高三物理二轮温习第一篇专题攻略考题回访专题五电路和电磁感应第13讲电磁感应规律及其应用

考题回访专题五电路和电磁感应第13讲电磁感应规律及其应用
1.(多选)(2015·全国卷Ⅰ)1824年,法国科学家阿拉果完成了闻名的“圆盘实验”。

实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚能够自由旋转的磁针,如图所示。

实验中发觉,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一路转动起来,但略有滞后。

下列说法正确的
是( )
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场致使磁针转动
C.在圆盘转动的进程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了转变
D.圆盘中的自由电子随圆盘一路运动形成电流,此电流产生的磁场致使磁针转动
【解析】选A、B。

由于磁针位于圆盘的正上方,因此穿过圆盘的磁通量始终为零,故C错误;若是将圆盘看成由沿半径方向的“辐条”组成,则圆盘在转动进程中,“辐条”会切割磁感线产生感应电动势,在圆盘中产生涡电流,该涡电流产生的磁场致使磁针运动,故A、B正确;同时圆盘中的自由电子随圆盘一路转动形成电流,该电流对磁针的转动没有作用,D错误。

2.(2015·全国卷Ⅱ)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。

当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势别离为U a、U b、U c。

已知bc边的长度为l。

下列判定正确的是( )
>U c,金属框中无电流
>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-a
=-1
2
B l2ω,金属框中无电流
=1
2
B l2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
【解析】选C。

穿过金属框的磁通量始终为零,没有发生转变,故金属框中无电流,B、D项错误;bc边切割磁感线
的等效速度为1
2lω,依照右手定则U b<U c,故U bc=-
1
2
B l2ω,C项正确;ac边切割磁感线,依照右手定则得U a<U c,A项错
误。

3.(多选)(2016·全国卷Ⅱ)法拉第圆盘发电机的示用意如图所示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q别离与圆盘的边缘和铜轴接触。

圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。

圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生转变,则电流方向可能发生转变
D.若圆盘转动的角速度变成原先的2倍,则电流在R上的热功率也变成原先的2倍
【解析】选A、B。

若圆盘转动的角速度恒定,则相当于无数切割磁感线的导体的运动速度恒定,切割磁感线感应
电动势为E=1
2
Br2ω也恒定,则电流大小恒定,A正确;由右手定则可知,从上往下看,只要圆盘顺时针转动,电流就沿a到b的方向流动,可不能改变,B正确,C错误;由于电流在R上的热功率与电流的平方成正比,圆盘转动的角速度变成原先的2倍时,圆盘切割磁感线产生的感应电动势变成原先的2倍,电流也变成原先的2倍,电流在R上的热功率变成原先的4倍,选项D错误。

4.(多选)(2016·四川高考)如图所示,电阻不计、间距为l的滑腻平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接必然值电阻R。

质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。

金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F A,电阻R两头的电压为U R,感应电流的功率为P,它们随时刻t转变的图象可能正确的有( )
【解析】选B 、C 。

依照牛顿定律可知,某时刻金属棒的加速度为a=F −F 安m
==F 0m +,若
k->0,则金属棒做加速度增大的加速运动,其v-t 图象如图甲所示;由i=可知感应电流i 与v 成正比,则i-t 图线应该和v-t 图线形状相同;由F A =得F A 与v 成正比,图象应该
与v-t 图象形状相同,B 正确;U R =IR=
知U R 与v 成正比,图象应该与v-t 图象形状相同;由P=E 2
R+r =得P 与v 2成正比,P-t 图象应该是曲线。

若k-<0,则金属棒做加速度减小的加速运动,其v-t 图象如图乙所示;由i=可知感应电流i 与v 成正比,则i-t 图线应该和v-t 图线形状相同,A 错误;F A =得F A 与v 成正比,图象应该与v-t 图象形状相同;由U R =IR=
知U R 与v 成正比,图象应该与v-t 图象形状相同,C 正确;由
P=E 2R+r =得P 与v 2成正比,P-t 图象也应该是曲线,D 错误;同理可知当k-=0时A 、D 亦错;故选B 、C 。