2013高考物理_考点36_法拉第电磁感应定律

高考物理高考物理 2009 20122009 2012 年全国高考考题精选解析年全国高考考题精选解析 考点考点 3636 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 考点知识方法解读 1 法拉第电磁感应定律 感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比 即E 注意E 一般用来计算 t内产生感应电动势的平均值 n t n t 对于处于变化磁场中的电路 产生的感应电动势E nS 式中 S 为回路面积 n t t B 2 对于导体垂直切割磁感线 E BLv 式中L为有效切割长度 v 为导体相对于磁场的速 度 3 电磁感应现象中通过导体截面的电量q I t R 式中R为回路的总电阻 对于导 体切割磁感线类问题 一般采用右手定则判断感应电动势和感应电流方向 最新三年高考物理精选解析 高频考点 36 法拉第电磁感应定律 1 2012 新课标理综 如图 均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框 半圆 直径与磁场边缘重合 磁场方向垂直于半圆面 纸面 向里 磁感应强度大小为B0 使 该线框从静止开始绕过圆心 O 垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周 在线框中产 生感应电流 现使线框保持图中所示位置 磁感应强度大小随时间线性变化 为了产生与 线框转动半周过程中同样大 小的电流 磁感应强度 B 随时间的变化率的大小应为 t B A B C D 0 4 B 0 2 B 0 B 2 0 B 2 答案 C 解析 该线框从静止开始绕过圆心 O 垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周 在线框中产生感应电动势 E L2B0 磁感应强度大小随时间线性变化 产生与线框转动 1 2 半周过程中同样大 小的感应电动势 E L2 联立解得 选项 C 正确 t B 1 2t B 0 B 考点定位 此题考查法拉第电磁感应定律及其相关知识 2 2012 四川理综 半径为a右端开小口的导体圆环和长为 2a的导体直杆 单位长度电阻均为R0 圆环水平固定放置 整个内部区域分布着竖直向 下的匀强磁场 磁感应强度为 B 杆在圆环上以速度v平行于直径 CD 向右做匀速直线运 动 杆始终有两点与圆环良好接触 从圆环中心 O 开始 杆的位置由 确定 如图所示 则 A 0 时 杆产生的电动势为 2Bav B 3 时 杆产生的电动势为Bav 3 C 0 时 杆受的安培力大小为 2 0 3 2 R B av D 3 时 杆受的安培力大小为 2 0 3 53 R B av 3 2011 广东理综卷 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中 线圈平面与磁场方向垂 直 关于线圈中产生的感应电动势和感应电流 下列表述正确的是 A 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B 穿过线圈的磁通量越大 感应电动势越大 C 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 D 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 点评 此题综合考查法拉第电磁感应定律和楞次定律及其相关知识 4 2010 新课标理综 如图所示 两个端面半径同为 R 的圆柱形铁芯同轴水平放置 相对 的端面之间有一缝隙 铁芯上绕导线并与电源连接 在缝隙中形成一匀强磁场 一铜质细 直棒 ab 水平置于缝隙中 且与圆柱轴线等高 垂直 让铜棒从静止开始自由下落 铜棒 下落距离为 0 2R 时铜棒中电动势大小为E1 下落距离为 0 8R 时电动势大小为 E2 忽略涡 流损耗和边缘效应 关于E1 E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性 下列判断正确的是 A E1 E2 a 端为正 B E1 E2 b 端为正 C E1 E2 a 端为正 D E1 E2 b 端为正 解析 铜棒下落距离为 0 2R 时铜棒的有效切割长度为 L1 2 2 R 速度 v 根 2 0 2 2 R R0 9620 2g R 0 4 gR 据 E BLv 产生的感应电动势E1 2RB 铜棒下落距离为 0 8R 时铜棒的有效切割0 384 gR 长度为L2 2 2R 速度 v 根据E BLv 产生 2 0 8 2 R R0 3620 8g R 1 6 gR 的感应电动势E2 2RB 显然E1 E2 由安培定则可判断出两圆柱形铁芯缝隙中0 576 gR 磁场方向向左 由右手定则可判断出铜棒中感应电动势方向由 a 指向 b b 端为正 选项 D 正确 答案 D 点评 此题考查安培定则 法拉第电磁感应定律 右手定 则等 5 2010 山东理综 如图所示 空间存在两个磁场 磁感应 强度大小均为 B 方向相反且垂直纸面 MN PQ 为其边界 OO 为其对称轴 一导线折成边长为l的正方形闭合回路 abcd 回路在纸面内以恒定速度v0向右移动 当运动到关于 OO 对称的位置时 A 穿过回路的磁通量为零 B 回路中感应电动势大小为 2Blv0 C 回路中感应电流的方向为顺时针方向 D 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 答案 ABD 点评 此题考查磁通量 法拉第电磁感应定律 右手定则 安培力 左手定则等电磁学 的知识点 意在考查考生理解和综合运用知识的能力 6 2010 全国理综 1 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 大小为 4 5 10 5T 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸 河宽 100m 该河段涨潮和落潮时有海水 视为导体 流过 设落潮时 海水自西向东流 流速为 2m s 下列说法正确的是 A 电压表记录的电压为 5mV B 电压表记录的电压为 9mV C 河南岸的电势较高 D 河北岸的电势较高 解析 海水在落潮时自西向东流 该过程可以理解为 自西向东运动的导体棒在切割竖 直向下的磁场产生感应电动势 根据法拉第电磁感应定律 E BLv 4 5 10 5 100 2V 9 10 3V 选项 A 错误 B 正确 根据右手定则 感应电动势方向自南向北 即 北岸是正极电势高 南岸电势低 选项 C 错误 D 正确 点评 此题考查法拉第电磁感应定律和右手定则 7 2012 上海物理 正方形导体框处于匀强磁场中 磁场方向垂直框平面 磁感应强度 随时间均匀增加 变化率为k 导体框质量为m 边长为L 总电阻为R 在恒定外力F作用下由静止开始运动 导体框在磁场中的加速度大小为 导体框中感应电流做功的功率为 答案 F m R Lk 42 8 2011 浙江理综 如图甲所示 在水平面上固定有长为L 2m 宽为d 1m 的金属 U 型 轨导 在 U 型导轨右侧l 0 5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 且磁感应强度随 时间变化规律如图乙所示 在t 0 时刻 质量为m 0 1kg 的导体棒以v0 1m s 的初速度从 导轨的左端开始向右运动