高考物理 命题点6 电磁感应的图像问题优生辅导真题集训.doc

命题点6 电磁感应的图像问题5如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()解析：选a依题意，线框中感应电流方向总是沿顺时针方向，由于线框受到的安培力中左边框受力较大，故以左边框受力为主，由左手定则可知直线电流方向向上时，线框受到向左的安培力，直线电流方向向下时，线框受到向右的安培力，由题意导线中的电流应先为正后为负，故a对。6.如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和mn，其中ab、ac在a点接触，构成“v”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使mn向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中mn始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是()解析：选a设金属棒mn向右匀速运动的速度为v，金属棒电阻率为，金属棒截面积为s，bac2。在t时刻mn产生的感应电动势为：e2bv2ttan ，回路中电阻为r，由i可得：i，故选项a正确。7如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()解析：选c根据题图(b)可知：cd两端在00.5产生恒定的电压，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量均匀变化，即为恒定不变，故选项c正确，a、b、d错误。8如图，在光滑水平桌面上有一边长为l、电阻为r的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dl )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v t图像中，可能正确描述上述过程的是()解析：选d由于导线框闭合，导线框以某一初速度向右运动，其右侧边开始进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，右侧边受到安培力作用，做减速运动；导线框完全进入磁场中时，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，做匀速运动；导线框右侧边开始出磁场时，左侧边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，左侧边受到安培力作用，导线框做减速运动；导线框进、出磁场区域时，受到的安培力不断减小，导线框的加速度不断减小，所以可能正确描述导线框运动过程的速度图像是d。命题点四：电磁感应的综合应用9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、质量为m且质量分布均匀的直导体棒ab置于圆导轨上面，ba的延长线通过圆导轨中心o，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，方向竖直向下。在内圆导轨的c点和外圆导轨的d点之间接有一阻值为r的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕o逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为g。求(1)通过电阻r的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率。解析：(1)根据右手定则，得导体棒ab上的电流方向为ba，故电阻r上的电流方向为cd。设导体棒ab中点的速度为v，则v而var，vb2r根据法拉第电磁感应定律，导体棒ab上产生的感应电动势ebrv根据闭合电路欧姆定律得i，联立以上各式解得通过电阻r的感应电流的大小为i。(2)根据能量守恒定律，外力的功率p等于安培力与摩擦力的功率之和，即pbirvfv，而fmg解得p。答案：(1)方向为cd大小为(2)10.如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为l。导轨上端接有一平行板电容器，电容为c。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。解析：(1)设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为eblv平行板电容器两极板之间的电势差为ue设此时电容器极板上积累的电荷量为q，按定义有c联立式得qcblv(2)设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f1bli设在时间间隔(t，tt)内流经金属棒的电荷量为q，按定义有iq也是平行板电容器两极板在时间间隔(t，tt)内增加的电荷量。由式得qcblv式中，v为金属棒的速度变化量。按定义有a金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f2n式中，n是金属棒对于导轨的正压力的大小，有nmgcos 金属棒在