2016届上海高三物理复习一轮专题7_电磁感应.doc

高三物理第二轮复习专题 专题7专题7、电磁感应学习目标1、理解左手定则、右手定则、安培定则，明确它们间的区别。2、理解楞次定律；3、掌握法拉第电磁感应定律，能将法拉第电磁感应定律与欧姆定律、安培力公式结合起来进行简单的综合运用。高考透视本专题是楞次定律及法拉第电磁感应定律的基本应用，高考每年必考。题型有选择、填空和实验题，属中档难度题。它虽然与电路的分析、学中力的平衡、功能关系相关但通常结合部分均不复杂，主要考查在方法能力上，它既可考查形象思维和抽象思维能力、分析推理和综合能力，又可考查运用数知识(如函数数值讨论、图像法等)的能力。高考中针对本专题命题频率较高的是感应电流的产生条件、方向的判定，感应电流的图象问题和导体切割磁感线产生的电动势的计算及与电路、力学、能量综合的基本问题。因此本专题是一个实实在在的得分点，应高度重视。要点精析1电磁感应现象. (1) 产生条件：回路中的磁通量发生变化. (2) 感应电流与感应电动势：在电磁感应现象中产生的是感应电动势，若回路是闭合的，则有感应电流产生；若回路不闭合，则只有电动势，而无电流. (3) 在闭合回路中，产生感应电动势的部分是电源，其余部分则为外电路.2法拉第电磁感应定律：，E=BLv，注意瞬时值和平均值的计算方法不同。3楞次定律表述： 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。（右手定则是其中一种特例）。（感应电流引起的运动总是阻碍相对运动）。真题再现1、（2012 上海 13）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转(C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转2、（2011.上海20）如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中（ ）(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针(B)感应电流方向一直是逆时针(C)安培力方向始终与速度方向相反(D)安培力方向始终沿水平方向3、（2009.上海13）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。4、（2008.上海10）如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势e与导体棒的位置x关系的图像是 （ ）5、（2006.上海12）如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F此时 （ ）（A）电阻R1消耗的热功率为Fv3（B）电阻 R1消耗的热功率为 Fv6（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos（D）整个装置消耗的机械功率为（Fmgcos）v 课堂讲练1、法拉第电磁感应定律简单应用例1、如图所示，以边长为50cm的正方形导线框，放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37角，线框电阻为0.10，求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。例2、如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为，下列措施正确的是 （ ）A换一个电阻为原来2倍的灯泡B把磁感应强度B增为原来的2倍C换一根质量为原来倍的金属棒D把导轨间的距离增大为原来的 2、楞次定律应用例3、如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲面在磁场中 （ ）A若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h例4、（2001上海6）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3、图像问题例5、如图甲，在线圈中通入电流后，在上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈中的电流随时间变化图线是下图中的？（、中电流正方向如图甲中箭头） （ ）例6、如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随变化的图象是 （ ）（A） （） （C） (D)巩固训练A组1、（单选）如图所示，一边长为的正方形线圈A，其电流I方向固定不变，用两条长度恒为的细绳静止悬挂于水平长直导线的正下方.当导线中无电流时,两细绳中张力均为T，当通过CD的电流为时，两细绳中张力均降为 (01）,而当上的电流为时，细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线的磁场的磁感应强度与到导线的距离成反比（即=/，为常数）.由此可知，中的电流方向和电流之比 /分别为（ ）A向左1+ B向右1+ C向左1-D向右1- 2、（单选）20世纪50年代，科学家提出了地磁场的“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场连续的磁暴作用可维持地磁场则外地核中的电流方向为（地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线） （ ）A垂直磁子午线由西向东 B垂直磁子午线由东向西C沿磁子午线由南向北 D沿磁子午线由北向南3、（单选）如题右图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 （ ）AFN先小于mg后大于mg, 运动趋势向左BFN先大于mg后小于mg, 运动趋势向左CFN先大于mg后大于mg, 运动趋势向右DFN先大于mg后小于mg, 运动趋势向右 c a d bL2 L14、（多选）如图所示装置中，cd杆原来静止.当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（ ）A向右匀速运动 B向右加速运动C向左加速运动 D向左减速运动5、（多选）两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则 ( )AA可能带正电且转速减小 BA可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大6、（多选）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面的正方形导体框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次过程中（ ）A导体框中感应电流方向相反B安培力对导体框做功相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同 7、（多选）如图所示，一个水平固定的大圆环A，通有恒定的电流，方向如图，有一小金属环B自A上方落下，B环在下落过程中保持水平，并与A环共轴，B环下落过程中 （ ）A经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大B经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零C从下落至穿过A环的过程中，B环的感应电流方向跟A环中电流方向总是相反D从下落至穿过A环的过程中，B环的感应电流方向跟A环方向先相反后相同abcd甲Bt/s0123456乙8、（多选）如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。下列各图中分别是线框中的感应电流随时间变化的图线和边受到的安培力随时间变化的图线，其中可能正确的是 （）9、空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为l1。现有一矩框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2，长边的长度为2l1，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于_。10、如图，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨在导轨上，ab电阻大于cd电阻。当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压Uab，和cd两端电压相比，Uab_Ucd，外力F1和F2相比，F1_F2（填、=或)。R0R0011、如图所示,倾角为=37o、电阻不计的、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值R0=2的电阻.在平行导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg电阻r=2，其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度0=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电量q=0.1C（g=10m/s2）(1)金属棒的最大加速度；(2)上端电阻R0中产生的热量。 B组a bva bva bva bv12、（单选）粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是 （ ）A. B. C. D.13、（单选）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)则 （ ）A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左14、（多选）如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是 （ ）AA管是用塑料制成的，B管是用铜制成的BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用胶木制成的，B管是用铝制成的15、（多选）如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则 （ ）A如果B增大，vm将变大 B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将变大 D如果m变小，vm将变大16、（多选）如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受重力为G，桌而对P的支持力为N，则 （ ）At1时刻NG Bt2时刻NG Ct3时刻NG Dt4时刻NG17、（多选）如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨上应 （ ）A向右作减速运动 B向左作减速运动C向右作加速运动 D向左作加速运动18、（多选）光滑金属导轨宽L0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。金属棒ab的电阻为1，自t0时刻起从导轨最左端以v1m/s的速度向右匀速运动，则 （ ）A1s末回路中电动势为0.8V B1s末ab棒所受磁场力为0.64NC1s末回路中电动势为1.6V D1s末ab棒所受磁场力为1.28N19、（多选）目前中国南极考察队队员正在地球南极考察，设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员左方电势为U1，右方电势为U2，则以下说法正确的是 ( )A向着南极点行进时，U1比U2高 B背着南极点行进时，U1比U2低C在水平冰面上转圈时，U1比U2高 D无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U220、（单选）在一个大的可在水平面内自由转动的绝缘圆盘的边缘上均匀地嵌入一些带负电的金属小球。在圆盘的上方有一个小的电磁铁，电键接通C瞬间，A圆盘不转动 B圆盘能转动C圆盘能转动，俯视有顺时针电流D圆盘能转动，俯视有逆时针电流21、（单选）固定的超导圆环圆心为O，条形磁铁（可视为质点）沿中心轴线匀速地从a点穿过超导圆环，途经b、O、c、d各点。已知a、d两点关于O点对称，b、c两点也关于O点对称，且离O点较近。假设磁铁经过a点时环中的感应电流为零，则下列说法中正B、C确的是： A. 条形磁铁经过b点时受到圆环斥力的作用，经过c点时受到圆环引力的作用；adcboNSB. 条形磁铁经过b、c两点时都受到圆环斥力的作用；C. 条形磁铁经过O点时，超导圆环中的感应电流最大；D. 条形磁铁经过O点时，超导圆环中没有感应电流。22、（多选） 如图所示，一粗细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感强度为B，竖直向下的匀强磁场中，一根长为d，电阻为r/2的金属棒ab从圆环一端始终紧贴圆环以速度V0作匀速直线运动，ab棒运动到圆环直径位置时，以下说法中正确的有 （ ） Aab棒两端电势差为 Bab棒中电流为 Cab棒受到的安培力为B2d2v/r D外力对ab棒做功的功率为B2d2v/r23、（多选）如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则 ( )A上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功B上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程中克服磁场力做的功C上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率D上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率24、（单选）如图，一边长为a，电阻为R的等边三角形线框在外力作用下以速度vo匀速穿过宽度为a的两个匀强磁场区域，两磁场磁感应强度大小均为B，方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。以逆时针方向为电流正方向，从图示位置开始线框中感应电流I与沿运动方向的位移x的图象为 ( )25（多选）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，正方