高考物理 考点汇总 考点12 电磁感应 新人教版

1、考点12 电磁感应 一、选择题1.（2011四川理综t20）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为t,转轴o1o2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1a。那么( )a.线圈消耗的电功率为4wb.线圈中感应电流的有效值为2ac.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cosd.任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin【思路点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。根据瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后求出有效值，再求功率，从而完成a、b、c的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律是正弦函数，但对线圈

2、的最大磁通量，即bs的计算有误，故排除d项。【精讲精析】选a、c。由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及，功率为，瞬时值表达式为。故a、c正确，b错误。再由于，则任意时刻穿过线圈的磁通量为，可知d错误。2.（2011上海高考物理t20）如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于点，将圆环拉至位置后无初速度释放，在圆环从摆向的过程中( )a.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 b.感应电流方向一直是逆时针c.安培力方向始终与速度方向相反 d.安培力方向始终沿水平方向 【思路点拨】解答本题要把握以下思

3、路：圆环在非匀强磁场中运动，磁通量发生变化，产生感应电流。感应电流方向根据楞次定律判断。【精讲精析】选a、d。圆环从位置无初速度释放，在到达磁场分界线之前，穿过圆环向里的磁感线条数在增加，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，圆环经过磁场分界线之时，穿过圆环向里的磁感线条数在减少，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针，圆环经过磁场分界线之后，穿过圆环向外的磁感线条数在减少，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，所以a正确。因为磁场在竖直方向分布均匀，圆环受到的竖直方向的安培力抵消，所以d正确。二、非选择题3.（2011四川理综t24）如图所示，间距=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分

4、别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度b1=0.4t、方向竖直向上和b2=1t、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻r=0.3、质量m1=0.1kg、长为 的相同导体杆k、s、q分别放置在导轨上，s杆的两端固定在b1、b2点，k、q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于k杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，k杆保持静止，q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力f作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10 m/s2，sin=0

5、.6，cos=0.8。求 （1）小环所受摩擦力的大小；（2）q杆所受拉力的瞬时功率。【思路点拨】（1）对小环应用牛顿第二定律；（2）要得到瞬时功率，必先找到拉力f的大小以及q杆速度v大小。拉力f从杆q的平衡条件入手；而速度v则需从杆k的平衡条件结合法拉第电磁感应定律的推论，以及欧姆定律（含并联电路特点）进行求解。【精讲精析】（1） 以小环为研究对象，由牛顿第二定律代入数据得（2） 设流过杆k的电流为，由平衡条件得 对杆q，根据并联电路特点以及平衡条件得 由法拉第电磁感应定律的推论得 根据欧姆定律有 且瞬时功率表达式为 联立以上各式得 答案:（1） （2）4.（2011大纲版全国t24）如图，两

6、根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为l，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为p、电阻均为r的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒mn从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小：(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。【思路点拨】解答本题要把握以下思路：灯泡额定功率灯泡额定电流金属棒电流金属棒所受安培力平衡时安培力等于重力磁感应强度【精讲精析】设灯泡额定电流为，有灯泡正常发光时，流经mn的电流金属棒速度最大时，重

7、力等于安培力由解得灯泡正常发光时联立得5.（2011重庆理综t23）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻,绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为,求：橡胶带匀速运动的速率；电阻r消耗的电功率；一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：因不考虑金属条的电阻，所以电压表的示数就等于电源电动势。电阻r的阻值、电压都已知，消耗的电功率可用求出。克服

8、安培力做的功可用安培力与距离乘积求出。【精讲精析】设电动势为，橡胶带运动速度为v所以设电阻r消耗的电功率为p；电流强度安培力安培力做功6.（2011上海高考物理t13）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（ ）a.顺时针加速旋转 b.顺时针减速旋转 c.逆时针加速旋转 d.逆时针减速旋转【思路点拨】解答本题要把握以下思路：圆环b具有收缩趋势圆环a减速旋转b中产生顺时针方向电流阻碍变化安培定则圆环a旋转方向圆环a运动情况【精讲精析】选b。 圆环b具有收缩趋势，说明穿过b环的磁通量在增强

9、，根据阻碍变化可知圆环a减速旋转，逐渐减弱的磁场使得b环产生了顺时针方向电流，根据楞次定律可知引起b环的感应电流的磁场方向向里，根据安培定则判断出a环顺时针方向旋转。所以b选项正确。7.（2011上海高考物理t32）电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m，两导轨间距l=0.75 m，导轨倾角为30，导轨上端ab接一阻值r=1.5的电阻，磁感应强度b=0.8t的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热。(取)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；(2)金属棒下滑速度时的加速度。(3)为求金属棒下滑的最大速度，有同学解答如下：由动能定理，。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。【思路点拨】解答本题要把握以下思路：克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能 ，电能又转化为热能。下滑力与安培力的矢量和就是合外力，决定金属棒加速度。重力势能的减少等于增加的动能与产生的热能之和。【精讲精析】（1）下滑过程中安培力做的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于，因此 所以（2）金属棒下滑时受重力和安培力 由牛顿第二定