百所名校好题速递分项汇编(选修3-1、选修3-2)：(第02期)专题17法拉第电磁感应定律及其应用(解析版

1、3-2)EFG则感应电流i与时间t的关系图线正确的是（2016-2017学年高二物理百所名校速递分项汇编（选修3-1.专题L7法拉第电磁感应定律及其应用、单项选择题1.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，等腰直角区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L.现有一电阻为闭合直角梯形导线框 ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场.t=0时刻恰好位于图示位置（即BC与EF在一条直线上，且C与E重合），规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,SLv【解析】L在0-内，CD边切割磁感线，磁適里壇尢，由楞次定律和断可Ml愍应电茨的方问沿逆时钊方 向

2、P址眾m膊长度E则感应电欢朴普二葺S,当冲寸，比2渥內，AD、CD和AB边切割磁感纟扎确進量僧大，由楞次宜待半斷可如感应毛谎的方向君逆时针 V V方问，为正；有效的切割罠度 氓 Cn- L) -L- Cm- L) =2a- 1 v,贝憾应电流人小为,心孚=喧工?血t线怪邈咸，当tpE时，i=1l,心器：t在兰-兰內，嵐诵量咸卜， 由楞虫走律尹断可知感应电流的H向洛顺时针方向-为何；育效的前制长廣均勺増犬，i随均勺噌丈，兰 t=3BTt, 1=2L,故选 C.R考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律【名师点睛】本题是图象问题，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律、欧姆定律判断感应电 流的方向，得到电流的

3、解析式，再选择图象。To的正弦交流电源上，经二极管整流2.【山西省忻州市第一中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】如图甲，Ro为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为后，通过Ro的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压Uab为正,下列Uab t图象可能正确的是rrr何 %图乙【答案】C0，【解析】在第一个O.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小，故内环的电动势逐渐减小，同理在25TO-0.5T 0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定

4、律可判断内环a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势逐渐变大，故选C。考点：法拉第电磁感应定律、楞次定律。【名师点睛】解答此题的关键是知道i t图象的切线的斜率等于电流的变化率，而电流的变化率决定了磁通量的变化率，磁通量的变化率决定了感应电动势的大小。3.【湖北省天门市、仙桃市、潜江市 2019学年高二下学期期末考试】如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里.规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向;线框中电流沿着逆时针方向为感应电流i的正方向.要在线框中产生如图乙所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为门iio2to tO-

5、iotOIKX XX X K M迟0X XX XX XK X K XK宾X NSq 【答案】B【解析】扎在g吋间內J磁场垂直纸面向里，且均匀涮银据楞次走律，知感应电谎的方问为ABCD.L与规定的正方向相反，根据as第电磁感应定律，产生的感应电前势为定值，则感应电流为定值，同理， 在口也时间内，感应电溢的方向为ADCBA,弓规定的正方向相同，感应电流直 旦为定值.故A错误.B.在g时间內，硒垂直纸面向外，且沟匀减小，根据楞次定律，知感应电溢的方向为ADCEd与规定的正方向相同，根法&第电磁感应定律，产主的应电动势为定11,则感应电溢为定俏，在匕-细时 间內S场方冋垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞

6、次定律：感应电流的方向为ABCD%,与規定的正方向 相反.故E正确-C.在Z时间內祇场垂直纸面向里，且均匀减小，抿掠楞次定律，扣感应电溢的方向为ABCDA与规定的正方向相反感应电漪湖员值.故C错误D磁虧应强度不变晞通量不变，0IJ不产生应电a.故D错误，故选B.考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律4.【江苏省无锡市 2019学年高二下学期期末考试】如图所示是一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱形状.M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场.若从图示位置开始

7、计时，当线框绕固定转轴匀速转动时，下列图象中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是a-A；j.f 扎fj【答案】D【解析1由磁场分布特点知：线圈在毎一位S的切割情况相同，故感应电动势大小罡相同的方向做周朗 性娈化，故D选顶正确-故选D考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】本题考查了交流发电机的发电原理，关键是根据线圈所处的磁场进行分析，线 圈运动到任何位置切割情况都一样，产生的电动势大小不变，方向改变。5.【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月考】在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁

8、感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示则0? to时间内，导线框中A. 感应电流方向为顺时针B. 感应电流方向为逆时针C.感应电流大小为3 r2B0D.感应电流大小为2 r2B0toR【答案】A【解析】试题分析：根掳楞:焜律可知，左边的学腿K感应电流是顺时针，而右边的导线框的感应电流.也是顺时针，则整个导线狂的感应目疏方问顺时针，故矗正确，3链误，由法扌立第电晞愍应走律，因珀场的吏忆,歆斡框沁麺电动如结沁碉.注磁昨正妇是丸貝呢亠守,再由闭詐踰轴定律，可得黙应电狀忖2卜守故错昆 林考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律【名师点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，注意磁场正方向的规定，及掌

9、握两个感应电动势是相加还是相差是解题的关键6.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】法拉第发明了世界上第一台发电机一法拉第圆盘发电机；铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路.转动摇柄，使圆盘如图示方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,圆盘半径为r,圆盘匀速转动的角速度为O.下列说法正确的是（CO.)b到aA.圆盘产生的电动势为B.圆盘产生的电动势为C.圆盘产生的电动势为21Bo r2,流过电阻2Bon r2,流过电阻R的电流方向为从R的电流方向为从D.圆盘产生的电动势为Bon r2

10、,流过电阻R的电流方向为从【答案】A【解析】试题分析：将1盘看成无数幅条组成，它们者P切割诙感线，从而产生感应电动势出现S应电流 根擔右手走则圆盘上感应电流从边缘漩向圆心，则流过电阻R的电流方问为从b到呂. 殛去拉第电魄应定衛得髓产生的感应电动势苧=詢血环考点：法拉第电磁感应定律;右手定则【名师点睛】本题是右手定则和法拉第电磁感应定律的综合应用，考查对实验原理的理解能力，同时注意切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极二、多项选择题7.【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月考】如图所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L,磁感应强度大小为B, 一等腰梯形线

11、圈ABCD 所在平面与磁场垂直，AB边刚好与磁场右边界重合，AB长等于L, CD长等于2L, AB、CD间的距离为2L,线圈的电阻为 R先让线圈向右以恒定速度v匀速运动，从线圈开始运动到CD边刚好要进入磁场的过程中（）AA.线圈中感应电流沿顺时针方向B.线圈中感应电动势大小为BLvC通过线圈截面的电量为專D.克服安培力做的功为邑虫4R【答案】CD【解析】试题分析：当线圈向右运动时穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律判断知,感应电流沿丄逆时针方向，故 A错误.设/ ADC书，由几何知识可得：cot 2L，磁场左右宽度为L,线圈有效的切割长度为2Lcot L，所以线圈中感应电动势大小为L 1BV

12、- BLv ,2 2故B错误.通过线圈截面的电量为q Xr2L 2l 2l lB(L 宁 L) BL222 竺，故C正R2R确.由B项分析知线圈产生的感应电动势不变,克服安培力做的功等于线圈产生的焦耳热,1 2E2(2BLv) LB2L3v则克服安培力做的功为 W 旦t 2 上 DRRV4 .故 D正确.故选CD.考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律【名师点睛】解决本题的关键要正确理解感应电动势公式E=BLv中L的含义,知道L是有效切害低度，即与线圈速度垂直的导线长度.由于是选择题，感应电荷量式子可以直接运R用。8.【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月考】如图中MN和PQ为竖直方向

13、的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器质量为 m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为V,整个电路消耗的最大电功率为巳则（）K K K H 占 fIHA.电容器左极板带正电B.电容器的最大带电量为2CBLV3C. 杆ab的最大速度v=mgD.杆ab所受安培力的最大功率为2P3【答案】BC【解析】试题分析：根据右手定则，感应电动势的方向为:ab;故右板带正电荷；故 A错误；当线框Em=BLvn=BLV;路端电压的最的速度达到最大

14、时，感应电动势最大，感应电动势的最大值为:正确;正确;考点:法拉第电磁感应定律；右手定则大值为：U = 2R Em -BLv ;故电容器的带电量最大，为：Q= CU= ZCBLv，故B2R R 33根据功率表达式：P=FV,当P、F到达最大时速度达到最大值即：V=_Pm =，故CFm mg杆ab克服安培力的最大功率为：P=Fmvm=mgvm=mgV= P;故D错误；故选BC.【名师点睛】本题关键是明确导体棒的受力情况和运动情况，然后结合平衡条件和牛顿第二 定律分析，难度不大。9.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，

15、匀强磁场 B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.今对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属b和C.若导轨与金属棒的电棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置 阻不计，ab与bC的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是（X X X X X05FXJX .X r订 k XXA .金属棒通过b、C两位置时，外力 F的大小之比为：1 ： J2B .金属棒通过b、C两位置时，电阻 R的电功率之比为1: 2C .从a到b和从b到C的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为D .从a到b和从b到C的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:1

16、【答案】BC【te析】金属棒从1位S由静止幵始向右做匀抑速运动，根据知，通过b、C两个位S的速度t呦1:忑:根据E=BLv知，产生的电动势之比为1; J5 ,由闭合电路欧姆走律得卡憾应电流之比为,由公式F=EIL可知安培力Z比初1；忑,很据牛顿第二定律，有；F-下戶叫F沪F-mj阴S定值,所以外力F的大牛之比不等于1:近故A错误.通过b、C两个位S的速1： 4,根擄尸二寻却J电阻R的电功率之比为1；2故B正确.由因为厶/%,则业=豪，贝強过金属棒横截面的电荷量之比为1:1,故C正确.根据能量守恒定律，热量Qab=Fxab- - mvb2,又Vb2=2axab,2则Qab=Fxab- maxab

17、.同理Qbc=Fxbc-maxbc，加速度相等，ab、bc的位移相等，但 F不等，所以产生的热量不等.故 D错误.故选BC .考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；能量守恒定律法拉第电磁感应定律、欧姆定【名师点睛】本题考查的知识较多，关键要掌握运动学公式、律，安培力公式等等知识，能记住感应电荷量经验公式q ，如果是计算题要会推导。R10.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，两光滑平行倾斜导轨PQ、EF所在平面与水平面的夹角为0,匀强磁场垂直于导轨所在平面斜向下，导轨下端接电阻R,质量为m的导体棒用平行于导轨的细线拴住置于导轨上，线的另一端跨过光滑定 滑轮挂着一个

18、质量为 M的砝码，按住导体棒，整个装置处于静止状态，放手后，导体棒被细线拉着沿导轨向上运动一段位移s后，速度恰好达到最大值 V （导体棒及导轨电阻忽略不计）在此过程中（）A .细线的拉力始终等于 MgB 导体棒做加速度逐渐越小的加速运动C 细线的拉力与安培力的合力对导体棒做的功等于导体棒增加的机械能1D .电阻R产生的热量 Q=Mgs- mgssin - mv22【答案】BCD【解析】对于导休棒，从静止释放后先做如速运动随看速度増九由公式戸=学地 棒所烹的安培 力增大，所以合力濟卜加速则导体棒和M都做扣速度逐渐趣卜的加連运动.对于很据牛顿 第二定律得可知：其加速度冋下，合力向下，则细线的拉力小

19、于重九 故A错误B正确.討于导体棒, 细娥的拉力和安培力对其做功將引起机械能的变仏 根握切能关系可知细线的拉力与安培力的合力对导体 棒做的功等于导tt棒増加的机械能.故C正确.对于系纯，根is能量守恒得：电阻R产生的热量 Z培-卯刖讪-mv-.故D正确.故选BCD.考点：牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律；能量守恒定律【名师点睛】本题关键要根据安培力与速度的关系，正确分析导体棒与M的运动情况，正确分析能量是如何转化的，由能量守恒定律研究热量也是常用的方法。11.【四川省成都市石室中学2019学年高二4月月考物理试题】如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里， 极板间距为d的平行板电容

20、器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为Ro的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于 a、b的中间位置且导体棒 MN的速度为vo时，位于电容器中 P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，各接触处接触良好,重力加速度为g，则下列判断正确的是a 2R）畤b XXXXX RoVoXXXXXX? P dA.油滴带负电荷B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动，加速度a = g/2C.若将导体棒的速度变为2vo,油滴将向上加速运动，加速度a = g/2D. 若保持导体棒的速度为 vo不变，而将滑动触头置于a端

21、，同时将电容器上极板向上移动距离d/3，油滴仍将静止【解折】根馮右手定責可知，僦端正极，液商静止/因此带员电，械A正确,设导体俸氏度为L,导倩 罰理找枷碍电减划込曲：电希请电旺知怜*若将上權概坚直向上穆动胆當d时，E 用童-纟空=朋口1 【答案】AD1联立得：a1g，方向竖直向下，故 B错误；当若将导体棒的速度变为2vo时，有:2U1q mg= ma2 d将中vo换为2vo联立解得：32= g ,方向竖直向上，故 C错误；若保持导体棒的速2度为V0不变，而将滑动触头置于 a位置时，电容器两端之间的电压为：U2=-BLv0，此时液3滴所受电场力为：F =罰=讐F，因此液滴仍然静止，故D正确.故选

22、AD ；3考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【名师点睛】 本题实质上借助电磁感应考查了有关电容器的运算，导体棒MN相当于电源，M端为正极，外电路由滑动变阻器构成，电容器两端电压和滑动变阻器两端电压相等，弄清楚 这些然后对带电液滴进行受力分析即可正确解答本题。12.【四川省成都市石室中学 2019学年高二4月月考物理试题】 如图所示，一质量为mi= 0.1 kg 的小灯泡通过双股柔软轻质导线与一质量为m2= 0.3 kg的正方形线框连接成闭合回路（图中用单股导线表示），已知线框匝数为 N= 10匝，总电阻为r= 1 Q,线框正下方h = 0.4 m处有一水平方向的有界匀强磁场， 磁感应强度为

23、B= 1 T,磁场宽度与线框边长均为L= 0.2 m ,忽略所有摩擦阻力及导线电阻，现由静止释放线框,当线框下边进入磁场的瞬间，加速度恰好为零,且小灯泡正常发光，g取10 m/s2则A .小灯泡的电阻 R=3 QB .线框下边进入磁场的瞬间，小灯泡的速度v=3m/sq=0.2CEr=0.8JC 在线框进入磁场区域的过程中，通过小灯泡的电荷量D .在线框穿过磁场区域的过程中，小灯泡消耗的电能【答案】AC【解析】线杞fl入嵐场前，整个嶷宛机樋能和色宙机械育涪恒定律得=m妙gEiJ代入 数解得：=201选项B错误5线桩匀速下落的过程中，产生的感应电动势为，线框旻到的安培加e叫 X,般框，由平衡条件得

24、；+叱=”沁解得灯沌电阻为;ET盘j选项冉正确j结框匀下落的高度为2L,由能量守恒定律得系统消耗的电能为：E尸2R消耗在小灯泡上的电能为：Er E电，解得：Er=0.6J，选项D错误；通过小灯泡的电R r2荷量为：q It ENBLV2NBL，代入数据解得：q=0.2C;选项C正确;R r v R r v R r故选AC.考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律;【名师点睛】本题是一道电磁感应与电路相结合的综合题，分析清楚线框运动过程，应用机 械能守恒定律、E=BLv欧姆定律、平衡条件、能量守恒定律、电流定义式即可正确解题。13.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】如图所示，倾角

25、为a的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和n是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为Bi,恒定不变，区域n中磁场随时间按B2=kt变化，一质量为 m、电阻为r的金属杆穿过区域I垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止,BiLB. 通过金属杆的电流方向是从C.定值电阻的阻值为kB1L3mgsi nD.定值电阻的阻值为kBL3mgsi n【答案】AC【解析】试題井析：闕金属杆，幅擔平衝方理，结占安培扫处式，则-有：讎得：2旳響 0 ,选EL项玄正碩；由楞次定律可规 通过金属杆的电這方向罡从b到因贞B钳昊 曲去拽第电15恿应走律:喇昏 = i= =且

26、诃合电蹴如症律，一抡R=*-y =-虫上-F,姙id if；.wffsin a项CIE确，D销罚故选At考点：物体的平衡；法拉第电磁感应定律【名师点睛】考查平衡条件的内容，掌握法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用,注意运算的正确性是解题的关键。14. 【湖北省天门市、仙桃市、潜江市2019学年高二下学期期末考试】一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度 U从一光滑固定平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻 R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为U,则金属杆

27、在滑行过程中A .向上滑行与向下滑行的时间相等B .向上滑行过程与向下滑行过程通过金属杆的电荷量相等C .向上滑行与向下滑行过程中金属杆的加速度的最小值出现在同一位置D .向上滑行过程中电阻 R上的平均热功率比向下滑行过程中的大【答案】BDt解析】因为3b fl亍过程中产生感应电流，杆的机械能不断硯N经a同一位置时，科上涓的速度必然大于杆下滑的速度所以上渭阶段的平均遠度犬于下滑阶殿的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶股的 位蒋大小相等，所以上渭过程的时间比下过程姮，故A错误通过电H丘的电量 Ei汁甘一一，由于上翱吓滑过程，回路磁通量的变咲湘等，故上滑阶段和下滑阶段 通过回踣即通a R的电量相同

28、，故B正确；冋上运动时受到向下的安培力和可r的重力的分邑 故加遞 度最小的位在最高点$而冋下运动时，到冋下的重力的分力和向上的安培力，当安培力最大时加速度 最小，故加速度最小的位S在最低点，故选项C错误上滑过程中产生的熱功率的平均功率対：阳 mghmgk on*P.= 下滑过程中产生的熟功率的平均功率为：艮= J因ZS t丄宀，故,P ；卫选项D正确；故选BD考点：法拉第电磁感应定律；功率15. 【湖北省天门市、仙桃市、潜江市 2019学年高二下学期期末考试】如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Q,整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁

29、感应强度大小为B=1T. 质量m=2kg的金属棒在恒定的水平 拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨 及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是XX X X X X X PX X 1X 匚Sc X X X X XX X JX X X X xF*-H-X X 1耳 X 琴潍 乂岸圮X X 1X X X X X X MX X 1bRA.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向bB.金属棒的最大加速度为5 m/s2C.水平拉力的最大功率为200WD.金属棒先向左做加速运动、后向左做减速运动直到静止【答案】ABC【解析J金属棒向左运览切S!磁感线，根揚右手走回判断得

30、扣产生的感应电翩j句由df,故A正确，相将牛顿笫二定律得：F -巴工十，可轨，槿的建應V増尢 旭酿a減小所以檯刖开唏云动时加 R速度最大，最大加速度対：曲,= =曲F.故B正确*设棒的最大速度为此E寸日F则有: m 2尸=茫2鱼,得：% =鳥=冬加所以水平拉刀的曩犬功率対: RRT r X?PxVv=10x20W=2)OW,故C正确.金属tfp履曲安垢力先小于拉力楼他扣速运动，后等于S力做匀速 直钱运就I,速度达到最大#0错误.故选；ABC考点：牛顿第二定律；功率16. 【四川省双流中学 2019学年高二下学期期中考试物理试题】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

31、一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为 的金属细杆ab、cd与导轨垂直，接触良好，形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为卩，导轨电阻不计，回路总电阻为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杆也正好以速率A.cd杆所受摩擦力为零B.ab杆所受拉力F的大小为_ 2B L v1mg 2RC.回路中的电流为BL v1V2D.卩与V1大小的关系为2R2Rmg22B2L2Vi【答案】BD【解析】导体切割磁感綁寸产生沿於虑方冋的应电流，大小对：d警，导体Qg到水平冋左的安培 力，由受力平衝得：血5呂口=尸、

32、导体棒M运动时，受到摩扌竊力和重力平远 有：同叨二殛、联i次上各式解得：Q埼郛+，.沪岚，故AC错误,BD正确Q考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】本题涉及电磁感应过程中的复杂受力分析，解决这类问题的关键是，根据法拉 第电磁感应定律判断感应电流方向，然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向，进一步 根据运动状态列方程求解。17.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为 L,上端接有阻值为 R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为 k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨

33、的电阻忽略不计.初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为Xi，此时导体棒具有竖直向上的初速度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.则下列说法正确的是（A.初始时刻导体棒受到的安培力大小2, 2 B L VoB.初始时刻导体棒加速度的大小a2gB2L2Vom R rC. 导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻2 2R上产生的焦耳热Q 1mvo葺产【答案】BC【解析】试题分析：导体棒的初速度为 vo,初始时刻产生的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得:E=BLv0E设初卿扫回踣中产生的电就b由闭合电踣验桩律屏2 =设

34、吹協寻栉毎呢曲 溝几腰助公武得：5,联立上式亀，兽.故A错吴概时如轄业于枠状蕊 槿詡重力冋下睛垢力和贖俑加舷徐-船辱曲;从初始H刻到最终导你棒静止的过程中，导低棒尿少的机能一那分转化为弓虽嘗&聲生势琵，吴一邹分通 过克服安塔力功辖化為电路中的电館当导体嗥静止时，棒受到重力和弾蓍的弾力.刀平衝，09 力的方向问匕11导体榛&位置比初始H別降低7,故C正翻异休棒直到K缪静止时，極萱至重力和 茸蕃的5戰i受力平術，刚：m歹kxj得：咒宀 由于罚=4 3KM单審的弾性势能不更 由能瞄专化 和守或律富应匿”n询訐统产生的訓豊生冷M竽 硼Kh生核 量要4汙系統产生的忌熱量故D错诵苛迭BCo考点：法拉第电磁

35、感应定律；能量守恒定律B2 l2v【名师点睛】本题中安培力的经验公式F ，可以由感应电动势、欧姆定律、安培力R三个公式结合推导出来，要加强记忆，有助于分析和计算。三、非选择题18. 【安徽师范大学附属中学2019学年高二下学期期中考试】如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=0.5m的光滑金属“U型导轨，导轨右端接有 R=1Q的电阻，在“U型导轨右侧l=1m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、内阻r=1 Q导体棒ab以V0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽略不计,L團甲g 取 10m/s2

36、.(1) 求第一秒内流过 ab电流的大小及方向;(2) 求ab棒进磁场瞬间的加速度大小;(3) 导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热【答案】(1)0.25A，由 a 流向 b；( 2)1.25m/s2 ( 3)0.175J【解析】(1)第一秒内磁场随时间均匀变化，由法拉第电磁感应定律有 E1= = ldVB = 0.5VEiVt Vt所以流过ab的电流I1=- = 0.25A，方向：由a流向b;2R2)依题意可知日匕棒在末时刻进入晞场(速度仍为；此后磁感应强度保持不变F=BI：d由牛顿第二定律，有所以 a=l.25mcn依揺焦耳定律，31二11洛7血二0血幻功能关系，则育；e尸知

37、沪0回全过程回路产生的焦耳热Q=QJ=fl.l75J考点：法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、楞次定律【名师点睛】此题考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律与楞次定律的应用，掌握焦 耳定律与功能关系的内容，注意牛顿第二定律的运用，及图象的含义。2L19. 【广东省广州市执信中学2019学年高二下学期期末考试】如图甲所示，空间有一宽为的匀强磁场区域，磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abed是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置 x=0, x轴沿水平方向向右.求:

38、 (1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高;(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热;在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中Uo=BLv).6*-X L L * k EL*2L图甲12B2 Lv【答案】(1) IbLv , b端电势高(2) (3)图线如图；4R【解析JU诞切害懈感绒产生的感应电动势 HD 蕾、回踣中的感应电流7 =学R显两端的电势差U且丄上端电势高44设线框从麻边刚进磁场到加边刚进磕场所用时间为r 宙焦耳走律有0=2厂皿L = vf 求出巴尹(3) ab两端电势差Uab随距离变化的图象;考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律【名师

39、点睛】本题由右手定则或楞次定律判断电势高低，根据电路知识求出电势差；同时掌 握焦耳定律的应用，强调存在的感应电流的判定。20. 【广东省广州市执信中学 2019学年高二下学期期末考试】如图所示，足够长的光滑平行金M与P间连接阻值为属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端R= 0.40 Q的电阻，质量为 m= 0.01 kg、电阻为r= 0.30 Q的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金导轨电阻不计,属棒ab由静止开始下滑，其下滑于初始位置的距离与时间的关系如下表所示, 重力加速度g取10 m/s2.时间t（s）00.10.20.30.40.50.60.7下滑距离s（m）00.

40、10.30.71.42.12.83.5试求：当t= 0.7 s时，金属棒ab的速率;金属棒ab在开始运动的0.7 s内，电阻R上产生的焦耳热;从开始运动到t = 0.4 s的时间内，通过金属棒ab的电荷量.【答案】（1）7m/s（ 2）0.06J（ 3）0.2C【解析】（1）据表格敎据金/棒0.7S时已匀速:iAj _V二二!聊/ J ArC-）由题匸金属棒Ft）下滑高度liVm,设电路中产生的绘热量为Q由能量守恒定偉得：帼和=-恻3 + 5则： Q =ffjv =0.1057由焦耳定律拥：（3）当金属棒匀速下落时有mgBILB2L2vR r解得:BL 严R）由:E t可得:I旦,R rBLs

41、 c 0.2C r Rq r R法拉第电磁感应定律；能量守恒定律【名师点睛】电磁感应中导体切割引起的感应电动势在考试中涉及较多，应明确受力分析、 功能关系等的灵活应用，注意表格中物理量数据的处理分析。考点:21.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】轻质细线吊着一质量为m=0 . 32kg，边长为L=0 . 8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为 r=1 Q.边长为-的正方形2磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从（）在前to时间内线圈中产生的电动势;（2）在前to时间内线圈的电功率;（3）求to的值.【答案】（1）0.

42、 4V（2）0. 16W（3）2s【解析】由法拉第电磁感应定律得:=11= -Af故在前to时间内线H中产生的电动势为0.P=H 16 (W)故在前S时间内线圈的电功率为讥1趴门（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有:Ln BJ mg2I -rBt2mgr 。一2T n L由图象知：Bt=1+05t0解得：t0=2s 故to的值为2s.考点：法拉第电磁感应定律；安培力【名师点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律=nJ = n VBS .以及知道细线开Vt Vt始松驰时，线圈所受的安培力和重力平衡.22.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，用质量为m、电阻为R的

43、均匀导线做成边长为 I的单匝正方形线框 MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离 为21，磁感应强度为 B.在垂直 MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行求:(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小;(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压 U MN ；（3）在线框从MN边刚进入磁场到 PQ边刚穿出磁场的过程中， 水平拉力对线框所做的功 WBiv【答案】（1）BhlR2B2|3v【解析】（1）线框MN边在磁场中运动时,感应电动势

44、：E=BLv.E BLvI ;R R（2）皿X两点间的电压为电源的输出电压,线框中的感应电流:3 7由闭合电路欣姆定律可得出；置三-E二二SL4 40.V11X弹M4ff11KJfSt1 last11(atKf1 M 1kM!P工14 V K匚一2 / -11M 11o_15m设线框与a板碰撞前的速度为v口 巩占一D) /Img CQS 9Q D) = mvt m 甘得： v；=lni i线框与挡板碰撞后速度大小为1m/s，线框下滑过程中， mgsin 0 = mgcos0，做匀速直线运动,ab边刚进入磁场时的速度为1m/s设线框全部离开磁场时的速度为V3由V v0b2l2 沖x 得 v3=-

45、1m/smR线框受力平衡，所以因为V30，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失,线框静止在磁场中的某个位置线框向上运动穿过磁场区域产生的热量Q1I2Rt 0.4J线框向下运动进入磁场过程中 Q21/2mv20.05J所以 Q=0.45J考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律；牛顿第二定律【名师点睛】此题是一道力、电、磁的综合题目；解题时要善于从 真分析物理过程，搞清楚物体的受力情况、运动情况以及能量转化情况, 动加以讨论；此题有一定的难度，意在考查学生综合分析问题的能力v-t图线中获取信息，要认 分阶段对物体的运24.【四川省双流中学 2019学年高二下学期期中考试物理试题】竖直

46、平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接，E、F之间接有电阻 R2，已知Ri= 12R, R2= 4R.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和n,磁感应强度大小均为 B.现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab,从下图中半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长.已知导体棒下落r/2时的速度大小为V1，下落到MN处时的速度大小为 V2.求：(1)求导体棒ab从A处下落2时的加速度大小;(2)若导体棒ab进入磁场n后棒中电流大小始终不变，求磁场

47、I和n之间的距离h和R2上的电功率P2；(3)当CD边界在某一位置时，导体棒ab进入磁场恰好能做匀速直线运动 .若再将磁场n的 CD边 界略微下移，已知此时导体棒 ab刚进入磁场n时的速度大小为 V3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式.2 2【答案】（1）a=g-器；(2) P，9m2g2R4B2r2a 4B2r2v3転； (3) F=4BG+-BR- + ma mg【解析】（1）导体棒ab从A处下落L时,由闭合电路的欧姆定律有:,BLv1IR总式中：L 咼,R总=4R由牛顿第二定律有：mg BIL=ma2 2后 曰3B2r2V1解得 a=g

48、BrnrRV当导体棒的通过硯场n时，中电涼大小始终不娈，贝懦要安培力恰好等于重力，JS!怦审3式中=RpRiL尺 导棒从 m 到CD做加速JS为g的匀加速直线运动，则有：v?-v；= 2gh解得：h=器厝一g艮上的电功率:（3）设导体棒ab进入磁场n后经过时间t的速度大小为vt ,此时安培力大小为：L= 4粤?3R由于导体棒ab做匀加速直线运动，则有：vt= V3+ at根据牛顿第二定律有：F+ mg F= ma解得：F= 4t + 4BR严+ ma mg考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；安培力【名师点睛】本题考查了关于电磁感应的复杂问题，对于这类问题一定要做好电流、安培力、 运动情况、功能关系这四个方面的问题分析。25.【湖北省天门市、仙桃市、潜江市2019学年高二下学期期末考试】（12分）如图所示，水平面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c,相距均为d=2m，导轨ac间横跨一质量为 m=1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Q，导轨的电阻忽略不计.在导轨 bc间接一电阻为 R=2Q的灯泡，