2016年宁夏自主招生物理模拟试题：电磁感应中的能量问题

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电磁感应中的能量问题综合练习

高三物理通用版电磁感应中的能量问题综合练习（答题时间：60分钟）1. 边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如下图所示的有界匀强磁场区域。

磁场区域的宽度为d （d >L ）。

已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。

则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（）A. 产生的感应电流方向相反B. 所受的安培力方向相反C. 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D. 进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量2. 如图所示，一质量为m 的金属杆ab ，以一定的初速度v 0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab 的电阻不计并接触良好。

金属杆向上滑行到某一高度h 后又返回到底端，在此过程中（）A. 整个过程中合外力的冲量大小为2mv 0B. 下滑过程中合外力所做的功等于电阻R 上产生的焦耳热C. 下滑过程中电阻R 上产生的焦耳热小于mgh mv 2021 D. 整个过程中重力的冲量大小为零3. 如图所示，两足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab 、cd 静止在导轨上，与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，ab 、cd 两棒的质量分别为2m 和m 。

某时刻cd 棒突然获得一初速度v 0，则在以后的运动中（）A. ab 棒做匀加速直线运动、cd 棒做匀减速运动，它们的加速度之比为1:2B. 若某时刻ab 棒的速度为v 0/4，则cd 棒此时的速度为v 0/2C. 最终两棒都将做匀速运动，速度大小都为v 0/3D. 运动过程中总共产生的焦耳热为2013mv*4. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。

将一质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，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。

电磁感应中的能量问题(学生)

电磁感应中的能量问题【知识梳理】1.用能量的视角审视电磁感应现象(1)电磁感应现象：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生，这种利用磁场产生感应电流的现象叫做电磁感应。

实质：发生电磁感应现象时，磁通量发生变化，是由于能量转化产生的，在这过程中，机械能或其他形式的能转化为电能（并不是创造了电能）(2)愣次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

能量守恒表述：感应电流的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因①从磁通量变化的角度：“增反减同”感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②从导体和磁场的相对运动：“来拒去留”导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。

③从感应电流的磁场和原磁场：自感现象感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。

(增反、减同) 愣次定律相当于是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表述。

2.功能关系：电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。

因此从功和能的观点入手。

在力学中：功是能量转化的量度．那么在机械能转化为电能的电磁感应现象时，是什么力在做功呢？是安培力在做功。

在电学中，安培力做正功将电能⇒机械能(如电动机)，安培力做负功将机械能⇒电能，在分析过程中务必分析清楚安培力做功的实质及其所引起的能量转化过程。

分析清楚电磁感应过程中能量转化关系，往往是解决电磁感应问题的关健，也是处理此类题目的捷径之一。

3.电磁感应中的能量问题：（1）.思路：从能量转化和守恒着手，运用动能定理或能量守恒定律。

①基本思路：受力分析→弄清哪些力做功，正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化，哪些增哪些减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解． ②能量转化特点：其它能（如：机械能）−−−−−−→安培力做负功电能−−−−−→电流做功内能（焦耳热）（2）.电能求解的三种方法：①功能关系：电磁感应过程产生的电能等于该过程克服安培力所做功：Q ＝-W 安②能量守恒：电磁感应过程中产生的电能等于该过程中其他形式能的减少量：Q ＝ΔE 其他③利用电流做功：电磁感应过程中产生的电能等于通过电路中电流所做的功:Q=I 2Rt【典例分析】【例1】如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为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发出的热量为12mv 2－mgs sin 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【例2】如图所示，AB 、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B 的匀强磁场中．AB 、CD 的间距为L ，左右两端均接有阻值为R 的电阻．质量为m 长为L 且不计电阻的导体棒MN 放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN 具有水平向左的初速度v 0，经过一段时间，导体棒MN 第一次运动到最右端，这一过程中AC 间的电阻R 上产生的焦耳热为Q ，则( )A ．初始时刻导体棒所受的安培力大小为B 2L 2v 0RB ．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q 3C ．当导体棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为12mv 20－2Q D ．当导体棒再次回到初始位置时，AC 间电阻R 的热功率为B 2L 2v 20R【例3】如图所示，在倾角为θ的光滑的斜面上，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上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L ，一个质量为m ，边长也为L 的正方形线框(设电阻为R)以速度v 进入磁场时，恰好做匀速直线运动.若当a b 边到达gg ’与ff ’中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则：(1)当a b 边刚越过ff ′时，线框加速度的值为多少?(2)求线框开始进入磁场到a b 边到达gg ′与ff ′中点的过程中产生热量是多少?【例4】如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d=0.4m ，，竖直方向足够长，磁感应强度B ＝0.5T 。

含答案电磁感应中的能量问题分析

电磁感应中的能量问题分析一、基础知识一、进程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的进程，实质上是能量的转化进程．(2)电磁感应进程中产生的感应电流在磁场中必然受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必需有“外力”克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．(3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的进程，或通过电阻发烧的进程，是电能转化为其他形式能的进程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．二、求解思路(1)假设回路中电流恒定，能够利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算．(2)假设电流转变，那么：①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：假设只有电能与机械能的转化，那么机械能的减少量等于产生的电能．3、电磁感应中能量转化问题的分析技术a、电磁感应进程往往涉及多种能量的转化(1)如图中金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减少，一部份用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能，最终在R上转化为焦耳热，另一部份转化为金属棒的动能．(2)假设导轨足够长，棒最终达到稳固状态做匀速运动，以后重力势能的减小那么完全用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能．b、安培力做功和电能转变的特定对应关系(1)“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．(2)安培力做功的进程，是电能转化为其他形式的能的进程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能．c、解决此类问题的步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定那么)确信感应电动势的大小和方向．(2)画出等效电路图，写出回路中电阻消耗的电功率的表达式．(3)分析导体机械能的转变，用能量守恒关系取得机械功率的改变与回路中电功率的改变所知足的方程，联立求解．二、练习一、如下图，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L ，导轨间接有必然值电阻R ，质量为m ，电阻为r 的金属棒与两导轨始终维持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h 时开始做匀速运动，在此进程中( )A ．导体棒的最大速度为2ghB ．通过电阻R 的电荷量为BLh R ＋rC ．导体棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的热量D ．重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量答案 BD解析金属棒由静止释放后，当a ＝0时，速度最大，即mg －BL BL v m R ＋r＝0，解得v m ＝mg (R ＋r )B 2L 2，A 项错误．此进程通过R 的电荷量q ＝I Δt ＝BLh (R ＋r )Δt ·Δt ＝BLh R ＋r ，B 项正确．导体棒克服安培力做的功等于整个电路产生的热量，C 项错误．由动能定理知对导体棒有ΔE k ＝W 重＋W 安，D 项正确．二、如下图，倾角为θ＝30°、足够长的滑腻平行金属导轨MN 、PQ 相距L 1＝0.4 m ，B 1＝5 T 的匀强磁场垂直导轨平面向上．一质量m ＝1.6 kg 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r ＝1 Ω.金属导轨上端连接右边电路，R 1＝1 Ω，R 2＝1.5 Ω.R 2两头通过细导线连接质量M ＝0.6 kg 的正方形金属框cdef ，正方形边长L 2＝0.2 m ，每条边电阻r 0为1 Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里、B 2＝3 T 的匀强磁场中．现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，g 取10 m/s 2.(1)假设将电键S 断开，求棒下滑进程中的最大速度．(2)假设电键S 闭合，每根细导线能经受的最大拉力为3.6 N ，求细导线恰好被拉断时棒的速度．(3)假设电键S 闭合后，从棒释放到细导线被拉断的进程中，棒上产生的电热为2 J ，求此进程中棒下滑的高度(结果保留一名有效数字)．解析 (1)棒下滑进程中，沿导轨的合力为0时，速度最大，mg sin θ－F 安＝0F 安＝B 1IL 1I ＝E r ＋R 1＋R 2E ＝B 1L 1v max代入数据解得：v max ＝7 m/s(2)闭合S后，设细导线刚断开时，通过金属框ef边电流为I′，那么通过cd边的电流为3I′那么：2F T －Mg －B 2I ′L 2－3B 2I ′L 2＝0解得I ′＝0.5 A通过R 2的电流I 2＝3I ′r 0R 2I 2＝1 A电路总电流I 1＝I 2＋4I ′＝3 A金属框接入电路总电阻R 框＝34Ω R 2与R 框并联电阻为R ′，R ′＝R 框R 2R 框＋R 2＝12Ω 设现在棒的速度为v 1，那么有I 1＝B 1L 1v 1r ＋R 1＋R ′解得v 1＝3.75 m/s(3)当棒下滑高度为h 时，棒上产生的热量为Q ab ，R 1上产生的热量为Q 1，R 2与R 框上产生的总热量为Q ′，依照能量转化与守恒定律有mgh ＝12m v 21＋Q ab ＋Q 1＋Q ′ Q ab ＝2 JQ 1＝Q ab ＝2 JQ ′＝Q ab 2＝1 J 解得h ≈1 m答案 (1)7 m/s (2)3.75 m/s (3)1 m3、如下图电路，两根滑腻金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R ，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab 质量为m ，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F 的作用．金属棒沿导轨匀速下滑，那么它在下滑高度h 的进程中，以下说法正确的选项是( )A ．作用在金属棒上各力的合力做功为零B ．重力做的功等于系统产生的电能C ．金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热D．金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热答案AC解析依照动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A 对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F 所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热，因此B 、D 错，C 对．4、(2020·上海单科·32)如下图，电阻可忽略的滑腻平行金属导轨长s ＝1.15 m ，两导轨间距L ＝0.75 m ，导轨倾角为30°，导轨上端ab 接一阻值R ＝1.5 Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r ＝0.5 Ω、质量m ＝0.2 kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此进程中金属棒产生的焦耳热Q r ＝0.1 J ．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)金属棒在此进程中克服安培力做的功W 安；(2)金属棒下滑速度v ＝2 m/s 时的加速度a ；(3)为求金属棒下滑的最大速度v m ，有同窗解答如下：由动能定理，W G －W 安＝12m v 2m，….由此所得结果是不是正确？假设正确，说明理由并完本钱小题；假设不正确，给出正确的解答．答案 (1)0.4 J (2)3.2 m/s 2 (3)观点析解析 (1)下滑进程中安培力做的功即为电阻上产生的焦耳热，由于R ＝3r ，因此Q R ＝3Q r ＝0.3 J因此W 安＝Q ＝Q R ＋Q r ＝0.4 J(2)金属棒下滑时受重力和安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2R ＋rv 由牛顿第二定律得mg sin 30°－B 2L 2R ＋rv ＝ma 因此a ＝g sin 30°－B 2L 2m (R ＋r )v ＝[10×12－0.82×0.752×20.2×(1.5＋0.5)] m/s 2＝3.2 m/s 2 (3)此解法正确．金属棒下滑时受重力和安培力作用，其运动知足mg sin 30°－B 2L 2R ＋rv ＝ma 上式说明，加速度随速度增大而减小，棒做加速度减小的加速运动．不管最终是不是达到匀速，当棒抵达斜面底端时速度必然为最大．由动能定理能够取得棒的最大速度，因此上述解法正确．mgs sin 30°－Q ＝12m v 2m 因此v m ＝2gs sin 30°－2Q m ＝ 2×10×1.15×12－2×0.40.2m/s ≈2.74 m/s. 五、如下图，两平行滑腻的金属导轨MN 、PQ 固定在水平面上，相距为L ，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由假设干个宽度皆为d 的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感应强度B 1、B 2的方向相反，大小相等，即B 1＝B 2＝B .导轨左端MP 间接一电阻R ，质量为m 、电阻为r 的细导体棒ab 垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻．现对棒ab 施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左侧界位置开始以速度v 0向右做匀速直线运动并穿越n 个磁场区域．(1)求棒ab 穿越区域1磁场的进程中电阻R 产生的焦耳热Q ；(2)求棒ab 穿越n 个磁场区域的进程中拉力对棒ab 所做的功W ；(3)规定棒中从a 到b 的电流方向为正，画出上述进程中通过棒ab 的电流I 随时刻t 转变的图象；(4)求棒ab 穿越n 个磁场区域的进程中通过电阻R 的净电荷量q .答案 (1)B 2L 2v 0Rd (R ＋r )2 (2)nB 2L 2v 0d R ＋r(3)观点析图 (4)BLd R ＋r或0 解析 (1)棒产生的感应电动势E ＝BL v 0通过棒的感应电流I ＝E R ＋r电阻R 产生的焦耳热Q ＝(E R ＋r)2R ·d v 0＝B 2L 2v 0Rd (R ＋r )2 (2)拉力对棒ab 所做的功W ＝E 2R ＋r ·d v 0·n ＝nB 2L 2v 0d R ＋r(3)I －t 图象如下图(4)若n 为奇数，通过电阻R 的净电荷量q ＝ΔΦ1R ＋r ＝BLd R ＋r若n为偶数，通过电阻R的净电荷量q＝ΔΦ2＝0R＋r注：(2)问中功W也可用功的概念式求解；(4)问中的电荷量也可用(3)问中的图象面积求出．。

高考专题42 电磁感应中的能量问题-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

高考重点难点热点快速突破知识回顾电磁感应中的能量问题电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，是非静电力做功的过程． (1)安培力做功与功能关系在感生电动势产生的过程中，非静电力是感生电场的电场力，这种电场力做功将变化的磁场所提供的能量转化为电能：P 电＝iE ，其中E ＝nΔΦΔt ＝n ΔBΔt·S .当回路闭合时形成电流，电流在电路中流动再将电能转化为其他形式的能量，如焦耳热等：变化磁场的能量――→感生电场的电场力做功电能――→电流做功其他形式能量 (2)当导体切割磁感线而产生动生电动势时，微观角度是非静电力——洛伦兹力做功，宏观角度是安培力做功，可分为两种情况：一是磁场不动导体运动切割磁感线产生动生电动势E ＝Blv ，导体所受安培力与导体运动方向相反，导体克服安培力做功，此种情况下磁场不提供能量，由导体的机械能转化为电能P电＝IE ，当电流通过用电器时将电能又转化为其他形式的能量．导体机械能――→克服安培力做功电能――→电流做功其他形式能量二是导体开始时静止，磁场运动，导体切割磁感线产生动生电动势．导体所受安培力成为导体运动的动力，安培力做功将电能转化为导体的机械能，磁场克服安培力的反作用力做功将磁场提供的能量转化为电能，设磁场运动速度为v 1，导体运动速度为v 2，动生电动势E ＝Bl (v 1－v 2)，磁场提供能量(实质是磁场场源提供的能量)的功率P 1＝F 安v 1，安培力对导体做功将电能转化为机械能的功率P 2＝F 安v 2，二者的差值为回路中转化为其他能量的功率，如焦耳热功率．规律方法1．电能求解的三种思路(1)利用安培力做功的功能关系；(2)利用能量守恒定律；(3)利用电路特征求解．2．基本解题思路例题分析【例1】(多选)(2017年成都高三检测)如图所示，两根足够长的平行金属导轨相距为L，其中NO1、QO2部分水平，倾斜部分MN、PQ与水平面的夹角均为α，整个空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面MNQP向上．长为L的金属棒ab、cd与导轨垂直放置且接触良好，其中ab光滑，cd粗糙，棒的质量均为m、电阻均为R.将ab由静止释放，在ab下滑至速度刚达到稳定的过程中，cd始终静止不动．若导轨电阻不计，重力加速度为g，则在上述过程中( )A．ab棒做加速度减小的加速运动B．ab棒下滑的最大速度为mgR sinαB2L2C．cd棒所受摩擦力的最大值为mg sinαcosαD．cd棒中产生的热量等于ab棒机械能的减少量【答案】AC【例2】(2017年高考·天津卷)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．(3)当电容器充电完毕时，设电容器上电荷量为Q0，有Q0＝CE⑤开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值v max时，设MN上的感应电动势为E′，有E′＝Blv max⑥依题意有E ′＝Q C⑦设在此过程中MN 的平均电流为I ，MN 上受到的平均安培力为F ，有F ＝IlB ⑧由动量定理，有FΔt ＝mv max ⑨ 又IΔt ＝Q 0－Q ⑩ 联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得Q ＝B 2l 2C 2E m ＋B 2l 2C。

高中物理高频考点《,电磁感应中的能量问题,分析与强化训练》,(附详细参考答案)

电磁感应中的能量问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、自能量角度分析电磁感应及例题讲解：在电磁感应现象中，安培力做正功，电能转化为其他形式的能；安培力做负功，即克服安培力做功，其他形式的能转化为电能。

若产生的感应电流是恒定的，则可以利用焦耳定律计算电阻中产生的焦耳热；若产生的感应电流是变化的，则可以利用能量守恒定律计算电阻中产生的焦耳热。

1．过程分析（1）电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程。

（2）电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能。

“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。

（3）当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能。

安培力做功的过程，或通过电阻发热的过程，是电能转化为其他形式能的过程。

安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。

综上所述，安培力做功是电能和其他形式的能之间转化的量度。

2．求解思路（1）若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算。

（2）若电流变化，则：①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能。

3．电磁感应中能量转化问题的分析技巧（1）电磁感应过程往往涉及多种能量的转化①如图中金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减少，一部分用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能，最终在R上转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能。

②若导轨足够长，棒最终达到稳定状态做匀速运动，之后重力势能的减小则完全用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能。

③分析“双杆模型”问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动”杆与“被动”杆之间的关系，需要注意的是，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键。

（2）安培力做功和电能变化的特定对应关系①“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。

高中物理竞赛及自主招生电磁感应专题

高中物理竞赛及自主招生电磁感应专题一、知识网络或概要二、方法整合电磁感应规律的综合应用类问题不仅涉及法拉第电磁感应定律，还涉及力学、静电场、电路、磁场等知识。

电磁感应的综合题有两类基本类型：一是电磁感应与电路、电场的综合；二是电磁感应与磁场、导体的受力和运动的综合。

也有这两种基本类型的复合题，题中电磁现象与力现象相互联系、相互影响、相互制约，其基本形式如右图表。

三、重点、热点透析（一）楞次定律的理解和应用在用楞次定律解决电磁感应的有关问题时，要注意以下四点：(1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化，可用做分析感应电流的方向和受力及面积扩大或缩小的趋势，理解为“增反减同”。

(2)阻碍相对运动。

理解为“来拒去留”，可用做分析受力及运动方向。

(3)表示为“延缓”磁通量的变化。

(4)线圈运动方向的判定。

线圈在磁场中产生感应电流而受到磁场对它的作用引起线圈运动。

利用等效性（通电线圈与条形磁铁等效）和阻碍特点确定线圈受力。

【例1】如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸里看，线框ab将（）Ａ．保持静止不动Ｂ．逆时针转动Ｃ．顺时针转动Ｄ．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向（二）电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。

因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。

解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法如下：(1)确定电源：首先明确产生电磁感应的电路就是等效电源；其次利用t n E ∆∆=φ或Ｅ=ＢＬv 求感应电动势的大小；再利用右手定则或愣次定律判断感应电流的方向．(2)正确分析电路的结构，画出等效电路图．(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解．【例2】如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG ，OH ∥CD ∥FG ，∠DEF =600，L AB OE FG EF DE CD ======21.一根质量为m 的导体棒AB 在电机牵引下，以恒定速度v 0沿OH 方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB ⊥OH .金属导轨的CD 、FG 段电阻不计，DEF 段与AB 棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻为r ， O 是AB 棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B 的匀强磁场中.求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF 位置时AB 两端的电压.（三）电磁感应中的动力学问题电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往和力学、运动学等问题联系在一起。

高二物理电磁感应中的能量问题(含答案)

电磁感应中的能量问题复习精要1. 产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。

导体在达到稳定状态之前，外力移动导体所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后再转化为焦耳热，另一部分用于增加导体的动能，即当导体达到稳定状态（作匀速运动时），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并转化为感应电流的电能或最后再转化为焦耳热2.在电磁感应现象中，能量是守恒的。

楞次定律与能量守恒定律是相符合的，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化与守恒定律是求解叫复杂的电磁感应问题常用的简便方法。

3.安培力做正功和克服安培力做功的区别：电磁感应的过程，同时总伴随着能量的转化和守恒，当外力克服安培力做功时，就有其它形式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其它形式的能。

4.在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解焦耳热的问题。

尤其是变化的安培力，不能直接由Q=I 2 Rt 解，用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，注意分清有多少种形式的能在相互转化，用能量的转化与守恒定律就可求解，而用能量的转化与守恒观点，只需从全过程考虑，不涉及电流的产生过程，计算简便。

这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节，解题简捷、方便。

1．如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d ，左端MN 用阻值不计的导线相连，金属棒ab 可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r 0，金属棒ab 的电阻不计。

整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B =kt ，其中k 为常数。

金属棒ab 在水平外力的作用下，以速度v 沿导轨向右做匀速运动，t =0时，金属棒ab 与MN 相距非常近．求：（1）当t =t o 时，水平外力的大小F ．（2）同学们在求t =t o 时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：方法一：t =t o 时刻闭合回路消耗的功率P =F·v ．方法二：由Bld =F ，得 F I Bd= 2222F R P I R B d ==（其中R 为回路总电阻）这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由．x2.如图所示，一根电阻为R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r=1m ，圆形线圈质量m=1kg ，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y 轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T 的匀强磁场。

高考一轮复习课时检测-电磁感应中的能量问题

电磁感应中的能量问题1．(多选)如图所示，竖直放置的两根平行光滑金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，金属棒在竖直向上的恒力F 作用下匀速上升，以下说法正确的是( )A ．作用在金属棒上各力的合力做功为零B ．重力做的功等于系统产生的电能C ．金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热D ．恒力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热解析：选AC 因为金属棒匀速上升，所以其所受合力为零，合力做的功为零，故A 对；重力做的功等于重力势能变化量的负值，恒力F 做的功等于重力势能的变化量与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热，故B 、D 错，C 对。

2.有一边长为L 的正方形导线框，质量为m ，由高H 处自由下落，如图所示，其边ab 进入匀强磁场区域后，线框开始做减速运动，直到其边cd 刚好穿出磁场时，速度减为ab 边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L ，线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是( )A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH解析：选C 设线框进入磁场的速度为v 1，离开磁场的速度为v 2，以磁场的下边界为零势能面，线框从开始下落到离开磁场的过程中能量守恒，则mg(H ＋2L)＝Q ＋12mv 22，线框从开始下落到ab 边进入磁场过程中应用动能定理mgH ＝12mv 12，由题意知v 1＝2v 2，解得Q ＝2mgL ＋34mgH ，故C 项正确。

3.如图所示，足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置且固定，导轨平面与水平方向的夹角为θ。

在导轨的最上端M 、P 之间接有电阻R ，不计其他电阻。

导体棒ab 从导轨的最底端以初速度v 0冲上导轨，当没有磁场时，ab 棒上升的最大高度为H ；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab 棒上升的最大高度为h 。

2016年某自主招生物理模拟试题：电磁感应的发现

2016年自主招生物理模拟试题:电磁感应的发现【试题内容来自于相关和学校提供】1：(2013课标）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述符合史实的是( )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B、安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C、法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D、楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2：下列设备中属于利用电磁感应现象的原理来工作的是A、电动机B、发电机C、电烙铁D、电磁起重机3：图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是A、小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B、半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D、半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃4：如图所示，导线和互相平行，则在下列情况下导线中无感应电流产生的是()A、开关S闭合或断开的瞬间B、开关S是闭合的，但滑片向左滑动C、开关S是闭合的，但滑片向右滑动D、开关S始终闭合，滑片不动5：关于电磁感应现象，下列说法中正确的是A、发生电磁感应现象，必然会产生感应电动势B、发生电磁感应现象，可能会产生感应电动势C、发生电磁感应现象，必然会产生感应电流D、以上都不对6：下图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计与电键如图所示连接。

试回答下列问题：（1）下列说法中正确的是（2）在实验出现的电磁感应现象中，上述器材中哪个相当于电源？。

A、电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B、线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C、电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D、电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转7：如图是用来做电磁感应实验装置的示意图，当闭合开关S时，发现电流表的指针向右偏转了一下后又回到中央位置，现继续进行实验：（1）把原线圈A插入副线圈B 的过程中，电流表的指针将。

物理自主招生试题及答案

物理自主招生试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 下列关于光的描述中，错误的是：A. 光在真空中的传播速度是3×10^8 m/sB. 光在不同介质中的传播速度不同C. 光的传播不需要介质D. 光是电磁波的一种答案：D2. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 物体的质量越大，加速度越小D. 物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比答案：D3. 在理想状态下，下列哪种情况会导致物体的机械能不守恒？A. 物体在光滑水平面上做匀速直线运动B. 物体在光滑斜面上做匀加速直线运动C. 物体在竖直方向上自由下落D. 物体在粗糙水平面上做匀速直线运动答案：D4. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造或消灭B. 能量在转化和转移过程中总量不变C. 热力学第一定律只适用于理想气体D. 能量的转化和转移具有方向性答案：B二、填空题（每空2分，共20分）1. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压U之间的关系为：__________。

答案：I = U/R2. 光的折射现象中，当光从空气斜射入水中时，折射角__________入射角。

答案：小于3. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等、方向相反，并且__________。

答案：同时产生、同时消失4. 根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，引力的公式为：__________。

答案：F = G * (m1 * m2) / r^2三、计算题（每题10分，共20分）1. 一辆质量为1000kg的汽车在水平路面上以10m/s的速度匀速行驶，求汽车受到的牵引力和阻力。

答案：由于汽车匀速行驶，牵引力和阻力大小相等，方向相反。

根据牛顿第二定律，F = ma，由于加速度a为0（匀速行驶），所以牵引力F = 0N。

2. 一个质量为2kg的物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，求物体下落2秒后的速度。

自主招生辅导电磁感应(含答案)

专题九强化训练电磁感应先解决磁场的两个问题【例1】（北大2006）如图所示，水平面上放有质量为m ，带电+q 的滑块，滑块和水平面间的动摩擦系数为μ，水平面所在位置有场强大小为E 、方向水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场。

若，物块由静止释放后经过时间t 离开水平面，求这期间滑块经过的路程s .解析：开始滑块向右加速，获得向右速度后另外受到竖直向上的洛仑兹力作用，导致滑块所受到的滑动摩擦力变小，做加速运动的加速度相应变大。

对滑块考察一微小时间Δt ，利用动量定理 v m t Bqv mg t qE ∆=∆--∆)(μ 对上式累计求和，可得m mv Bqs mgt qEt =+-μμ 而物体离开水平面时满足mg Bqv m = 联立解得：2222qB BEtq mgtBq g m s μμ-+= 【例2】（同济2008）回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度B =1T ，高频加速电压的频率f =7.5×106Hz ，带电粒子在回旋加速器中运动形成的粒子束的平均电流I =1mA ，最后粒子束从半径R =1m 的轨道飞出，如果粒子束进入冷却“圈套”的水中并停止运动，问可使“圈套”中的水温升高多少度?设“圈套”中水的消耗量m =1kg/s ，水的比热容c =4200J /（kg·K ）解析：粒子在盒内运动有R v m Bqv 2=，Rvf π2=得：Bfm q π2= 设单位时间内飞出回旋加速器的粒子数为N ，则Nq I =粒子束功率f IBR mv N P 2221π=⋅= 由热平衡条件得t cm P ∆=升温6.52==∆cmfIBR t πK电磁感应部分的内容主要包括楞次定律、法拉第电磁感应定律、交流电和变压器等方面的规律，这里主要分析一下电磁感应中感生电动势和动生电动势两种情况的规律。

三．感生电动势与动生电动势电磁感应现象包括两类情况：感生电动势和动生电动势。

(完整版)专题电磁感应中的能量问题

专题电磁感应中的能量问题【学习目标】1．复习并熟悉电磁感应中的动力学问题的分析方法与解题步骤2．理解电磁感应的能量转化的过程，掌握能量问题的求解思路【重点、难点】重点：理解电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程难点：掌握电磁感应中能量问题的求解思路【复习旧知】电磁感应中的动力学问题1．电磁感应与动力学、运动学结合的动态分析，分析方法导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导线受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，直至达到稳定状态．2．分析动力学问题的步骤(1)用电磁感应定律和定律、定则确定感应电动势的大小和方向．(2)应用求出电路中感应电流的大小．(3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力的确定．(4)列出方程或方程求解．3．两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态．处理方法：根据条件——合外力等于零，列式分析．(2)导体处于非平衡态——加速度不为零．处理方法：根据定律进行动态分析或结合功能关系分析．〖典型考题〗如图甲所示，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乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v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．【课堂学案】电磁感应中的能量问题1．电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程．电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到作用，因此要维持感应电流存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为，“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为；当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．可以简化为下列形式：其他形式的能(如：机械能)――→安培力做负功电能――→电流做功其他形式的能(如：内能)同理，安培力做功的过程，是转化为的能的过程，安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．2．能量问题的求解思路主要有三种(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的等于所做的功；(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的；(3)利用电路特征求解：通过电路中所产生的电能来计算．【典型例题】1．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 棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )A ．恒力F 做的功等于电路产生的电能B ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C ．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和获得的动能之和2．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个质量为m 的小金属块从抛物线y ＝b(b>a)处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB.12mv 2 C ．mg(b －a) D ．mg(b －a)＋12mv 23．如图所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同．第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2，则( )A ．W 1>W 2，q 1＝q 2B ．W 1＝W 2，q 1>q 2C ．W 1<W 2，q 1<q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 24．如图所示，电阻为R ，其他电阻均可忽略，ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m ，棒的两端分别与ab 、cd 保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef 从静止下滑经一段时间后闭合开关S ，则S 闭合后( )A ．导体棒ef 的加速度可能大于gB ．导体棒ef 的加速度一定小于gC ．导体棒ef 最终速度随S 闭合时刻的不同而不同D ．导体棒ef 的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒【反馈练习】1．(2009·天津理综·4)如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量2．(2011·福建·17) 如图所示，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中( )A ．运动的平均速度大小为12vB ．下滑的位移大小为qR BLC ．产生的焦耳热为qBLvD ．受到的最大安培力大小为B2L2v Rsin θ 3．(2008·山东高考)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，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．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→bC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B2L2v RD ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少4．(2009·福建理综·18)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。

高考物理电磁感应专题宁夏卷历年真题及答案详解

高考物理电磁感应专题宁夏卷历年真题及答案详解一、选择题1. 下面关于电磁感应的说法正确的是：（） [2015年宁夏卷]A. 感应电动势强度与磁感应强度成正比B. 感应电动势大小与线圈的匝数和磁通量变化率有关C. 感应电动势方向与线圈匝数和磁感应强度无关D. 感应电动势方向与磁感应强度有关答案：B解析：根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与线圈匝数和磁通量变化率有关。

2. 遥感卫星在地球上空做匀速圆周运动，其轨道半径为R。

判断下列说法是否正确： [2017年宁夏卷]①遥感卫星在地球磁场中会有感应电动势产生；②遥感卫星在地球磁场中会受到磁力的作用。

A. ①正确，②正确B. ①正确，②错误C. ①错误，②正确D. ①错误，②错误答案：D解析：由于遥感卫星做匀速圆周运动，速度的方向与磁场的方向垂直，所以不会有感应电动势产生；匀速圆周运动的物体在磁场中不会受到磁力的作用。

二、填空题3. 如图所示，导线AB所在平面同一磁场，从A点沿AB方向做匀速向下运动，若磁场方向垂直纸面向外，判断下列说法是否正确：[2016年宁夏卷]①导线AB会感应出电动势；②磁场会对导线AB产生磁力。

答案：①正确②正确解析：当导线AB与磁场相对运动时，由于磁通量的变化，导线上会产生感应电动势；根据左手定则，导线上会受到磁场力。

三、解答题4. 如图所示，N、S两磁铁北极相朝，约定从N到S表示磁感线的方向。

在下列情形中，磁通量Φ随时间变化的图象是（）[2017年宁夏卷]A. ①B. ②C. ③D. ④解答：C解析：由于N、S两磁铁相朝，当朝向南极的磁铁向左或向右移动时，磁通量Φ会随时间变化，达到最大或最小。

4. 铁心绕匝数为N的线圈，通过它的电流强度为I。

现有一导体环，置于铁心上，与其不接触且导体环平面与铁心垂直。

某时刻导体环距离铁心的距离为d，导体环由A端向B端以速度v平移过程中，回答下列问题： [2017年宁夏卷]（1）当导体环刚刚进入磁场时，导体环中的感应电流的方向如何？（2）当导体环以速度v移动时，磁通量Φ的变化率如何？（3）求感应电动势的大小。

2016年贵州自主招生物理模拟试题：电磁感应中的能量问题

2016年某某自主招生物理模拟试题:电磁感应中的能量问题【试题内容来自于相关和学校提供】1：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，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、安培力对ab棒所做的功不相等B、电流所做的功相等C、产生的总内能相等D、通过ab棒的电量相等2：弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，将磁铁抬到某一高度放下，磁铁能上下振动较长时间才停下来，如图甲所示，如果在磁铁下端放一个固定的铁环，使磁铁上、下振动穿过它，能使磁铁较快停下来，如图乙所示，若将铁环换成超导环如图丙所示，可以推测下列叙述正确的是( )A、放入超导环磁铁机械能转化成一部分电能，而电能不会转化为内能，能维持较大电流，从而对磁铁产生更大阻力，故超导环阻尼效果明显B、放入超导环，电能不能转化为内能，所以没有机械能与电能的转化，超导环不产生阻尼作用C、放人铁环后，磁铁的机械能转化为电能，然后进一步转化为内能，磁铁的机械能能迅速地转化掉，具有阻尼效果D、放入铁环后，磁铁的机械能转化为热量，损失掉了，能起阻尼作用3：如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为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.上滑过程中电流做功发出的热量为mv 2－mgs(sin θ＋μcos θ)C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv 2D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv 2－mgssin θ4：如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨的倾角为，导轨下端接有电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上。

2016年某自主招生物理模拟试题：电磁感应的条件2

2016年XX自主招生物理模拟试题:电磁感应的条件【试题内容来自于相关和学校提供】1：如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一个质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。

金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是（）A、a→b→c→d→aB、d→c→b→a→dC、先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD、先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d2：（2012.XX模拟）如图4-8所示两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R。

，右端接有小灯泡L，导体棒AB垂直放置，电阻R，、导体棒AB和小灯泡的电阻均为R(不计灯泡电阻随温度的变化)，虚线MN右侧有垂直导轨的磁场，当导体棒AB从距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁场随时间变化如图4-9所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿过磁场前后电阻月，上消耗的功率P、P的比值是( )。

A. 1:1B. 1:2C. 1:4D. 4:13：如图3 -1 -13所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流。

一矩形导电线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行。

下述情况下能产生感应电流的是( )。

A、线框向左平动B、线框与电流方向同向平动C、线框以ab边为轴转动D、线框以直导线为轴转动4：如图所示，一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速通过宽为d（d＜L）的匀强磁场，在此过程中线框中有感应电流的时间是（）A、2d/vB、2L/vC、（L－d）/vD、（L－2d）/v5：一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。

已知匀强磁场区域的宽度大于线框的宽度。

那么下列说法中正确的是( )A、线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B、线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C、线框在进入和穿出磁场的过程中，都是磁场能转变成电能D、线框在磁场中运动的过程中，电能转化成机械能6：如图所示，一边长为10 cm的正方形线圈abcd放在磁感应强度B= 0.5 T的匀强磁场中，平面与磁场方向垂直，规定此时线圈的磁通量为正，则：(1)此时线圈的磁通量为________。