北京市高考物理一轮复习 第23讲 电磁感应（新题）赏析2(1).doc

第23讲 电磁感应2014新题赏析1、某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路。然后进行如下操作：ab与磁场保持相对静止；让导轨与ab一起平行于磁感线运动；让ab做切割磁感线运动。探究：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路。然后进行如下操作：把条形磁铁放在螺线管内不动；把条形磁铁插入螺线管；把条形磁铁拔出螺线管。探究：如图丙所示，螺线管a、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；a放在螺线管b内，b与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下操作：闭合和断开开关瞬间；闭合开关，a中电流稳定后；闭合开关，a中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。可以观察到：(请在(1)(2)(3)中填写探究中的序号)(1)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(2)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(3)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(4)从以上探究中可以得到的结论是：当_时，闭合回路中就会产生感应电流。2、下图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()。a b c d3、图中ad所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是()。a图a中回路产生的感应电动势恒定不变b图b中回路产生的感应电动势一直在变大c图c中回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势d图d中回路产生的感应电动势先变小再变大4、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq、mn，mn的左边有一闭合电路，当pq在外力的作用下运动时，mn向右运动。则pq所做的运动可能是()向右加速运动向左加速运动向右减速运动向左减速运动a b c d5、在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知c30 f，l15 cm，l28 cm，磁场以5102 t/s的速率增加，则( )a电容器上极板带正电，带电荷量为6105 cb电容器上极板带负电，带电荷量为6105 cc电容器上极板带正电，带电荷量为6109 cd电容器上极板带负电，带电荷量为6109 c6、2010广州亚运会上100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为l0.5 m，一端通过导线与阻值为r0.5 的电阻连接；导轨上放一质量为m0.5 kg的金属杆(如图甲)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的拉力f作用在金属杆上，使杆运动。当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致。已知v和f的关系(如图乙)。(取重力加速度g10 m/s2)则下列说法错误的是()。a金属杆受到的拉力与速度成正比b该磁场磁感应强度为1 tc图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小d导轨与金属棒之间的动摩擦因数为0.47、如图所示，质量m10.1 kg，电阻r10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在u型金属框架上。框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2.相距0.4 m的mm、nn相互平行，电阻不计且足够长。电阻r20.1 的mn垂直于mm.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b0.5 t。垂直于ab施加f2 n的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与mm、nn保持良好接触。当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，mn上产生的热量q0.1 j，求该过程ab位移x的大小。8、如图甲所示，一个电阻值为r，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2r的电阻r1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和b0.导线的电阻不计，求0至t1时间内，(1)通过电阻r1上的电流大小和方向；(2)通过电阻r1上的电荷量q及电阻r1上产生的热量。9、如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为r，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是()a感应电流一直沿逆时针方向b线圈受到的安培力先增大，后减小c感应电动势的最大值ebrvd穿过线圈某个横截面的电荷量为10、如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨abc，相距均为d1 m，导轨ac间横跨一质量为m1 kg的金属棒mn，棒与导轨始终良好接触，棒的电阻r2 ，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为r2 的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度b2t的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对棒mn施加一水平向右的拉力f，使棒从静止开始运动，试求：(1)若施加的水平恒力f8 n，则金属棒达到稳定时速度为多少？(2)若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为1.5 m/s，则此时电压表的读数为多少？(3)若施加的水平外力功率恒为p20 w，经历t1 s时间，棒的速度达到2 m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？第23讲 电磁感应2014新题赏析1、(1)(2)(3)(4)闭合回路的磁通量发生改变详解：(1)只有当ab做切割磁感线运动时，闭合回路才会产生感应电流；(2)当螺线管中的磁通量发生改变时，闭合回路会产生感应电流；(3)闭合和断开开关瞬间或者改变滑动变阻器的阻值，都会使闭合回路的电流发生变化，因而螺线管中的磁通量发生改变，产生感应电流；(4)闭合回路的磁通量发生改变。2、b详解：根据楞次定律可确定感应电流的方向：对c选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同。线圈的上端为s极，磁铁与线圈相互排斥。综合以上分析知，选项正确。3、d详解：磁通量随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大。4、d详解：mn向右运动，说明mn受到向右的安培力，因为ab在mn处的磁场垂直纸面向里mn中的感应电流由mnl1中感应电流的磁场方向向上；若l2中磁场方向向上减弱pq中电流为qp且减小向右减速运动；若l2中磁场方向向下增强pq中电流为pq且增大向左加速运动。5、c详解：电容器两极板间的电势差u等于感应电动势e，由法拉第电磁感应定律，可得el1l22104 v，电容器的带电荷量qcuce6109 c，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，c项正确。6、a详解：由图象可知选项a错误、c正确；由fbilmg0及i可得：fmg0，从图象上分别读出两组f、v数据代入上式即可求得b1 t，0.4，所以选项b、d正确。7、(1)6 m/s(2)1.1 m详解：(1)ab对框架的压力f1m1g框架受水平面的支持力nm2gf1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力f2nab中的感应电动势eblvmn中电流imn受到的安培力f安ilb框架开始运动时f安f2由上述各式代入数据解得v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量q总q由能量守恒定律，得fxm1v2q总代入数据解得x1.1 m。8、（1）i1 电流方向为从b到a （2）qi1t1 qi12r1t1详解：(1)由图象分析可知，0至t1时间内由法拉第电磁感应定律有enns。而sr22，由闭合电路欧姆定律有i1联立以上各式解得：通过电阻r1上的电流大小为i1由楞次定律可判断通过电阻r1上的电流方向为从b到a。(2)通过电阻r1上的电荷量qi1t1通过电阻r1上产生的热量qi12r1t1。9、b详解：在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，a错误。导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，b正确。导体切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大为e2brv，c错误。穿过线圈某个横截面