【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）L1电磁感应现象、楞次定律（含解析）.doc

l1 电磁感应现象、楞次定律【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）16. 如右图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），其大小为b=k/r（其中r为辐射半径-考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为r（大于圆柱形磁铁的半径），而弯成铝环的铝丝横截面积s。圆环通过磁场由静止开始下落，下落过程中圆环平面始终水平，已知铝丝电阻率为 ，密度为 ，则圆环下落的最终速度为 【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势； l1 l2【答案解析】 解析：当圆环加速度为零时，有最大速度vm，此时安培力f=bil= 由平衡条件可知：mg=f得：vm= 【思路点拨】当重力等于安培力时，速度最大，根据平衡，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最终的速度大.【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）5阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如右图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是a电路中的电源必须是交流电源b电路中的a端点须连接直流电源的负极c若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度d若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度玩偶s极n极线圈可变电阻磁铁软铁电源【知识点】电磁感应 l1【答案解析】 c 解析：a、b利用同名磁极相互排斥使玩偶漂浮，所以电磁铁上端必须是n极，根据右手定则，必须是直流电源，a端接正极，故a、b错误；c、增大线圈匝数，可以增大电磁铁磁性，可以使玩偶漂浮更高，故c正确；d、增大电阻，则电流减小，电磁铁磁性减小，玩偶高度减小，故d错误；故选c【思路点拨】本题主要考查影响电磁铁的条件，电流、匝数，根据右手定则得到电磁铁的极性，本题比较简单。，【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）13匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感强度b随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示。令i1、i2、i3分别表示oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示很小一段金属环对应i1、i2、i3时受到的安培力。则btabc甲顺时针乙oai1沿逆时针方向，i2沿顺时针方向bi2沿顺时针方向，i3沿顺时针方向cf1方向指向圆心，f2方向指向圆心df2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心【知识点】法拉第电磁感应定律；楞次定律l1 l2【答案解析】 abd 解析：a、由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流i1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流i2沿顺时针方向，故a正确；b、由图甲所示可知，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流i3沿顺时针方向，故b正确；c、由左手定则可知，oa段电流受到的安培力f1方向指向圆心，ab段安培力f2方向背离圆心向外，故c错误；d、由左手定则可知，ab段安培力f2方向背离圆心向外，bc段，安培力f3方向指向圆心，故d正确；故选：abd【思路点拨】应用楞次定律可以判断出感应电流方向，由左手定则可以判断出电流所受安培力方向本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）15.如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为b，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为l，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为l的正方形导体线框，总电阻为r，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力f使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势e为正，外力f向右为正则以下能反映感应电动势e和外力f随时间变化规律的图象是（ ）【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律；楞次定律l1 l2 l5【答案解析】 ad 解析：根据楞次定律判断可知，安培力阻碍导体与磁场间的相对运动，所以线框所受的安培力方向向左，由平衡条件得知外力方向一直向右，为正t在0-时间内，线框通过左边的磁场，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值产生的感应电动势为 e1=blv，感应电流为 i1=，外力等于安培力，为f1=bi1l=；在-时间内，线框从左边磁场进入中间磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值回路中总的感应电动势为 e2=2blv，感应电流为 i2=，外力等于安培力，为f2=2bi2l=4；在-时间内，线框从中间磁场进入右边磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值回路中总的感应电动势为 e3=2blv，感应电流为 i3=，外力等于安培力，为f2=2bi3l=4；在-时间内，从右边磁场穿出，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值产生的感应电动势为 e4=blv，感应电流为 i4=，外力等于安培力，为f4=bi4l=；所以根据数学知识可知，ad正确故选：ad【思路点拨】线框匀速穿过方向不同的磁场，在刚进入或刚出磁场时，线框的感应电流大小相等，方向相同当线框从一种磁场进入另一种磁场时，此时有两边分别切割磁感线，产生的感应电动势正好是两者之和，根据e=blv，求出每条边产生的感应电动势，得到总的感应电动势由闭合电路欧姆定律求出线框中的感应电流，由求出安培力