【备战】高考物理 考前30天冲刺押题 专题09 电磁感应.doc

【备战2013】高考物理 考前30天冲刺押题 专题09 电磁感应 【2013高考考纲解读】内容要求说明78电磁感应现象。磁通量。法拉第电磁感应定律。楞次定律79导体切割磁感线时的感应电动势。右手定则80自感现象81. 日光灯iiiiii1导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于b、v的情况2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率最高的内容之一。题型多为选择题、计算题。主要考查电磁感应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识。本部分知识多结合电学、力学部分出压轴题，其命题形式主要是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、电磁感应与能量守恒的综合应用。复习中要熟练掌握感应电流的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算，还要掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法。【题型示例】lhdb图5图101【示例1】如图101所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为b的匀强磁场质量为m，电阻为r的正方形线圈边长为l（l d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是a线圈可能一直做匀速运动b线圈可能先加速后减速c线圈的最小速度一定是d线圈的最小速度一定是 【解析】由于ld，总有一段时间线圈全部处于匀强磁场中，磁通量不发生变化，不【示例2】如图102所示的（a）、（b）、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，（a）图中的c原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略。导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在下列三种情形下导体棒ab的最终运动状态是a 三种情况下导体棒ab最终均做匀速运动b （a）、（c）中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；(b)中ab棒最终静止c （a）、（c）中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；(b)中ab棒最终静止d (a)、（b）、（c）中，棒ab最终都静止 abrcv0(a) abrv0(b) abrv0（c)图102【示例3】一有界匀强磁场区域如图103甲所示，质量为m、电阻为r的长方形矩形线圈abcd边长分别为l和2l，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为b0。t=0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动, vt图像如图103乙，图中斜向虚线为过0点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虑重力影响。求：（1）磁场磁感应强度的变化率。（2）t3时刻回路电功率。l2lbabcd甲vtv00t1t2乙t3图103【示例4】如图104所示，在高度差h0.50m的平行虚线范围内，有磁感强度b0.50t、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m0.10kg、边长l0.50m、电阻r0.50，线框平面与竖直平面平行，静止在位置i时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力f4.0n向上提线框，该框由位置无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动（g取10ms2）。求：bhhdabclff图104（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离h。 （2）线框由位置到位置的过程中，恒力f做的功是多少？线框内产生的热量又是多少?【解析】（1）在恒力作用下，线圈开始向上做匀加速直线运动，设线圈的加速度为a，据牛顿第二定律有：fmgma 从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中，拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量q，即f（l+h）mg（l+h）+q解得：q（fmg）（l+h）3.0j或qi2rt3.0j【答案】（1）9.6m （2）42.4j，3.0j【名师解读】本题涉及到导体切割磁感线时的感应电动势、欧姆定律、安培力、匀速运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律、功能关系等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了考试大纲中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论”的能力要求。求解时先从受力分析入手，利用牛顿定律，得出线框进入磁场中做匀速运动，再应用能量关系就简单了。【示例5】如图105所示，光滑矩形斜面abcd的倾角300，在其上放置一矩形金属线框abcd，ab的边长l11m，bc的边长l20.6m，线框的质量m1kg，电阻r0.1，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量m2kg，离地面的高度为h4.8m；斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小为0.5t,方向垂直于斜面向上；已知ab到ef的距离为4.2m，ef到gh的距离为0.6m，gh到cd的距离为3.2m，取g10m/s2；现让线框从静止开始运动(开始时刻，cd边与ab边重合)，求：（1）通过计算，在图106中画出线框从静止开始运动到cd边与cd边重合时（不考虑ab边离开斜面后线框的翻转），线框的速度时间图像。（2）线框abcd在整个运动过程中产生的焦耳热。【解析】（1）线框abcd由静止沿斜面向上运动到ab与ef线重合的过程中，线框和重物在恒力作用下以共同的加速度做匀加速运动。设ab恰好要进入磁场时的速度为，对线框和重物的整体在这一过程运用动能定理此时m刚好着地，细绳松弛，线框继续向上做减速运动，设线框的cd边到达cd线的速度为，则对线框有图107 得 m/ss则线框的速度时间图像如图107所示。（2）线框abcd只在磁场中运动时产生焦耳热18j。 【答案】（1）如图107所示 （2）18j【名师解读】本题涉及到导体切割磁感线时的感应电动势、安培力、匀速运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律、速度时间图像、动能定理等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了考试大纲中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。本题综合性很强，需要分段求解，关键是确定各段的运动情况和所用的时间。 【专家预测】 1电磁感应现象中产生感应电流，关于能量转化问题以下说法中正确的是 ()a一定是磁场能转化为电能b一定是电场能转化为电能c一定是机械能转化为电能d以上说法均不正确3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、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是()a若保持电键闭合，则铝环不断升高b若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度c若保持电键闭合，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5如图所示，在水平桌面上放置两根相距l的光滑平行金属导轨ab与cd，阻值为r的电阻与导轨的a、c端相连金属滑杆mn垂直于导轨并可在导轨上滑动整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为b.金属滑杆与导轨电阻不计，金属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在某边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉金属滑杆的绳处于水平拉直状态现若从静止开始释放物块，用i表示回路中的感应电流，g表示重力加速度，则在物块下落过程中物块的速度可能()a小于 b等于c小于 d大于【答案】abc【解析】mn的最大速度就是安培力等于重力时对应的速度，即bilmg，b2l2v/rmg，v，故a、b正确又i，v，c正确d错误6在右图所示的电路中，两个灵敏电流表和的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是 ()a表指针向左摆，表指针向右摆b表指针向右摆，表指针向左摆c 、表的指针都向左摆d、表的指针都向右摆7如图所示，相距为d的两条水平虚线l1、l2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为b，质量为m、电阻为r的正方形线圈abcd边长为l(ld，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？【答案】【解析】从线框进入到完全离开磁场的过程中，当线框bc边运