【推荐精选】2018届高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用
2018高考一轮总复习物理模拟演练第10章电磁感应10-1电磁感应现象楞次定律有答案
时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～7为单选，8～10为多选)1．关于感应电流，下列说法中正确的是( )A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流答案 C解析当闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，有磁通量，但如果不变化，则也不可能有感应电流，故选项A错误；如果不是闭合电路，则只能有感应电动势而不能形成感应电流，故选项B错误；线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流，故选项C正确；如果电路不是闭合的，则电路中也不会产生感应电流，故选项D错误。
2．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向下滑动，下列表述正确的是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大答案 D解析 通过螺线管b 的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b 所产生的磁场方向竖直向下，滑片P 向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a 中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a 中的电流方向为俯视逆时针方向，A 错误；由于螺线管b 中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a 中的磁通量应变大，B 错误；根据楞次定律可知，线圈a 将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a 有缩小和远离b 的趋势，线圈a 对水平桌面的压力将增大，C 错误，D 正确。
3．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a 的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b (b >2a )的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆。
2018版高考一轮总复习物理模拟演练 第10章 电磁感应 1
时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～7为单选，8～10为多选)1．关于感应电流，下列说法中正确的是( )A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流答案 C解析当闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，有磁通量，但如果不变化，则也不可能有感应电流，故选项A错误；如果不是闭合电路，则只能有感应电动势而不能形成感应电流，故选项B错误；线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流，故选项C正确；如果电路不是闭合的，则电路中也不会产生感应电流，故选项D错误。
2．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向下滑动，下列表述正确的是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大答案 D解析 通过螺线管b 的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b 所产生的磁场方向竖直向下，滑片P 向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a 中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a 中的电流方向为俯视逆时针方向，A 错误；由于螺线管b 中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a 中的磁通量应变大，B 错误；根据楞次定律可知，线圈a 将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a 有缩小和远离b 的趋势，线圈a 对水平桌面的压力将增大，C 错误，D 正确。
3．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a 的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b (b >2a )的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆。
2018年秋高三物理第一轮复习课时跟踪练：第十章第一讲电磁感应现象楞次定律_含解析
第十章电磁感应第一讲电磁感应现象楞次定律课时跟踪练A组基础巩固1.(2017·广州五校联考)如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ＝45°.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为()A．0 B.2BSC.2nBS D．无法计算解析：设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：Φ1＝BS sin θ＝2 2BS，末位置时：Φ2＝－BS cos θ＝－22BS，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS，故B正确．答案：B2．(多选)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起．则下列说法中正确的是()A．若保持开关闭合，则铝环不断升高B．若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度C．若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变解析：铝环跳起是开关S闭合时，铝环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的．答案：CD3. (2018·运城模拟)如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中()A．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反解析：当磁铁经过A位置时，线圈中磁通量逐渐增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向；当磁铁经过B位置时，线圈中磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向，由左手定则可判断感应电流所受作用力的方向相同，选项A、B、D错误，选项C正确．答案：C4. (2018·开封模拟)如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是()A．大于环重力mg，并逐渐减小B．始终等于环重力mgC．小于环重力mg，并保持恒定D．大于环重力mg，并保持恒定解析：根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断，安培力应该竖直向下，线的拉力始终大于环的重力mg.由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力逐渐减小，选项A正确，其余选项均错误．答案：A5. (2018·株洲模拟)如图所示，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()A．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中的大解析：小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中下落时，加速度较小，下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故小磁块落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．答案：C6. (2018·衡阳模拟)如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向()A．始终由A→B→C→AB．始终由A→C→B→AC．先由A→C→B→A再由A→B→C→AD．先由A→B→C→A再由A→C→B→A解析：在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手定则可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定则可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确．答案：A7. (2018·济南模拟)如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是()A．先顺时针后逆时针B．先逆时针后顺时针C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针解析：如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图，当线圈在通电直导线正上方的左侧时，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，同理在右侧也为逆时针，当线圈一部分在左侧一部分在右侧时为顺时针，故D对．答案：D8. (2018·宝鸡模拟)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＝B·l(l＋v t)．由Φ1＝Φ2得B＝ll＋v tB0.答案：B＝B0ll＋v tB组能力提升9.(2018·南平模拟)如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势解析：根据右手定则可得，线框A中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，线框B中感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外侧与线框B内侧处产生的磁场方向向外，由楞次定律的推论可知线框B 有扩张的趋势，故D正确．答案：D10.(2017·浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中，某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则()A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：当通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通过接收线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，接收线圈产生的感应电流为逆时针，由于磁通量均匀增大，则产生的感应电流不变，故选项A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项C错误，选项D正确．答案：D11．(多选) (2018·烟台模拟)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．向右做加速运动解析：如题图所示，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；当导体棒向左做减速运动时，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中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对，D错．答案：BC12. (2018·枣庄模拟)我国的“嫦娥三号”探月卫星在发射1 533 s 后进入近地点高度为200 km的地月转移轨道．假设卫星中有一边长为50 cm的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B＝4×10－5 T，方向如图所示．问：(1)该过程中磁通量的改变量是多少？(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为R＝0.1 Ω，若有电流则通过线框的电量是多少(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)?解析：(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量Φ1＝BS cos 53°＝6.0×10－6 Wb.当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角θ＝143°，穿过线框的磁通量Φ2＝BS cos 143°＝－8.0×10－6 Wb，该过程磁通量的改变量大小ΔΦ＝Φ1－Φ2＝1.4×10－5 Wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流．根据电磁感应定律及闭合电路欧姆定律得I－＝E－R＝ΔΦRΔt.通过的电量为q＝I－·Δt＝ΔΦR＝1.4×10－4 C.答案：(1)1.4×10－5 Wb(2)有1.4×10－4 C。
高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
电磁感应现象楞次定律跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。
IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路,公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。
刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是( )A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息【解析】选B。
IC卡工作所需要的能量来源于读卡机,IC卡本身没有能量,选项A错误;根据IC卡设计原理,只有读卡机发射特定的电磁波时,IC卡才能有效工作,选项B正确;若读卡机发射的电磁波偏离特定频率,根据电磁感应的原理,线圈L中也会有感应电流,但电容C不能达到一定的电压,IC卡不能有效工作,选项C 错误;IC卡可以向读卡机传输自身的数据信息,否则读卡机不能正常工作,选项D错误。
2.两个大小不同的表面绝缘金属圆环如图所示叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,小圆环中感应电流的方向是( )A.顺时针方向B.逆时针方向C.左半圆顺时针,右半圆逆时针D.无感应电流【解析】选B。
根据安培定则知,当大圆环中电流为顺时针方向时,大圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的,而环外的磁场方向垂直于纸面向外。
虽然小圆环在大圆环里外的面积一样,但环里磁场比环外磁场要强,净磁通量还是垂直于纸面向里。
由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍向里方向的磁通量的增强,应垂直于纸面向外,再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向,B选项正确。
3.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时,ab和cd棒的运动情况是( )导学号42722221 A.ab向左,cd向右 B.ab向右,cd向左C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止【解析】选A。
2018届高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十章 电磁感应 第3讲 电磁感应规律的综合应用
电磁感应规律的综合应用跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1.(多选)如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面右上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则( )A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h【解析】选B、D。
若磁场为匀强磁场,则小金属环中无感应电流,所以小金属环的机械能守恒,选项B正确、A错误;若磁场为非匀强磁场,则小金属环中磁通量发生变化,产生感应电流,所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能,选项D正确、C错误。
2. (多选)(2017·郑州模拟)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程( )A.产生的总内能相等B.通过ab棒的电荷量相等C.电流所做的功相等D.安培力对ab棒所做的功不相等【解析】选A、D。
产生的总内能等于金属棒减少的动能,选项A正确;两种情况下,当金属棒速度相等时,在粗糙导轨上滑行时的加速度较大,所以导轨光滑时金属棒滑行得较远,根据q=It=·t==可知,导轨光滑时通过ab棒的电荷量较大,选项B错误;因为电流所做的功等于克服安培力做的功,两个过程中,金属棒减少的动能相等,所以导轨光滑时克服安培力做的功等于导轨粗糙时克服安培力做的功与克服摩擦力做功之和,故选项C错误、D正确。
【加固训练】如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。
整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。
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电磁感应规律的综合应用
跟踪演练·强化提升
【课堂达标检测】
1.(多选)如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面右上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则( )
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
【解析】选B、D。
若磁场为匀强磁场,则小金属环中无感应电流,所以小金属环的机械能守恒,选项B正确、A错误;若磁场为非匀强磁场,则小金属环中磁通量发生变化,产生感应电流,所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能,选项D正确、C错误。
2. (多选)(2017·郑州模拟)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程
( )
A.产生的总内能相等
B.通过ab棒的电荷量相等
C.电流所做的功相等
D.安培力对ab棒所做的功不相等
【解析】选A、D。
产生的总内能等于金属棒减少的动能,选项A正确;两种情况下,当金属棒速度相等时,
在粗糙导轨上滑行时的加速度较大,所以导轨光滑时金属棒滑行得较远,根据q=It=·t==可知,导轨光滑时通过ab棒的电荷量较大,选项B错误;因为电流所做的功等于克服安培力做的功,两个过程中,金属棒减少的动能相等,所以导轨光滑时克服安培力做的功等于导轨粗糙时克服安培力做的功与克服摩擦力做功之和,故选项C错误、D正确。
【加固训练】
如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。
整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。
下列说法正确的是( )
A.金属棒在导轨上做匀减速运动
B.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
C.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D.整个过程中金属棒克服安培力做功为
【解析】选D。
由牛顿第二定律可得=ma,金属棒做a减小的减速运动,A错。
由能量守恒定律可知,克服安培力做功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热之和,W安=mv2=Q,因此B错,D正确。
整个过程中通过金属棒的电量q==,得金属棒位移x=,C错。
3. (多选)如图所示,有两根与水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长。
空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。
经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m,则导学号42722234( )
A.如果B增大,v m将变大
B.如果α变大,v m将变大
C.如果R变大,v m将变大
D.如果m变小,v m将变大
【解析】选B、C。
金属杆在下滑过程中先做加速度减小的加速运动,速度达到最大后做匀速运动。
所以当F安=mgsinα时速度最大,F安=BIl=,所以v m=,分析各选项知B、C正确。
【金榜创新预测】
4.(多选)如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0)。
回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑片P位于滑动变阻器中央,
定值电阻R1=R0、R2=。
闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则( )
A.R2两端的电压为
B.电容器的a极板带正电
C.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D.正方形导线框中的感应电动势为kL2
【解析】选A、C。
根据串、并联电路特点,虚线MN右侧回路的总电阻R=R0。
回路的总电流I==,
通过R2的电流I2==,所以R2两端电压U2=I2R2=·=U,选项A正确;根据楞次定律知回路中的电流为逆时针方向,即流过R2的电流方向向左,所以电容器b极板带正电,选项B错误;根据P=I2R,滑动变阻
器R的热功率P=I2+()2=I2R0,电阻R2的热功率P2=()2R2=I2R0=P,选项C正确;根据法拉第电磁
感应定律得,线框中产生的感应电动势E==S=kπr2,选项D错误。
5.在如图所示的竖直平面内,一个直角三角形金属线框顶点C与MN重合,在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场,线框由静止释放,沿轴线BC方向竖直落入磁场中。
忽略空气阻力,从释放到线框完全进入磁场过程中,关于线框运动的v-t图象,可能正确的是( )
【解析】选C。
三角形线框进入磁场的过程,切割磁场的有效长度L一直增大,线框进入磁场过程受到的安
培力F=BIL=,安培力增大,由牛顿第二定律得mg-=ma,线框由静止做加速运动,由于L、v 不断增大,加速度减小,故线框进入磁场过程做加速度减小的加速运动,当安培力等于重力后,L继续增大,将做减速运动,由图可知,选项C正确。
6.如图所示,一光滑金属直角形导轨aOb竖直放置,Ob边水平。
导轨单位长度的电阻为ρ,电阻可忽略不计的金属杆cd搭在导轨上,接触点为M、N。
t=0时, MO=NO=L,B为一匀强磁场,方向垂直纸面向外。
(磁场范围足够大,杆与导轨始终接触良好,不计接触电阻)
(1)若使金属杆cd以速率v1匀速运动,且速度始终垂直于杆向下,求金属杆所受到的安培力随时间变化的表达式。
(2)在第(1)问的基础上,已知杆的质量为m,重力加速度为g,则求t时刻外力F的瞬时功率。
【解析】(1)金属杆切割磁感线产生感应电动势
E=BL′v1
I=
F安=IL′B
又因为
L′=(L+v1t)
R=2ρ(L+v1t)
解得:F安=
(2)因为金属棒匀速运动
=P F+P G
=F安v1
P G=mgv1cos45°
P F=-
答案:(1)
(2)-。