r ，D 项错误． 答案：ABC

9.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R ，导轨所在

平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g ，如图10所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )

A ．金属棒在最低点的加速度小于g

B ．回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 图10

C ．当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大

D ．金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度

10.如图11所示，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于竖直平面内的导

体框，水平导体棒MN 可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，除R 外，装置的其余部分电阻都可忽略不计，将导体棒MN 无初速度释放，要使电流稳定后R 的热功率变为原来的两倍，在其他条件不变的情况下，可以采用的办法有( )

A ．导体棒MN 质量不变，导体框宽度减为原来的1

2

图11

B ．电阻R 变为原来的一半

C ．磁感应强度B 变为原来的2倍

D ．导体棒MN 质量增加为原来的2倍

11.如图12所示，水平的平行虚线间距为d ，其间有磁感应强度为B 的