2011高考物理一轮复习考点演练：第9章 电磁感应（解析版）

用心 爱心 专心 第九章第九章 第第 1 1 节电磁感应现象楞次定律节电磁感应现象楞次定律 班级 姓名 成绩 时间 45 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 1010 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 每题只有一个答案正确 分 每题只有一个答案正确 共共 7070 分 分 1 德国 世界报 曾报道个别西方国家正在研制电磁脉冲武器即电磁炸弹 若一枚原始脉冲 功率 10 千兆瓦 频率 千兆赫的电磁炸弹在不到 100 m 的高空爆炸 它将使方圆 400 500 m2的范围内电场强度达到每米数千伏 使得电网设备 通信设施和计算机中的硬盘与软盘均 遭到破坏 电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是 A 电磁脉冲引起的电磁感应现象 B 电磁脉冲产生的动能 C 电磁脉冲产生的高温 D 电磁脉冲产生的强光 2 改编题 2009 年 11 月底 中国首条中低速磁悬浮列车工程化示范线唐山试验线工程竣工 并通过验收 磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁 在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环 当 列车运行时 电磁铁产生的磁场相对铝环运动 列车凌空浮起 使车与轨之间的摩擦减小到 零 从而提高列车的速度 以下说法正确的是 A 当列车通过铝环时 铝环中有感应电流 感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的 方向相同 B 当列车通过铝环时 铝环中有感应电流 感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的 方向相反 C 当列车通过铝环时 铝环中通有电流 铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的 方向相同 D 当列车通过铝环时 铝环中通有电流 铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的 方向相反 3 1931 年英国物理学家狄拉克从理论上预言 存在只有一个磁极的粒子 磁单极子 1982 年美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验 设想一个只有 N 极的磁单极子从 上向下穿过一个超导线圈 那么从上向下看 超导线圈中将出现先逆时针后顺时针方向的感应电流 超导线圈中将出现总是逆时针方向的感应电流 超导线圈中产生的感应电动势一定恒定不变 超导线圈中产生的感应电流将长期维持下去 以上判断正确的是 A B C D 4 如图所示 一定长度的导线围成闭合的正方形线框 使框面垂直于磁场放置 若因磁场的 用心 爱心 专心 变化而导致线框突然变成圆形 则 A 因 B 增强而产生逆时针的电流 B 因 B 减弱而产生逆时针的电流 C 因 B 减弱而产生顺时针的电流 D 以上选项均错误 5 如图所示 将电池组 滑动变阻器 带铁芯的线圈A 线圈B 电流计及开关如图连接 在开关闭合 线圈A放在线圈B中的情况下 某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左 加速滑动时 电流计指针向右偏转 由此可以判断 A 线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动 都能引起电流计指针向左偏转 B 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关 都能引起电流计指针向右偏转 C 滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动 都能使电流计指针静止在中央 D 因为线圈A 线圈B的绕线方向未知 故无法判断电流计指针偏转的方向 6 无线电技术的发展 极大地方便了人们的生活 在无线电技术中 常有这样的要求 即一 个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小 下列两个线圈安装位置的图中 最符 合该要求的是 7 如图所示 铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落 在下落过程中 下列判断中 正确的是 A 金属环在下落过程中的机械能守恒 B 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量 C 金属环的机械能先减小后增大 D 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力 用心 爱心 专心 8 如图所示 将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中 磁场方向与其 平面垂直 现在AB CD的中点处连接一个电容器 其上 下极板分别为a b 让匀强磁场以 某一速度水平向右匀速移动 则下列说法错误的是 A ABCD回路中没有感应电流 B A与D B与C间有电势差 C 电容器a b两极板分别带上负电和正电 D 电容器a b两极板分别带上正电和负电 9 2009 海南 一长直铁芯上绕有一固定线圈M 铁芯右端与一木质圆柱密接 木质圆柱 上套有一闭合金属环N N可在木质圆柱上无摩擦移动 M连接在如图所示的电路中 其中R 为滑动变阻器 E1和E2为直流电源 S 为单刀双掷开关 下列情况可观测到 N 向左运动的是 A 在 S 断开的情况下 S 向a闭合的瞬间 B 在 S 断开的情况下 S 向b闭合的瞬间 C 在 S 已向a闭合的情况下 将R的滑动头向c端移动时 D 在 S 已向a闭合的情况下 将R的滑动头向d端移动时 10 2010 芜湖模拟 如图 线圈L1 铁芯M 线圈L2都可以自由移动 开关 S 合上后使 L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向是a b 可采用的办法是 A 使L2迅速远离L1 B 断开电源开关 S C 将铁芯M插入 D 将铁芯M抽出 用心 爱心 专心 二 计算题 本题共二 计算题 本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 要有必要的文字说明和解题分 要有必要的文字说明和解题 步骤 有数值计算的要注明单位 步骤 有数值计算的要注明单位 11 14 分 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为 2l的正方形范围内 有一个电阻为 R 边长为l的正方形导线框abcd 沿垂直于磁感线方向 以速度v匀速通过磁场 如图所 示 从ab进入磁场时开始计时 1 画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象 2 判断线框中有无感应电流 若有请判断出感应电流的方向 12 16 分 如图所示 固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中 金属棒 MN沿框架以速度v向右做匀速运动 t 0 时 磁感应强度为B0 此时MN到达的位置使MDEN 构成一个边长为l的正方形 为使MN棒中不产生感应电流 从t 0 开始 磁感应强度B应 怎样随时间t变化 请推导出这种情况下B与t的关系式 用心 爱心 专心 第第 2 2 节节 法拉第电磁感应定律自感和涡流法拉第电磁感应定律自感和涡流 班级 姓名 成绩 时间 45 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 1010 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 每题只有一个答案正确 分 每题只有一个答案正确 共共 7070 分 分 1 穿过闭合回路的磁通量 随时间t变化的图象分别如图 所示 下列关于回路中产生 的感应电动势的论述 正确的是 A 图 中 回路产生的感应电动势恒定不变 B 图 中 回路产生的感应电动势一直在变大 C 图 中 回路在 0 t1时间内产生的感应电动势小于在t1 t2时间内产生的感应电动势 D 图 中 回路产生的感应电动势先变小再变大 2 2010 宁波模拟 如图甲所示 长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动 长 直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i i t图象如图乙所示 规定图中箭头 所指的方向为电流正方向 则在T 4 3T 4时间内 矩形线框中感应电流的方向和大小 下 列判断正确的是 A 始终沿逆时针方向且增大 B 始终沿顺时针方向 先增大后减小 C 先沿逆时针方向然后沿顺时针方向 先减小后增大 D 先沿顺时针方向然后沿逆时针方向 先增大后减小 3 如图所示 一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路 虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强 磁场 方向垂直于回路所在的平面 回路以速度v向右匀速进入磁场 直径CD始终与MN垂直 从 D点到达边界开始到 用心 爱心 专心 C 点进入磁场为止 下列结论错误的是 A 感应电流方向不变 B CD段直线始终不受安培力 C 感应电动势最大值E Bav D 感应电动势平均值E 1 4 Bav 4 如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图 将铜盘放在磁场中 让磁感 线垂直穿过铜盘 图中a b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内 转动铜盘 就可以使闭 合电路获得电流 若图中铜盘半径为L 匀强磁场的磁感应强度为B 回路总电阻为R 从上 往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为 则下列说法正确的是 A 回路中有大小和方向做周期性变化的电流 B 回路中电流大小恒定 且等于BL2 R C 回路中电流方向不变 且从b导线流进灯泡 再从a导线流向旋转的铜盘 D 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场 不转动铜盘灯泡中也会有 电流流过 5 如图所示 一宽为 40 cm 的匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向里 一边长为 20 cm 的正 方形导线框位于纸面内 以垂直于磁场边界的恒定速度v 20 cm s 通过磁场区域 在运动 过程中 线框有一边始终与磁场区域的边界平行 取它刚进入磁场时刻t 0 时 则选项中 能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是 6 如图甲所示 n 50 匝的圆形线圈M 它的两端点a b与内阻很大的电压表相连 线圈中 磁通量的变化规律如图乙所示 则ab两点的电势高低与电压表的读数为 用心 爱心 专心 A Ua Ub 20 V B Ua Ub 10 V C Ua Ub 20 V D Ua Ub 10 V 7 如图所示 两块水平放置的金属板距离为d 用导线 开关 K 与一个n匝的线圈连接 线 圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中 两板间放一台小压力传感器 压力传感器上表 面绝缘 在其上表面静止放置一个质量为m 电量为 q的小球 K 断开时传感器上有示数 K 闭合时传感器上的示数变为原来的一半 则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是 A 正在增加 t mgd 2q B 正在增加 t mgd 2nq C 正在减弱 t mgd 2q D 正在减弱 t mgd 2nq 8 如图所示 长为L的金属导线弯成一圆环 导线的两端接在电容为C的平行板电容器上 P Q为电容器的两个极板 磁场垂直环面向里 磁感应强度以B B0 Kt K 0 随时间变化 t 0 时 P Q两板电势相等 两板间的距离远小于环的半径 经时间t电容器P板 A 不带电 B 所带电荷量与t成正比 C 带正电 电荷量是KL2C 4 D 带负电 电荷量是KL2C 4 9 改编题 如图所示 电路原来接通 在t0时刻断开开关 则R中电流随时间变化的情况 可能是图中的 用心 爱心 专心 A B C D 10 在如图所示的电路中 A1和 A2是两个相同的小灯泡 L是一个自感系数相当大的线圈 其直流电阻值与R相等 在开关 K 接通和断开时 灯泡 A1和 A2亮暗的顺序是 A 接通时 A1先达到最亮 断开时 A1后暗 B 接通时 A2先达到最亮 断开时 A2后暗 C 接通时 A1先达到最亮 断开时 A2先暗 D 接通时 A2先达到最亮 断开时 A2先暗 二 计算题 本题共二 计算题 本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 要有必要的文字说明和解题分 要有必要的文字说明和解题 步骤 有数值计算的要注明单位 步骤 有数值计算的要注明单位 11 2009 全国 15 分 如图 匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里 大小随时间 的变化率 B t k k为负的常量 用电阻率为 横截面积为S的硬导线做成一边长为l 的方框 将方框固定于纸面内 其右半部位于磁场区域中 求 1 导线中感应电流的大小 2 磁场对方框作用力的大小随时间的变化率 用心 爱心 专心 12 15 分 如图所示 平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中 方向垂直于纸面向里 间距为L 左端电阻为R 其余电阻不计 导轨右端接一电容为C的电容器 现有一长 2L的金 属棒ab放在导轨上 ab以a为轴顺时针以角速度 转过 90 的过程中 通过R的电荷量 为多少 第第 3 3 节节 电磁感应的综合应用班级姓名成绩电磁感应的综合应用班级姓名成绩 班级 姓名 成绩 时间 45 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 1010 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 每题只有一个答案正确 分 每题只有一个答案正确 共共 7070 分 分 1 如图所示 电阻为R 其他电阻均可忽略 ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒 质量 为m 棒的两端分别与ab cd保持良好接触 又能沿框架无摩擦下滑 整个装置放在与框架 垂直的匀强磁场中 当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关 S 则 S 闭合后 用心 爱心 专心 A 导体棒ef的加速度可能大于g B 导体棒 ef 的加速度一定小于 g C 导体棒 ef 最终速度随 S 闭合时刻的不同而变化 D 导体棒 ef 机械能与回路内产生的电能之和一定守恒 2 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的一边a b两点间电势差绝对值最大的是 3 如图所示 固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻 但表面粗糙 导轨左端连 接一个电阻R 质量为m的金属棒 电阻也不计 放在导轨上 并与导轨垂直 整个装置放在 匀强磁场中 磁场方向与导轨平面垂直 用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中 A 恒力 F 做的功等于电路产生的电能 B 恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C 克服安培力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 D 恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 4 如图所示 用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和 2L的两只闭合线框a和b 以相同的速 度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外 不考虑线框的动能 若外力对环 做的功分别为Wa Wb 则Wa Wb为 A 1 4 B 1 2 C 1 1 D 不能确定 5 2009 宁夏理综 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 用心 爱心 专心 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 t变化的 图象是 6 图中EF GH为平行的金属导轨 其电阻可不计 R为电阻器 C为电容器 AB为可在EF 和GH上滑动的导体横杆 有均匀磁场垂直于导轨平面 若用I1和I2分别表示图中该处导线 中的电流 则当横杆AB A 匀速滑动时 I1 0 I2 0 B 匀速滑动时 I1 0 I2 0 C 加速滑动时 I1 0 I2 0 D 加速滑动时 I1 0 I2 0 7 改编题 在光滑的水平地面上方 有两个磁感应强度大小均为B 方向相反的水平匀强 磁场 如图所示PQ为两个磁场的边界 磁场范围足够大 一个半径为a 质量为m 电阻为 R的金属圆环垂直磁场方向 以速度v从如图所示位置运动 当圆环运动到直径刚好与边界 线PQ重合时 圆环的速度为v 2 则下列说法正确的是 用心 爱心 专心 A 此时圆环中的电功率为B2a2v2 R B 此时圆环的加速度为4B2a2v mR C 此过程中通过圆环截面的电量为 Ba2 R D 此过程中回路产生的电能为 0 75mv2 8 改编题 如图所示 质量为m 边长为L的正方形线框从某一高度自由落下后 通过一 高度也为L的匀强磁场区域 则线框通过磁场过程中产生的焦耳热 可能大于 2mgL 可能等于 2mgL 可能小于 2mgL 可能为零 A B C D 9 如图所示 用铝板制成 U 型框 将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中 使整体 在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动 悬挂拉力为FT 则 A 悬线竖直 FT mg B 悬线竖直 FT mg C 悬线竖直 FT mg D 无法确定FT的大小和方向 10 两根足够长的光滑导轨竖直放置 间距为L 底端接阻值为R的电阻 将质量为m的金属 棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端 金属棒和导轨接触良好 导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直 如图所示 除电阻R外其余电阻不计 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释 放 则 用心 爱心 专心 A 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B 金属棒向下运动时 流过电阻R的电流方向为a b C 金属棒的速度为v时 所受的安培力大小为F B2L2v R mg D 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 二 计算题 本题共二 计算题 本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 要有必要的文字说明和解题分 要有必要的文字说明和解题 步骤 有数值计算的要注明单位 步骤 有数值计算的要注明单位 11 2008 北京 15 分 均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd 每边长为L 总电阻 为R 总质量为m 将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处 如图所示 线框由静止 自由下落 线框平面保持在竖直平面内 且cd边始终与水平的磁场边界平行 当cd边刚进 入磁场时 则 1 求线框中产生的感应电动势大小 2 求cd两点间的电势差大小 3 若此时线框加速度恰好为零 求线框下落的高度h应满足的条件 12 15 分 如图所示 固定的水平光滑金属导轨 间距为L 左端接有阻值为R的电阻 处在 方向竖直 磁感应强度为B的匀强磁场中 质量为m的导体棒与固定弹簧相连 放在导轨上 导轨与导体棒的电阻均可忽略 初始时刻 弹簧恰处于自然长度 导体棒具有水平向右的初 速度v0 在沿导轨往复运动的过程中 导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触 1 求初始时刻导体棒受到的安培力 2 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时 弹簧的弹性势能为EP 则这一过程中安培力 所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少 3 导体棒往复运动 最终将静止于何处 从导体棒开始运动直到最终静止的过程中 电 用心 爱心 专心 阻R上产生的焦耳热Q为多少 答案部分答案部分 第第 1 1 节节 电磁感应现象楞次定律电磁感应现象楞次定律 1 解析 电场的变化产生磁场 使周围的闭合回路产生感应电流 从而达到破坏电网设备 通信设施和计算机中的硬盘与软盘的目的 选项 A 正确 答案 A 2 解析 列车通过铝环时 铝环中磁通量增加 铝环中产生感应电流 由楞次定律知 铝环 中感应电流的磁场方向跟电磁铁的磁场方向相反 从而使电磁铁受到向上的力 使列车悬浮 选 项 B 正确 答案 B 3 解析 由楞次定律可知出现逆时针电流 又因超导体电阻为零 故电流会长期维持下去 而感应电动势则是变化的 选项 B 正确 答案 B 4 解析 线圈因磁场变化变成圆形 线圈面积增大 由楞次定律知 感应电流是为了阻碍磁 通量减少而使线圈面积增大 所以磁感应强度减弱 感应电流沿顺时针方向 选项 C 正确 答案 C 5 解析 当滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时 通过A线圈的电流减小 使得穿过B线 圈的磁通量减少 从而使电流计指针向右偏转 在选项中如果是使穿过B中的磁通量减少 电流计指针就向右偏转 如果是使穿过B中的磁通量增加 则电流计指针就向左偏转 所以 答案为B 答案 B 6 解析 当两线圈垂直交错在一起时 其中的任意一个线圈的电流发生变化 此时穿过另一 线圈的磁通量为零 因此选项 D 正确 答案 D 7 解析 线圈下落过程中由于安培力做功 将一部分机械能转化为电能 因此 B 正确 A C 错误 金属环在落到磁铁中部 N 极与 S 极的分界线时并不切割磁感线 环中无感应电流 不 受安培力 由牛顿第三定律可知磁铁也不受环通过磁场作用的力 此时磁铁对桌面的压力等 于其重力 选项 D 错误 答案 B 8 解析 匀强磁场运动过程中 AD杆和BC杆各相当于一个电源 它们的电动势相等 且两 个电源的正负极分别相连 由右手定则可以判断C D两点均为电源正极 选项 A B C 正确 答案为 D 答案 D 9 解析 由楞次定律可知 线圈N向左运动的效果是为了阻碍线圈磁通量的减小 故电路中 电流是减小的 A B D 中电流增加 C 中电流减小 所以选 C 正确 答案 C 用心 爱心 专心 10 解析 合上 S 后 根据安培定则 线圈L2中的磁感线向右 而若R中流过由a b的电流 根据楞次定律应是L2中的原磁加强而引起的 因此 C 正确 A B D 错误 答案 C 11 解析 线框穿过磁场的过程可分为三个阶段 进入磁场阶段 只有ab边在磁场中 在 磁场中运动阶段 ab cd两边都在磁场中 离开磁场阶段 只有cd边在磁场中 1 线框进入磁场阶段 t为 0 l v 线框进入磁场中的面积随时间成正比 S lvt 最后为 BS Bl2 线框在磁场中运动阶段 t为 l v 2l v 线框磁通量为 Bl2 保持不变 线框离开磁场阶段 t为 2l v 3l v 线框磁通量线性减小 最后为零 综上可作出磁通量随时间变化的图象如图所示 2 线框进入磁场阶段 穿过线框的磁通量增加 线框中将产生感应电流 由右手定则可知感 应电流方向为逆时针方向 线框在磁场中运动阶段 穿过线框的磁通量保持不变 无感应电 流产生 线框离开磁场阶段 穿过线框的磁通量减小 线框中将产生感应电流 由右手定则可 知 感应电流方向为顺时针方向 12 解析 要使MN棒中不产生感应电流 应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化 在t 0 时刻 穿过线圈平面的磁通量 1 B0S B0l2 设t时刻的磁感应强度为B 此时磁通 量为 2 Bl l vt 由 1 2得B B0l l vt 第第 2 2 节法拉第电磁感应定律自感和涡流节法拉第电磁感应定律自感和涡流 1 解析 由产生感应电动势的条件可知 回路中磁通量发生变化才能产生感应电动势 图 中穿过回路的磁通量 是一恒定值 所以回路中不产生感应电动势 选项 A 错误 图 中 穿过闭合回路的磁通量 随时间 t 均匀变化 即 t是一恒量 由法拉第电磁感应定 律产生的感应电动势与磁通量变化率成正比 可知回路产生的感应电动势是一恒定值 选项 B 错误 图 中穿过回路的磁通量在 0 t1时间内的变化率 t大于在t1 t2时间内的变 化率 所以回路在 0 t1时间内产生的感应电动势大于在t1 t2时间内产生的感应电动势 选 项 C 错误 图 中穿过回路的磁通量变化率 t先变小后变大 所以回路产生的感应 电动势先变小再变大 选项 D 正确 答案 D 2 解析 长直导线中的电流变化情况与线框abcd中的磁场变化情况相同 由楞次定律可判 定线框中的电流始终沿顺时针方向 又因长直导线中的电流变化率先增大后减小 故线框中 的磁感应强度的变化率先增大后减小 由E t B tS 可判定感应电动势先增大 后减小 即感应电流先增大后减小 B 项正确 答案 B 3 解析 在闭合电路进入磁场的过程中 通过闭合电路的磁通量逐渐增大 根据楞次定律可 知感应电流的方向为逆时针方向不变 A 正确 根据左手定则可以判断 CD段受安培力向下 B 错误 当半圆闭合回路进入磁场一半时 即这时等效长度最大为a 这时感应电动势最大 E Bav C 正确 感应电动势平均值E t B 1 2 a2 2a v 1 4 Bav D 正 用心 爱心 专心 确 答案为 B 答案 B 4 解析 铜盘在转动的过程中产生恒定的电流I BL2 2R A 错误 B 错误 由右手定则可知 铜盘在转动的过程中产生恒定的电流从b导线流进灯泡 再从a流向旋转的铜盘 C 正确 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场 不转动铜盘时闭合回路磁通 量不发生变化 灯泡中没有电流流过 D 错误 答案 C 5 解析 由感应电流产生的条件可知 线框只有一条竖直边在磁场中时 穿过线框的磁通量 才是变化的 回路中才有感应电流 因为线圈运动速度恒定 所以感应电动势 感应电流大 小是恒定的 由此可知答案为 C 答案 C 6 解析 由楞次定律可知Ua Ub 又根据E n t 50 8 0 01 4 0 1 V 10 V 选 项 B 正确 答案 B 7 解析 由题意可知 K 闭合时传感器上的示数变为原来的一半 说明上极板带负电 所受的 电场力为F qE mg 2 因此两极板之间的电势差为U Ed mgd 2q 再根据法拉第电磁感应定 律有U n t 由此可解得 t mgd 2nq 答案 B 8 解析 磁感应强度以B B0 Kt K 0 随时间变化 由法拉第电磁感应定律 E t S B t KS 而S L2 4 经时间t电容器P板所带电荷量Q EC KL2C 4 由 楞次定律可知电容器 P 板带负电 故选项 D 正确 答案 D 9 解析 断开开关瞬间 流过R的电流大小等于断开开关前线圈中的电流 方向与R中原来 的电流方向相反 由于线圈的直流电阻可能大于R 也可能小于R 故断开开关前 线圈中 电流可能小于R中的电流 也可能大于R中的电流 正确 故选项 B 正确 答案 B 10 解析 当电流发生变化时 线圈电路中将产生自感电动势 自感电动势起阻碍电流变化 的作用 在 K 接通时 线圈中将产生自感电动势 从而使通过线圈L的电流只能从零逐渐地 增大 等效地看 在 K 接通时相当于L表现为很大的电阻 故 A1先达到最亮 当 K 切断的瞬 间 通过 A2和 R 的电流立即消失 而在线圈L中将产生阻碍电流减小的自感电动势 线圈L 与 A1组成闭合电路 通过 A1的电流强度与通过L的电流强度相等 所以 A1后暗 选项 A 正 确 答案 A 11 解析 1 线框中产生的感应电动势 E t BS t 1 2 l2k 在线框产生的感应电流I E R R 4l S 联立 得I klS 8 2 导线框所受磁场力的大小为F BIl 它随时间的变化率为 F t Il B t 由以上各 式联立可得 F t k2l2S 8 12 解析 设ab棒以a为轴旋转到b端刚脱离导轨的过程中 通过R的电荷量为Q1 根据法 拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得 E t B S t I E R B S R t S 1 2 L 3L 3 2 L2 由电流定义 用心 爱心 专心 I Q t 得Q1 R 3L2B 2R 在这一过程中电容器充电的总电荷量QC CUm Um是ab棒在转动过程中产生的感应电动势的最 大值 即Um B 2L 1 2 2L 2BL2 解得Q2 2BL2 C 当 ab 棒脱离导轨后C对R放电 通过R的电荷量为Q2 所以整个过程中通过R的总电荷量为 Q Q1 Q2 BL2 3 2R 2 C 第第 3 3 节节 电磁感应的综合应用电磁感应的综合应用 1 解析 开关闭合前 导体棒只受重力而加速下滑 闭合开关时有一定的初速度v0 若此时F 安 mg 则F安 mg ma 若F安 mg 则mg F安 ma F安不确定 A 正确 B 错误 无论闭合 开关时初速度多大 导体棒最终的安培力和重力平衡 故 C 错误 再根据能量守恒定律可知 D 正确 答案 D 2 解析 线框切割磁感线导体长度相同 速度大小相等 感应电动势和电流大小相同 设线 框每边电阻为R 则 A 中Uab I R B 中Uab I 3R C 中Uab IR D 中Uab IR 故选项 B 正确 答案 B 3 解析 在此运动过程中做功的力是拉力 摩擦力和安培力 三力做功之和为棒ab动能的 增加量 其中克服安培力做功将机械能转化为电能 故选项 D 正确 答案 D 4 解析 根据能的转化和守恒定律可知 外力做功等于电能 而电能又全部转化为焦耳热 则Wa Qa BLv 2 Ra L v Wb Qb B2Lv 2Rb 2L v 由电阻定律知Rb 2Ra 故Wa Wb 1 4 答案 A 5 解析 依据右手定则 可知在 0 2 内 电流方向M到O 在电阻R内则是由b到a 为 负值 且大小为I 1 2 BL 2 R为一定值 2 内没有感应电流 3 2 内电流的 方向相