2017_2018学年高考物理专题43法拉第电磁感应定律的理解与应用小题狂刷.docx

狂刷43 法拉第电磁感应定律的理解与应用1如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中APQ中电流一直增大BPQ中电流一直减小C线框消耗的电功率先增大后减小D线框消耗的电功率先减小后增大【答案】C2用一段横截面半径为R、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(Rt2Ca2=2a1 Da2=5a1【答案】B【名师点睛】分析清楚两种情况下的运动形式区别，然后根据牛顿第二定律和运动学规律求解，注意两种情况下导体棒最终匀速运动时所受拉力大小是相同的。17如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、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，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中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【答案】AD【名师点睛】解决本题的关键掌握感应电动势的两个公式：，以及会用楞次定律或右手定则判定电流的方向。18如图所示，导体棒AB以速度v切割磁感应强度为B的匀强磁场磁感线，下列说法正确的是当导体棒AB向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量增大感应电流的磁场是垂直纸面向外的导体棒中的感应电流是沿A到B方向，故A相当于电源的正极电流表的正接线柱接在E端时，电流表指针正偏无论导体切割磁感线的速度v是多大，感应电动势都是BLv导体中产生电流故导体棒受到安培力正是导体棒运动的动力A BC D【答案】C19矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是A在t=0.1 s和t=0.3 s时，电动势最大B在t=0.2 s和t=0.4 s时，电动势改变方向C电动势的最大值是157 VD在t=0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s【答案】CD【解析】在t=0.1 s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故A错误；在t=0.2 s和t=0.4 s时，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，电动势不改变方向，故B错误；根据t图象，BS=0.2 Wb，T=0.4 s，故电动势的最大值：，故C正确；在t=0.4 s时磁通量为0，磁通量变化率最大，由得，故D正确。【名师点睛】此题考查了交流电的产生及变化规律；要掌握交流电产生过程特点，特别是两个特殊位置：线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大。20如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为A BC D【答案】A21一面积、匝数=100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间按如图所示的规律变化，则 A在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零B开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化率C在开始2 s内线圈中产生的感应电动势=0.08 VD在第3 s末感应电动势等于零【答案】B【解析】在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量，不等于零，选项A错误；开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化率，选项B正确；在开始2 s内线圈中产生的感应电动势，选项C错误；在第3 s末磁感应强度的变化率不为零，则感应电动势不等于零，选项D错误。22如图所示，一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP，PP穿过金属环的圆心。现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动，则A磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B磁铁将不会穿越滑环运动C磁铁与圆环的最终速度为D整个过程最多能产生热量【答案】CD【名师点睛】本题为结合楞次定律考查动量守恒定律的应用，要注意选取的研究对象是磁铁与圆环组成的系统，可根据楞次定律的表现来判断物体运动状态的变化。23关于法拉第电磁感应定律，下面说法正确的是A线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大B线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大C线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就越大D线圈放在磁场越强的地方，线圈中产生的感应电动势就越大【答案】B【名师点睛】磁通量=BS，磁通量的变化=21，磁通量的变化率是磁通量的变化和所用时间的比值，法拉第电磁感应定律告诉我们感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比。正确理解磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率是解决本题的关键。24有人把自行车进行了改装，在后车轮上装上了一个小型发电机，想看电视时，就骑在自行车上不停地蹬车，可供电视、照明用电发电机原理如图甲所示，在匀强磁场中，磁感应强度为B，放置一个有固定转轴的发电轮，如图所示，发电轮平面与磁感应强度垂直，发电轮半径为R，轮轴和轮缘为两个输出电极，该发电机输出电压接一理想变压器，再给一小灯泡供电，则下列说法中正确的是A当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压降低B当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压不变C小灯泡的功率与发电机转速无关D小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大【答案】D【解析】PQ输出端的电压为，当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压增大，选项AB错误；小灯泡的功率：，则小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大，选项C错误，D正确。25如图所示，条形磁铁位于线圈的轴线上，下列过程中，能使线圈中产生最大感应电动势的是A条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈B条形磁铁沿轴线迅速插入线圈C条形磁铁在线圈中保持相对静止D条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出【答案】B26如图所示，金属杆MN在金属框上以速度向左平移的过程中，在MN上产生的感应电动势E随时间变化的规律应是A BC D【答案】D【解析】由图看出MN的有效切割长度始终等于杆的总长，没有改变，所以根据感应电动势公式E=BLv，可知MN上感应电动势保持不变，故ABC错误，D正确。【名师点睛】本题关键掌握切割感应电动势公式E=BLv，知道L的准确含义是有效的切割长度，容易出现的错误是认为C正确，要注意审题，本题不是研究回路的感应电流问题。27电磁感应现象中，感应电动势的大小跟A磁感应强度大小成正比 B磁通量变化率大小成正比C磁通量大小成正比 D磁通量变化大小成正比【答案】B【解析】根据可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，故选B。28关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是A磁通量越大，则感应电动势越大B磁通量越小，则感应电动势一定越小C磁通量增加，感应电动势有可能减小D磁通量变化越大，则感应电动势也越大【答案】C【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律，同时让学生清楚知道感应电动势与磁通量的变化率有关，与磁通量大小及磁通量变化大小均无关。29如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是A金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到PC通过电阻R的电流的最大值为，且P、Q两点电势满足DOM两点间电势差绝对值的最大值为【答案】AD30一个面积S=4102 m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零【答案】AC【名师点睛】本题中磁感应强度均匀增大，穿过线圈的磁通量均匀增加，线圈中产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，是经常采用的方法和思路。31如图甲所示，边长L=0.4 m的正方形线框总电阻R=1 （在图中用等效电阻画出），方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是A回路中电流方向沿逆时针方向B线框所受安培力逐渐减小C5 s末回路中的电动势为0.08 VD06 s内回路中产生的电热为3.84102 J【答案】CD【解析】由楞次定律可判断出感应电流的方向为顺时针方向，故A错误；由图象可知，磁通量变化率是恒定的，根据法拉第电磁感应定律，则有感应电动势一定，依据闭合电路欧姆定律，则感应电流大小也是一定的，再依据安培力表达式F=BIL，安培力大小与磁感强度成正比，故B错误；根据感应电动势：，故C正确；根据闭合电路欧姆定律，则有感应电流为：；再根据焦耳定律，那么在06 s内线圈产生的焦耳热：Q=I2Rt=0.08216=3.84102 J，故D正确。【名师点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用。32如图所示是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接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则A由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B回路中有周期性变化的感应电流C回路中感应电流大小不变，为D回路中感应电流方向不变，为CDRC【答案】CD【名师点睛】本题是右手定则和法拉第电磁感应定律的综合应用，基本题，考查对实验原理的理解能力，同时注意切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极。注意由于圆盘在切割磁感线，相当于电源，所以C处的电势比D处低。33如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。则A从0到t2时间内，导线框中电流的方向先为adcba再为abcdaB从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaC从0到t1时间内，导线框中电流越来越小D从0到t1时间内，导线框ab边受到的安培力越来越小【答案】BD34（2017天津卷）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【解析】导体棒ab、电阻R、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab中的电流方向由a到b，故A错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，回路面积S不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律，所以ab中的电流大小不变，故B错误；安培力，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f与安培力F等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D正确。35（2017新课标全国卷）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是A磁感应强度的大小为0.5 TB导线框运动速度的大小为0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N【答案】BC36（2016北京卷）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是AEa:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向BEa:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向CEa:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向DEa