云南省2011届高三物理一轮复习试题：电磁感应单元小结.doc

第62讲单 元 小 结链接高考1.在如图所示的电路中，三个相同的灯泡Q1、Q2、Q3和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有2008年高考江苏物理卷()A.Q1先变亮，然后逐渐变暗B.Q2先变亮，然后逐渐变暗C.Q3先变亮，然后逐渐变暗D.Q2、Q3都逐渐变暗解析：本题重点考查自感现象.开关S闭合时，设通过每个灯泡的电流都为I，则通过电感L1的电流为2I，通过电感L2的电流为I；断开开关S的瞬间，电感中的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故通过Q2、Q3的电流由i逐渐减小，选项B、C均错误，D正确.每个电感线圈中产生的感应电动势均加载于灯泡Q1，所以选项A正确.答案：AD2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是2007年高考宁夏理综卷()A.从a到b，上极板带正电B.从a到b，下极板带正电C.从b到a，上极板带正电D.从b到a，下极板带正电解析：磁铁下落时，穿过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，故线圈中感应电流的磁场方向竖直向上.由安培定则可知电流的方向为bRa，电容器下极板带正电.答案：D3.如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B随时间变化的规律如图乙所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则图丙的it图象中正确的是2008年高考全国理综卷()解析：01 s内，B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；23 s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，选项B错误、D正确.答案：D4.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，图丙中正确表示线圈中感应电动势E变化的是2006年高考天津理综卷()解析：由法拉第电磁感应定律得，Enn，在t0至t1 s时间内，B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值；在t1 s至t3 s时间内，B不变化，则感应电动势为零；在t3 s至t5 s时间内，B均匀增大，则为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t0至t1 s时间内小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值.所以选项A正确.答案：A5.如图甲所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是2008年高考宁夏理综卷()A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b解析：由楞次定律可得感应电路可等效为如图乙所示：故通过R的电流由c到d，通过r的电流由b至a.答案：B6.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路中的总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法中正确的是2006年高考重庆理综卷()A.ab杆所受的拉力F的大小为mgB.cd杆所受的摩擦力为零C.回路中的电流为D.与v1大小的关系为解析：ab杆受力平衡，故拉力FfFabmgBILmg，选项A正确.cd杆受的安培力水平向右，由于回路的电流为I，因此cd杆受安培力大小为Fcd，cd杆受的重力与摩擦力相平衡，即mg，因此，故选项D正确，B、C不对.答案：AD7.如图甲所示，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2006年高考上海物理卷()A.电阻R1消耗的热功率为B.电阻R2消耗的热功率为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解析：上滑速度为v时，导体棒受力如图乙所示.则有：F电阻R1、R2消耗的热功率为：PR1PR2()2RFv，故选项A错误，B正确.由于：fN，Nmgcos 整个装置因摩擦而消耗的热功率为：Pffvmgvcos ，故选项C正确.此时，整个装置消耗的机械功率为：PPFPfFvmgvcos ，故选项D正确.答案：BCD8.两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2008年高考山东理综卷()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析：在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力的作用，选项A正确；由右手定则可得，电流的方向从b到a，选项B错误；当速度为v时，产生的电动势为EBLv，受到的安培力为FBIL，计算可得F，选项C正确；在运动的过程中，弹簧的弹性势能、棒的重力势能和电阻的内能都参与了转化，选项D错误.答案：AC9.在研究电磁感应现象实验中，(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中选择必要的器材，在图甲中用实线连接成相应的实物电路图. 甲 乙 (2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向(填“相同”或“相反”).(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向(填“相同”或“相反”).2006年高考上海物理卷解析：(1)实物电路图如图乙所示.(2)因闭合开关时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相反.故电流绕行方向相反.(3)将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故电流绕行方向相同.答案：(1)如图乙所示(2)相反(3)相同10.如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度的大小为B1的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度的大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，细导线松弛而金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a、b两点的作用力.(1)通过ab边的电流Iab是多大？(2)导体杆ef的运动速度v是多大？2007年高考四川理综卷解析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为Iab，dc边的电流为Idc，有：IabI，IdcI金属框受重力和安培力作用而处于静止状态，有：mgB2IabL2B2IdcL2解得：Iab.(2)由(1)可得I设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有：EB1L1v设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则Rr根据闭合电路的欧姆定律，有：I解得：v.答案：(1)(2)11.两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：(1)ab运动的速度v的大小.(2)电容器所带的电荷量q.2007年高考天津理综卷解析：(1)设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离s所用的时间为t，则有：EBlvItQI2(4R)t由上述方程得：v.(2)设电容器两极板间的电势差为U，则有：UIR电容器所带电荷量qCUq.答案：(1)(2)12.如图甲所示，顶角45的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t0时，导体棒位于顶角O处.求：(1)t时刻流过导体棒的电流I和电流方向.(2)导体棒做匀速直线运动时水平外力F的表达式.(3)导体棒在0t时间内产生的焦耳热Q.(4)若在t0时刻将外力F撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x.2006年高考江苏物理卷解析：(1)0到t时间内，导体棒的位移为：xv0tt时刻，导体棒的有效长度为：lx导体棒的电动势为：EBlv0回路总电阻为：R(2xx)r