2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十章 电磁感应 专题10.9 转动切割磁感线问题
高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.2自感现象(2021学年)
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专题１0.2 自感现象一．选择题1。
【湖北省沙市中学2０16届高三下学期第四次半月考理科综合试题】如图所示的电路中,三个灯泡L１，L2，L３的电阻关系为Ｒ1〈Ｒ2＜R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管。
电键Ｋ从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是:A. Ｌ１逐渐变暗，L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗B。
ﻩL１逐渐变暗, Ｌ2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗C.L2立即熄灭,Ｌ1、L3均逐渐变暗D.ﻩL1，Ｌ2，Ｌ3均先变亮，然后逐渐变暗【参考答案】B【名师点睛】做好本题要弄清楚电流的大小变化，方向变化，还要知道二极管的正向导通性；当K 突然断开时，电感L由于自感,电流继续原方向流动,但二极管反向不导通,所以L2不亮，又因为原来Ｌ中电流比L3的电流大，所以L3将更亮，之后再变暗。
２.如图所示的电路,开关原先闭合,电路处于稳定状态,在某一时刻突然断开开关S,则通过电阻Ｒ1中的电流I１随时间变化的图线可能是下图中的( ）【参考答案】Ｄ3。
（山西省阳泉市20１6届高三全国高校招生模拟考试理科综合物理试题）如图所示,三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计的线圈L与内阻不计的电源连接，下列判断正确的是( ）Ａ.Ｋ闭合的瞬间,b、c两灯亮度不同B．Ｋ闭合足够长时间以后，b、c两灯亮度相同Ｃ.Ｋ断开的瞬间，ａ、ｃ两灯立即熄灭D.Ｋ断开之后，b灯突然闪亮以后再逐渐变暗【参考答案】Ｄ【名师解析】K闭合的瞬间,由于线圈的自感作用,可以看做bc灯串联后与ａ并联,a灯最亮，b、c两灯亮度相同，选项A错误。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.12电磁感应中的综合问题
专题10.12 电磁感应中的综合问题一．选择题1．(2016·山东淄博诊断)如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T，导轨间距L＝1 m。
一质量m＝2 kg，阻值r＝2 Ω的金属棒在水平拉力F 作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.25，则从起点发生x＝1 m位移的过程中(g＝10 m/s2)( )A．金属棒克服安培力做的功W1＝0.5 JB．金属棒克服摩擦力做的功W2＝4 JC．整个系统产生的总热量Q＝4.25 JD．拉力做的功W＝9.25 J【参考答案】D2．如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度．给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是( )A．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U＝BLv0C ．导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能E p ＝12mv 2D ．导体棒最终会停在初始位置，在导体棒整个运动过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q ＝14mv 2【参考答案】AD二．计算题1.（2017年11月浙江选考）所图所示，匝数N =100、截面积s =1.0×10-2m 2、电阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B 1，其变化率k =0.80T/s 。
线圈通过开关S 连接两根相互平行、间距d=0.20m 的竖直导轨，下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。
2018年高考物理课标Ⅱ专用复习专题测试专题十 磁场 共182张 精品
3.(2017课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电 流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反。下列说法正确的是 ( )
9.(2016课标Ⅲ,18,6分)平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上 方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q (q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知 该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子 离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为 ( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
答案 AD 本题考查安培力、电路。要使线圈在磁场中开始转动,则线圈中必有电流通过,电 路必须接通,故左右转轴下侧的绝缘漆都必须刮掉;但如果上侧的绝缘漆也都刮掉,当线圈转过1 80°时,靠近磁极的导线与开始时靠近磁极的导线中的电流方向相反,受到的安培力相反,线圈向 原来的反方向转动,线圈最终做往返运动,要使线圈连续转动,当线圈转过180°时,线圈中不能有 电流通过,依靠惯性转动到初始位置再接通电路即可实现连续转动,故左、右转轴的上侧不能都 刮掉,故选项A、D正确。
() A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等
【高三物理试题精选】2018高考物理二轮电磁感应复习题(含2018高考题)
2018高考物理二轮电磁感应复习题（含2018高考题）精品题库试题物理1(02t)T可知t=1 s时,正方向的磁场在减弱,由楞次定律可判定电流方向为由C到D,A项正确。
同理可判定B项错误。
t=1 s时感应电动势E= = S sin 30°=01 V,I=E/R=1 A,安培力F安=BIL=02 N,对杆受力分析如图对挡板P的压力大小为FN=F’N=F安cos 60°=01 N,C项正确。
同理可得t=3 s时对挡板H的压力大小为01 N,D项错误。
5(t图象为抛物线，故D正确。
13（x）= （a-x），感应电动势为 E=BLv，感应电流为I= ，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I= =I0；当x=a 时，I=0；x在a-2a内，线框的AB边和其他两边都切割磁感线，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负方向；有效切割的长度为 L= （2a-x），感应电动势为 E=BLv，感应电流大小为 I= ，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==2I0；当x=2a时，I=0；x在2a -3a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为 L= （3a-x），感应电动势为 E=BLv，感应电流为 I= ，随着x的增大，I均匀减小，当x=2a时，I= =I0；当x=3a时，I=0；故根据数学知识可知B正确。
F2）=mg=2T③当绳子中的张力为零时，此时导线中的电流为I1，则有（F′1-F′2）=mg=2T④联立①②③④解得I′＝，故C正确，D错误。
24(河北省石家庄市t图中正确的是[答案] 3610．D[解析] 36由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，。
2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十章 电磁感应 专题10.5 电磁感应中的动力学问
专题10.5 电磁感应中的动力学问题一．选择题1.（2017广西五市考前联考）.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ ，间距为L ，电阻不计，两导轨构成的平面与水平面成θ角。
金属棒ab 、cd 用绝缘轻绳连接，其电阻均为R ，质量分别为2m 和m 。
沿斜面向上的力作用在cd 上使两棒静止，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，重力加速度大小为g ，将轻绳烧断后，保持F 不变，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则A ．轻绳烧断瞬间，cd 的加速度大小a =12g sin θ B ．轻绳烧断后，cd 做匀加速运动C ．轻绳烧断后，任意时刻两棒运动的速度大小之比v ab ∶v cd =1∶2D ．棒ab 的最大速度v abm =222sin 3mgR B L【参考答案】C2.（2018南宁高三摸底考试）如图所示，固定的竖直光滑U 型金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面，磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。
初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量x 1=mg/k ，此时导体棒具有竖直向上的初速度v 0..。
在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则下列说法正确的是2A ．初始时刻导体棒两端电压为BLv 0B ．初始时刻导体棒的加速度大小为2gC ．导体棒最终静止，此时弹簧的压缩量为mg/kD ．导体棒从开始运动直到最终静止的过程中，回路产生的焦耳热为12mv 02+222m g k【参考答案】CD3．如图甲所示，在列车首节车厢下面安装一电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，首节车厢经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈中产生的电脉冲信号传到控制中心．图乙为某时控制中心显示屏上的电脉冲信号，则此时列车的运动情况是()3A ．匀速运动B ．匀加速运动C ．匀减速运动D ．变加速运动【参考答案】C4．(2016·河南郑州高三质量预测)(多选)用一段横截面半径为r 、电阻率为ρ、密度为d 的均匀导体材料做成一个半径为R (r ≪R )的圆环。
高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.4电磁感应中的图象信息题(2021学年)
2018年高考物理二轮复习１0０考点千题精练第十章电磁感应专题10.4 电磁感应中的图象信息题编辑整理：尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练第十章电磁感应专题１0.４电磁感应中的图象信息题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步,以下为201８年高考物理二轮复习 1００考点千题精练第十章电磁感应专题10.4 电磁感应中的图象信息题的全部内容。
专题10.4 电磁感应中的图象信息题一.选择题1(201８届江西赣中南五校第一次联考)如图甲所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN 和M’Ｎ'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的ｂc 边平行,磁场方向与线框平面垂直。
现金属线框由距M N 的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v—t 图像。
已知金属线框的质量为ｍ,电阻为R，当地的重力加速度为g，图像中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、ｔ2、t3、t４均为已知量（下落过程中线框a bcd 始终在竖直平面内，且ｂc 边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是A。
可以求出金属线框的边长B。
线框穿出磁场时间(ｔ4－t3）等于进入磁场时间(t2-ｔ1）C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等【参考答案】AC【名师解析】由线框运动的v-t 图像,可知０～t1 时间线框自由下落,t1～t2 时间线框进入磁场,t2～ｔ３时间线框在磁场中只受重力作用加速下降,t3~t4 时间线框匀速离开磁场。
2018版高考物理一轮总复习第10章电磁感应第4讲电磁感应规律的综合应用二_动力学和能量课件
示意图 质量 m1＝m2 电阻 r1＝r2 长度 L1＝L2 质量 m1＝m2 电阻 r1＝r2 长度 L1＝2L2
规律
杆 MN 做变减速运动， 杆 PQ 做变加速运动，稳定时，两杆的加 分析 稳定时，两杆的加速 速度均为零，两杆 度均为零，以相等的 的速度之比为 1∶2 速度匀速运动
②初速度为零，一杆受到恒定水平外力的作用 光滑的平行导轨 不光滑平行导轨
2．安培力的方向 (1)先用 右手定则或楞次定律 确定感应电流方向， 再 用
左手定则 确定安培力方向。
(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线 运动方向 相反 。 3．分析导体受力情况时，应为包含安培力在内的全面 受力分析。 4．根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。
知识点 2
电磁感应现象中的能量问题
2．[电磁感应中的能量问题 ](多选)如图所示，固定在水 平绝缘平面上且足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙， 导轨左端连接一个电阻 R， 质量为 m 的金属棒(电阻也不计) 放在导轨上并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁 场方向与导轨平面垂直。 用水平恒力 F 把 ab 棒从静止开始 向右拉动的过程中，下列说法正确的是 ( )
(1)矩形导体框两边同时切割磁感线时， 导体中的感应电动势为多少？
提示：E＝ 2Bdv＝2 V。
(2)矩形导体框两边同时切割磁感线时，导体框受到 安培力为多大？
2Bdv 提示：F＝ 2B· · d＝ 4 N。 R
尝试解答
选 AD。
d 线圈的右边导线在左侧磁场中运动的时间 t1＝ ＝1 s， v Bdv F1＝ B d＝1 N，Φ＝ Bd2＝1 Wb，线圈的右边导线离开左 R d 侧磁场又运动时间 t2＝ ＝1 s，回路中的电流为 0，安培力 v F2＝ 0，磁通量 Φ＝1 Wb 不变，线圈的右边导线在右侧磁 2Bdv d 场中运动的时间 t3＝ ＝1 s 内， F3＝2B d＝4 N，两侧 v R 磁场产生的磁通量相互抵消，磁通量减小，所以选 A、 D。
(通用版)2018高考物理一轮复习 第10章 电磁感应章末专题复习
此时 ab 受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有 F 安＝m1gsin θ
＋Fmax
⑤
综合①②③④⑤式，代入数据解得 v＝5 m/s.
(3)设 cd 棒运动过程中在电路中产生的总热量为 Q 总，由能量守恒定律有 m2gxsin θ＝Q 总＋21m2v2
又 Q＝R1＋R1R2Q 总 解得 Q＝1.3 J.
(1)cd 下滑的过程中，ab 中的电流方向；
(2)ab 刚要向上滑动时，cd 的速度 v 多大；
图 10-5
(3)从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中，cd 滑动的距离 x＝3.8 m，
此过程中 ab 上产生的热量 Q 是多少．
【思路导引】
【解析】 (1)由右手定则可判断出 cd 中的电流方向为由 d 到 c，则 ab 中电
如图 10-1 所示，直角三角形导线框 abc 固定在匀强磁场中，ab 是 一段长为 L、电阻为 R 的均匀导线，ac 和 bc 的电阻可不计，ac 长度为L2.磁场的 磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里．现有一段长度为L2，电阻为R2的均匀导体 棒 MN 架在导线框上，开始时紧靠 ac，然后沿 ab 方向以恒定速度 v 向 b 端滑动， 滑动中始终与 ac 平行并与导线框保持良好接触，当 MN 滑过的距离为L3时，导 线 ac 中的电流为多大？方向如何？
【答案】 (1)由 a 流向 b (2)5 m/s (3)1.3 J
[突破训练] 2．(2017·四川雅安中学月考)如图 10-6 所示，两条足够长的平行金属导轨相 距 L，与水平面的夹角为 θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应 强度大小均为 B，虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直导轨平面向上，虚线下方轨 道粗糙且磁场方向垂直导轨平面向下．当导体棒 EF 以初速度 v0 沿导轨上滑至最 大高度的过程中，导体棒 MN 一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为 m、电阻 均为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g，在此过程中导体棒 EF 上产生的电热 为 Q，求： (1)导体棒 MN 受到的最大摩擦力； (2)导体棒 EF 上升的最大高度．
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.11电磁感应中的科技信息问题
专题10.11 电磁感应中的科技信息问题一、选择题1.如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。
当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。
则（A）由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用（B）由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用（C）如果断开B线圈的电键S2，无延时作用（D）如果断开B线圈的电键S2，延时将变长【参考答案】BC2．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为A． B．C． D．【参考答案】A【名师解析】设管中流体的流速为v，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt，这样如下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面，设此横截面积为S，则画线的流体体积ΔV=SvΔt，除以时间Δt，则得到流体在该管中的流量为Q=ΔV/Δt=Sv.对于题干所给的流量计，横截面积S=bc，故流过流量计的流量Q=vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度， c 是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，如下图所示，则将有电流流过闭合电路，这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势，如下图所示，电阻包括外接的电阻R和可导电流体的电阻r=ρc/ab，这样根据欧姆定律，得到闭合电路中的电流等于I=Q= vbc =，选项A正确。
考点10 电磁感应规律及其应用-2018年高考物理二轮核心考点(原卷版)
2018届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点10 电磁感应规律及其应用【命题意图】考查法拉第电磁感应定律的应用，涉及图象问题，意在考查考生分析问题，通过图象获取有用信息的能力和应用数学知识解决问题的能力。
电磁感应中的电路、法拉第电磁感应定律、能量转换及电量的计算等知识点，意在考查考生对电磁感应电路的分析以及对电磁感应中功能关系的正确理解和应用。
【专题定位】高考对本部分内容的要求较高，常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、变压器和交流电的描述问题，在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题.本专题考查的重点有以下几个方面：①楞次定律的理解和应用；②感应电流的图象问题；③电磁感应过程中的动态分析问题；④综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题【考试方向】电磁感应中常涉及B—t图象、Φ—t图象、E—t图象、I—t图象、F—t图象和v—t图象，还涉及E—x图象、I—x图象等，这类问题既要用到电磁感应的知识，又要结合数学知识求解，对考生运用数学知识解决物理问题的能力要求较高。
主要以选择题的形式单独命题，有时也会以信息给予的方式命制计算题。
电磁感应与能量的综合，涉及到的考点有：法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路欧姆定律、功和功率、焦耳定律、能量守恒定律、功能关系、动能定理等，主要以选择题和计算题的形式考查。
【应考策略】对本专题的复习应注意“抓住两个定律，运用两种观点，分析三种电路”.两个定律是指楞次定律和法拉第电磁感应定律；两种观点是指动力学观点和能量观点；三种电路是指直流电路、交流电路和感应电路.【得分要点】1、电磁感应中涉及的图线大体上可分为两大类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。
对图象问题，首先要看两坐标轴代表的物理量，然后再从图线的形状、点、斜率、截距、图线与横轴所围的面积的意义等方面挖掘解题所需的信息。
(新课标)2018年高考物理一轮复习第十章电磁感应章末过关检测
第十章 电磁感应章末过关检测(十)(建议用时：60分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E －t 关系如图所示．如果只将刷卡速度改为v 02，线圈中的E －t 关系图可能是( )解析：选D.若将刷卡速度改为v 02，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D 项正确，其他选项错误．2.如图所示，矩形闭合线圈abcd 竖直放置，OO ′是它的对称轴，通电直导线AB 与OO ′平行，且AB 、OO ′所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为abcda 的感应电流，可行的做法是( )A ．AB 中电流I 逐渐增大B ．AB 中电流I 先增大后减小C ．导线AB 正对OO ′靠近线圈D ．线圈绕OO ′轴逆时针转动90°(俯视)解析：选D.由于通电直导线AB 与OO ′平行，且AB 、OO ′所在平面与线圈平面垂直．AB 中电流如何变化，或AB 正对OO ′靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项A 、B 、C 错误；线圈绕OO ′轴逆时针转动90°(俯视)，由楞次定律可知，在线圈中形成方向为abcda 的感应电流，选项D 正确．3.如图所示的电路中，A 、B 、C 是三个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相同．下列说法正确的是( )A ．闭合开关S ，A 灯逐渐变亮B ．电路接通稳定后，流过B 灯的电流是流过C 灯电流的32C ．电路接通稳定后，断开开关S ，C 灯立即熄灭D ．电路接通稳定后，断开开关S ，A 、B 、C 灯过一会儿才熄灭，且A 灯亮度比B 、C 灯亮度大解析：选D.闭合开关的瞬间，线圈自感电动势很大，相当于断路，故三灯同时发光；随线圈自感阻碍作用减小，通过灯A 的电流不断减小，A 项错；电路稳定时，线圈相当于电阻，与C 灯并联支路总电阻为C 灯电阻的1.5倍，由并联分流规律可知，通过B 灯的电流是流过C 灯电流的23，B 项错；断开开关后，自感线圈产生自感电动势，可等效为电源，与C 灯构成回路，故C 灯并不立即熄灭，C 项错；在断开S 后的等效电路中，B 、C 灯所在支路电阻大于A 灯所在支路电阻，故流过A 灯的电流较大，D 项对．4.纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω.t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )解析：选C.当导体杆顺时针转动切割圆形区域中的磁感线时，由右手定则判断电动势由O 指向A ，为正，选项D 错误；切割过程中产生的感应电动势E ＝BLv ＝12BL 2ω，其中L ＝2R sin ωt ，即E ＝2B ωR 2sin 2ωt ，可排除选项A 、B ，选项C 正确．5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，顶端接阻值为R 的电阻．质量为m 、电阻为r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g ，则下列说法错误的是( )A ．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R 的电流方向为b →aB ．金属棒的速度为v 时，金属棒所受的安培力大小为B 2L 2v R ＋rC ．金属棒的最大速度为mg （R ＋r ）BLD ．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 的热功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2R 解析：选C.金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻R 的电流方向为b →a ，选项A 正确；金属棒的速度为v 时，金属棒中感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER ＋r ，所受的安培力大小为F ＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r，选项B 正确；当安培力F ＝mg 时，金属棒下滑速度最大，金属棒的最大速度为v ＝mg （R ＋r ）B 2L 2，选项C 错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 和r 的总热功率为P ＝mgv ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2(R ＋r )，电阻R 的热功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mg BL 2R ，选项D 正确． 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)6.(2017·广州高三模拟)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )A ．导体框中产生的感应电流方向相同B ．导体框中产生的焦耳热相同C ．导体框ad 边两端电势差相同D ．通过导体框截面的电荷量相同解析：选AD.由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同，A 项正确；热量Q ＝I 2Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫Blv R 2R ×l v ＝B 2l 3v R ，导体框产生的焦耳热与运动速度有关，B 项错误；电荷量q ＝It ＝Blv R ×l v ＝Bl 2R，电荷量与速度无关，电荷量相同，D 项正确；以速度v 拉出时，U ad ＝14Blv ，以速度3v 拉出时，U ad ＝34Bl ·3v ，C 项错误．7.(2017·扬州模拟)如图所示，平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B .有一质量为m 、长为l 的导体棒从ab 位置获得平行于斜面的、大小为v 的初速度向上运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( )A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B 2l 2v RB ．上滑过程中电流做功放出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ) C ．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12mv 2 D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2－mgs sin θ 解析：选BD.上滑过程中，开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为B 2l 2v 2R，A 错；根据能量守恒，上滑过程中电流做功放出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)，B 对；上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于电流做功产生的热，也是12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)，C 错；上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2－mgs sin θ，D 对． 8．(2017·浙江重点中学测试)如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m ，电阻为R ，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和PQ 是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN 上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc 刚好运动到匀强磁场PQ 边界的v －t 图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g ，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba 方向B ．磁场的磁感应强度为1v 1（t 2－t 1） mgR v 1C ．金属线框在0～t 3的时间内所发生的热量为mgv 1(t 2－t 1)D ．MN 和PQ 之间的距离为v 1(t 2－t 1)解析：选BC.金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda 方向，故选项A 错误；在金属线框进入磁场的过程中，金属线框所受安培力等于重力mg ＝BIL ，I ＝BLv 1R ，又L ＝v 1(t 2－t 1)．联立解得B ＝1v 1（t 2－t 1）· mgR v 1，故选项B 正确；金属线框在进入磁场过程中金属线框产生的热量为Q 1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得Q1＝mgL＝mgv1(t2－t1)，金属线框在磁场中的运动过程中金属线框不产生感应电流，所以金属线框在0～t3的时间内所产生的热量为mgv1·(t2－t1)，故选项C正确；由题图乙可知，金属线框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2－t1，所以金属线框的边长L＝v1(t2－t1)，MN和PQ之间的距离要大于金属线框的边长，故选项D 错误．三、非选择题(本题共3小题，共52分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9．(14分)如图所示，边长L＝0.20 m的正方形导体框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0＝1.0 Ω，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r＝0.20 Ω.导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.50 T，方向垂直导线框所在平面向里．金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD连线上．若金属棒以v＝4.0 m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求：(计算结果保留两位有效数字)(1)金属棒产生的电动势大小；(2)金属棒MN上通过的电流大小和方向；(3)导线框消耗的电功率．解析：(1)金属棒产生的电动势大小为：E＝2BLv＝2×0.50×0.20×4.0 V≈0.57 V.(2)金属棒运动到AC位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻大小为R并＝1.0Ω，由闭合电路欧姆定律有I＝ER并＋r≈0.48 A，由右手定则有，电流方向从M到N.(3)导线框消耗的电功率为P框＝I2R并≈0.23 W.答案：(1)0.57 V (2)0.48 A 方向从M到N(3)0.23 W10．(18分)如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R x＝R，释放导体棒，当导体棒沿导轨匀速下滑时，求通过导体棒的电流I及导体棒的速率v.(2)改变R x ，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x .解析：(1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示．导体棒所受安培力F 安＝BIl ①导体棒匀速下滑，所以F 安＝Mg sin θ②联立①②式，解得I ＝Mg sin θBl③ 导体棒切割磁感线产生感应电动势E ＝Blv ④由闭合电路欧姆定律得I ＝E R ＋R x ，且R x ＝R ， 所以I ＝E 2R⑤ 联立③④⑤式，解得v ＝2MgR sin θB 2l 2. (2)由题意知，其等效电路图如图所示．由图知，平行金属板两板间的电压等于R x 两端的电压．设两金属板间的电压为U ，因为导体棒匀速下滑时的电流仍为I ，所以由欧姆定律知U ＝IR x ⑥要使带电微粒匀速通过，则mg ＝q U d ⑦联立③⑥⑦式，解得R x ＝mBld Mq sin θ. 答案：(1)Mg sin θBl 2MgR sin θB 2l 2 (2)mBld Mq sin θ11．(20分)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°角固定放置，导轨间连接一阻值为6 Ω的电阻R ，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m 、n 间有一方向垂直于导轨所在平面向下、磁感应强度为B 的匀强磁场．导体棒a 的质量为m a ＝0.4 kg ，电阻R a ＝3 Ω；导体棒b 的质量为m b ＝0.1 kg ，电阻R b ＝6 Ω.导体棒a 、b 分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a 、b 从开始相距L 0＝0.5 m 处同时由静止释放，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10 m/s 2，不计a 、b 之间电流的相互作用，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.求：(1)在a 、b 分别穿越磁场的过程中，通过R 的电荷量之比；(2)在穿越磁场的过程中，a 、b 两导体棒匀速运动的速度大小之比；(3)磁场区域沿导轨方向的宽度d ；(4)在整个运动过程中，产生的总焦耳热．解析：(1)由q 总＝I Δt ，I ＝E R 总，E ＝ΔΦΔt ，得q 总＝ΔΦR 总在b 穿越磁场的过程中，b 是电源，a 与R 是外电路，电路的总电阻R 总1＝8 Ω通过R 的电荷量为q Rb ＝13q 总1＝13·ΔΦR 总1同理，a 在磁场中匀速运动时，R总2＝6 Ω，通过R 的电荷量为q Ra ＝12q 总2＝12·ΔΦR 总2，可得q Ra ∶q Rb ＝2∶1.(2)设a 、b 穿越磁场的过程中的速度分别为v a 和v b ，则b 中的电流I b ＝BLv b R 总1由平衡条件得B 2L 2v b R 总1＝m b g sin 53° 同理，a 在磁场中匀速运动时有B 2L 2v a R 总2＝m a g sin 53°， 解得v a ∶v b ＝3∶1.(3)设b 在磁场中穿越的时间为t ，由题意得：v a ＝v b ＋gt sin 53°，d ＝v b t因为v 2a －v 2b ＝2gL 0sin 53°，v a ∶v b ＝3∶1所以d ＝0.25 m.(4)a 穿越磁场时所受安培力F 安＝m a g sin 53°克服安培力所做的功W a ＝m a gd sin 53°＝0.8 J同理，b 穿越磁场时克服安培力所做的功 W b ＝m b gd sin 53°＝0.2 J由功能关系得，在整个过程中，电路中产生的总焦耳热Q ＝W a ＋W b ＝1 J. 答案：(1)2∶1 (2)3∶1 (3)0.25 m (4)1 J。
2018届高三物理二轮复习课件：第10讲 电磁感应 精品
考点二 电磁感应中的图像问题
例 2 如图 10-4 所示，直角坐标系 xOy 的第二、四象限有垂直坐 标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，在第三象限有 垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B.现将半径 为 L、圆心角为 90°的扇形闭合导线框 OPQ 在外力作用下以恒 定角速度绕 O 点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t＝0 时刻线 框在图示位置，设逆时针方向为电流正方向．则下列关于导线
图 10-3 A．电阻 R 两端的电压为Bω2a2 B．金属棒的电流由 Q 指向 O C．金属棒受的磁场力大小为B22ωRa2 D．电阻 R 消耗的功率为B24ωR2a4
【答案】AD
【解析】由右手定则，金属棒的 电流由 O 指向 Q，选项 B 错误； 感应电动势 E＝Bω2a2，选项 A 正 确；金属棒受的磁场力 F＝BIL＝ B22ωRa3，选项 C 错误；电阻 R 消耗 的功率为 P＝ER2＝B24ωR2a4，选项 D 正确．
图 10-1
【答案】C
【解析】根据右手定则，当金属棒 ab 在恒力 F 的作用下向右运动时， abdc 回路中会产 生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加 速运动，abdc 回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定 律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍穿过圆环的磁通量的增大；abdc 回路中的感应电流 I＝BRlv，感应电流的变化率ΔΔIt＝BRlΔΔtv，又由于金属棒向右运动的加速度ΔΔvt 减小，所以感 应电流的变化率减小，穿过圆环的磁通量的变化率减小，所以圆环中产生的感应电流不 断减小，选项 C 正确．
图 10-6
图 10-7
【答案】B
【解析】杆在无磁场区域运动时做 a＝g 的匀加速运动，故 I-t 图像的电流强度为零；而 杆通过磁场区域可能做加速度减小的减速运动，且在Ⅰ、Ⅱ区域运动情况完全相同，分 析图像只有 B 可能正确．
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.6电磁感应中的能量问题
B．线框中产生的最大感应电流可能为
C．cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于
D．在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为
【参考答案】BC
二．计算题
1.如图4(a)所示，斜面倾角为37°，一宽为d＝0.43 m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图(b)所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m＝0.1 kg，电阻为R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
A.线框进入磁场的过程，b点的电势比a点高
B.线框进入磁场的过程一定是减速运动
C.线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能
D.线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量相等
【参考答案】D
6．（2016江西赣州期末）如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中ab＝cd＝L，ab边接有定值电阻R，cd
A．所受安培力方向水平向右
B．可能以速度v匀速下滑
C．刚下滑的瞬间ab棒产生的电动势为BLv
D．减少的重力势能等于电阻R上产生的内能
【参考答案】AB
【考点】本题考查了电磁感应、安培力、法拉第电磁感应定律、平衡条件、能量守恒定律及其相关的知识点。
【解题思路】导体棒ab以一定初速度v下滑，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由右手定则可判断出电流方向为从b到a，由左手定则可判断出ab棒所受安培力方向水平向右，选项A正确。当mgsinθ=BILcosθ时，沿导轨方向合外力为零，可以速度v匀速下滑，选项B正确。由于速度方向与磁场方向夹角为（90°+θ），刚下滑的瞬间ab棒产生的电动势为E=BLvcosθ，选项C错误。由于ab棒不一定匀速下滑，由能量守恒定律，ab棒减少的重力势能不一定等于电阻R上产生的内能，选项D错误。
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专题10.9 转动切割磁感线问题一．选择题1. (2018洛阳联考)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动,电阻R 中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,下列说法中正确的是( )A. 铜片D 的电势高于铜片C 的电势B. 电阻R 中有正弦式交变电流流过C. 铜盘转动的角速度增大1倍,流过电阻R 的电流也随之增大1倍D. 保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生 【参考答案】C【名师解析】根据右手定则，铜片中电流方向为D 指向C ，由于铜片是电源，所以铜片D 的电势低于铜片C 的电势，选项A 错误；电阻R 中有恒定的电流流过，选项B 错误；铜盘转动的角速度增大1倍,，根据转动过程中产生的感应电动势公式E ＝12BL 2ω，产生是感应电动势增大1倍，根据闭合电路欧姆定律，流过电阻R 的电流也随之增大1倍，选项C 正确；保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中没有电流产生，选项D 错误。
2.如图所示为一圆环发电装置，用电阻R ＝4 Ω的导体棒弯成半径L ＝0.2 m 的闭合圆环，圆心为O ，COD 是一条直径，在O 、D 间接有负载电阻R 1＝1 Ω。
整个圆环中均有B ＝0.5 T 的匀强磁场垂直环面穿过。
电阻r ＝1 Ω的导体棒OA 贴着圆环做匀速运动，角速度ω＝300 rad/s ，则( )2A.当OA 到达OC 处时，圆环的电功率为1 WB.当OA 到达OC 处时，圆环的电功率为2 WC.全电路最大功率为3 WD.全电路最大功率为4.5 W 【参考答案】AD3.如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R【参考答案】D34（2018河南八市重点高中联考）如图所示，导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下，绕O 轴沿半径为r 的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B ，AO 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P ，则A ．外力的大小为2B ．外力的大小为2CD ．导体杆旋转的角速度为22Br 【参考答案】C【名师解析】设导体杆转动的角速度为ω，则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势E =12Br 2ω，I=E/R ，根据题述回路中的电功率为P ，则P=EI ；设维持导体杆匀速转动的外力为F ，则有：P=Fv /2，v=r ω，联立解得F，ω，选项C 正确ABD 错误。
5. 如图所示，长为L 的轻金属软导线下悬挂一质量为m 的小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，圆锥的偏角为θ，，磁感应强度为B ，则4A ．摆球转动的角速度为ωB ．摆球转动的角速度为ωC ．金属导线中产生的感应电动势的大小E=12BLsin 2θD ．金属导线中产生的感应电动势的大小E=122θ【参考答案】AC6.（2018湖南长郡中学实验班选拔考试）如图所示，x 轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框OMN 绕O 点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流I 顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，则感应电流I 及ON 边所受的安培力大小F 随时间t 的变化示意图正确的是【参考答案】AD7.(2016·河北正定模拟)如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置【参考答案】B568.如图所示为一圆环发电装置，用电阻R ＝4 Ω的导体棒弯成半径L ＝0.2 m 的闭合圆环，圆心为O ，COD 是一条直径，在O 、D 间接有负载电阻R 1＝1 Ω。
整个圆环中均有B ＝0.5 T 的匀强磁场垂直环面穿过。
电阻r ＝1 Ω的导体棒OA 贴着圆环做匀速运动，角速度ω＝300 rad/s ，则()A.当OA 到达OC 处时，圆环的电功率为1 WB.当OA 到达OC 处时，圆环的电功率为2 WC.全电路最大功率为3 WD.全电路最大功率为4.5 W 【参考答案】AD【名师解析】当OA 到达OC 处时，圆环的电阻为1 Ω，与R 1串联接入电源，外电阻为2 Ω，棒转动过程中产生的感应电动势E ＝12BL 2ω＝3 V ，圆环上分压为1 V ，所以圆环上的电功率为1 W ，A 正确，B 错误；当OA 到达OD 处时，圆环中的电阻为零，此时电路中总电阻最小，而电动势不变，所以电功率最大为P ＝E 2R 1＋r＝4.5 W ，C 错误，D 正确。
9.如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R【参考答案】D710（2016河南八市重点高中联考）如图所示，导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下，绕O 轴沿半径为r 的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B ，AO 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P ，则A ．外力的大小为2B ．外力的大小为2CD ．导体杆旋转的角速度为22Br 【参考答案】C【命题意图】本题考查了电磁感应、闭合电路欧姆定律、电功率，圆周运动等知识点。
二．计算题1. (2016·淮安5月模拟)很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动.已知磁感应强度B=0.5 T,圆盘半径l=0.3 m,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连,导线两端a 、b 间接一阻值R=10 Ω的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得a 、b8间电压U=0.6 V .(1) 与a 连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱? (2) 圆盘匀速转动600 s,则此过程中产生了多少电能? (3) 自行车车轮边缘线速度是多少?2.（12分）（2016上海闸北期末）半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上，BA 的延长线过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示。
整个装置位于一磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，方向竖直向下。
在内、外圆导轨间对称地接有三个阻值均为R 的电阻。
直导体棒在垂直作用于导体棒AB 中点的水平外力F 作用下，以角速度ω绕O 点顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导体棒和导轨电阻均可忽略。
求：（1）导体棒产生的感应电动势； （2）流过导体棒的感应电流； （3）外力大小。
【参考答案】（1）E 感＝32B ωr 29（2）I 总＝9B ωr22R（3）F ＝9B 2ωr32R解法二：E 感＝22r rBLv B r ωω+⋅=⋅⋅＝32B ωr 2；（公式3分，结论2分） （2）三个电阻为并联关系：3R R =总，（2分） I 总＝2323B r E R R ω=感总＝9B ωr 22R ；（2分） （3）解法一：外力2239922B r B r F BI L B r R R ωω==⋅⋅=总，（公式2分，结论1分） 解法二：F ＝E I P v v=总感＝9B 2ωr 32R 。
（公式2分，结论1分）3.如图所示，长为L 的金属导线下悬挂一质量为m 的小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，圆锥的偏角为θ，，磁感应强度为B ，求：（1）摆球转动的角速度为ω；（2）金属导线中产生的感应电动势的大小。
1（2）导体在磁场中转动，旋转切割磁感线，但导体本身与磁场不垂直，应该考虑切割的有效长度. 导体L 切割磁感线的有效长度为L ′=L sin θ， 根据旋转切割产生的电动势公式：E=12BL 2ω 得：E=12BL 2ωsin 2θ=12BL2θ4.在磁感应强度为B=0.4T 的匀强磁场中放一个半径r 0=50cm 的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度ω=103rad/s 逆时针匀速转动．圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R 0=0.8Ω，外接电阻R=3.9Ω，如图所示，求： （1）每半根导体棒产生的感应电动势．（2）当电键S 接通和断开时两电表示数（假定R V →∞，R A →0）．【名师解析】（1）每半根导体棒产生的感应电动势为： E 1=Blv=12 Bl 2ω=12×0.4×103×（0.5）2V=50V ．11当电键S ′接通时，全电路总电阻为：R ′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω．由全电路欧姆定律得电流强度（即电流表示数）为： I='E R = =12.5 A ． 此时电压表示数即路端电压为：U=IR=12.5×3.9 V=48.75V ．5.(宁夏银川一中2016届高三第三次模拟考试理科综合试题)(18分) 如图所示，宽L =2m 、足够长的金属导轨MN 和M ′N ′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N 和N ′之间连接一个R =2.0Ω的定值电阻，在AA ′处放置一根与导轨垂直、质量m =0.8kg 、电阻r =2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B =1.0T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。
用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P 处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H =4.0m 。