2019届高考物理大一轮复习第10章45分钟高考热点练(十)电磁感应精练

45分钟高考热门练(十)电磁感觉(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)热门一楞次定律、法拉第电磁感觉定律的应用1.(多项选择)等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分红面积相等的两部分，如图甲所示，MN中通有由N流向M的电流，电流强度随时间的变化如图乙所示，则对于线框中感觉电流的判断正确的选项是( )A．在任何时刻线框中都无感觉电流B．在C．在D．在

t1时刻线框中有沿t2时刻线框中有沿t3时刻线框中有沿

acba方向的感觉电流acba方向的感觉电流abca方向的感觉电流分析：穿过线框的磁通量垂直纸面向里，在t1时刻时，磁通量增添，在磁通量不变，在t3时刻时，磁通量减少，依据楞次定律可得B、D正确。

t2时刻时，答案：

BD2.(多项选择)(2018·辽宁葫芦岛模拟)如下图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在此间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当cd棒向右运动时，cd金属棒遇到向下的安培力。以下说法正确的选项是

(

)A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线遇到向左的安培力答案：CD3.1CDEF，且C点和F点如下图，在均匀磁场中有一由两段4圆弧及其半径组成的导线框11正好是OD、OE的中点，4圆的半径OE和OD与磁场边沿重合，磁场方向垂直于4圆面(纸面)向里，磁感觉强度大小为B0。使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°，在线框中产生感觉电流。现使线框保持图中所示地点不变，而磁感觉强度大小随时间均匀变化。为了产生与线框转过90°过程中相同大小的电流，则磁感觉强度随时间的变化率B的大小应为()tωBωB00A.2πB．π2ωB4ωB00C.πD．π分析：设＝2，该线框绕过圆心、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，OErO30ω2在线框中产生感觉电流2BrI＝。线框保持图中所示地点，磁感觉强度大小随时间线性变RB3πr2B2ω090°过程中相同大小的电流，有I＝化。为了产生与线框转动t·4R，因此有t＝π，故C对，A、B、D错。答案：C热门二电磁感觉中的图象问题4.(2018·江西联考)如下图，导体棒沿两平行金属导轨从图中地点以速度v向右匀速通过一正方形磁场地区abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右边的磁感觉强度是左边的倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，以下对于导体棒中感觉电流和所受安培力随时间变化的图象正确的选项是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )分析：由E＝BLv可知，导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线有效长度L均匀增大，感觉电动势E均匀增大，由欧姆定律可知，感觉电流I均匀增大。由右手定章可知，感应电流方向由M到N，由左手定章可知，导体棒所受安培力水平向左，大小不停增大，应选项A正确。答案：A5．(多项选择)如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁感觉强度的方向垂直于导线框所在平面。规定向里为磁感觉强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力的正方向。已知在0～4s时间内导线框ab边所受的安培力如图乙所示，则以下图中能正确表示磁感觉强度B随时间变化的图象是( )分析：由F＝BIl，I＝E、E＝SB可知，因为第1s内，ab边所受安培力向左且渐渐Rt减小，线圈中的磁场应向外均匀减弱，或向里均匀减弱；因为第2s内，ab边所受安培力向右渐渐增大，线圈中的磁场应向里均匀加强，或向外均匀加强；第3s内的磁场变化与第1s内相同，第4s内的磁场变化与第2s内相同，选项A、B、D正确，C错误。答案：ABD6．如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝0.5m的圆滑金属“U”形导轨，导轨右端接有R＝1Ω的电阻，在“U”形导轨右边l＝1m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感觉强度随时间变化规律如图乙所示。在t＝0时刻，质量为＝0.1kg、m内阻r＝1Ω的导体棒ab以v0＝1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽视不计，g取10m/s2。求第一秒内流过ab电流的大小及方向。求ab棒进磁场瞬时的加快度大小。导体棒最后停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热。分析：(1)第一秒内磁场随时间均匀变化，由法拉第电磁感觉定律有ldBE1＝t＝t＝0.5VE因此流过ab的电流I1R＋r1依题意可知ab棒在1s末时刻进入磁场(速度仍为v0)，今后磁感觉强度保持不变，E2则E2＝Bdv0＝0.5V，I2＝R＋r＝0.25A，F＝BI2d由牛顿第二定律，有BI2d＝ma，因此a＝1.25m/s2(3)依照焦耳定律，1＝2)，1＝0.125J1(＋QIRrQ依据功能关系，则有：12Q2＝mv0＝0.05J2全过程回路产生的焦耳热＝1＋2＝0.175JQQQ答案：(1)0.25A方向由a到b(2)1.25m/s2(3)0.175J热门三电磁感觉定律的综合应用7.(2018·大连模拟)如下图，上下不等宽的平行导轨，和部分导轨间的距离为L，EFGHPQ和MN部分的导轨间距为3L，导轨平面与水平面的夹角为30°，整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触优秀，现对金属杆ab施加一个沿导轨平面向上的作使劲F，使其沿斜面匀速向上运动，同时cd处于静止状态，则F的大小为( )2A.3mgB．mg43C.D．3mg2mg分析：设ab杆向上做切割磁感线运动时，产生感觉电流大小为I，遇到安培力大小为：F安＝BIL，对于cd，由均衡条件有：·3＝sin30°，对于ab杆，由均衡条件有：BILmg＝sin30°＋BIL，综上可得：＝2，故A正确。FmgF3mg答案：A8.(多项选择)如下图，水平搁置的粗拙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感觉强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体的AC电阻为r，其他电阻不计。以下说法正确的选项是( )A．A点的电势高于C点的电势B．此时两头电压为AC＝BπLvR0ACU0R＋r12C．此过程中电路产生的电热为Q＝Fd－2mv02D．此过程中经过电阻R的电荷量为q＝R0＋r分析：依据右手定章可知，A点相当于电源的正极，电势高，A正确；稳固后，AC产生的感觉电动势为E＝2BLv，AC两头的电压为ACER0，2BLv0R0rrRR12I＝2BLd，经过电阻R的电荷量fR＋rt02BLd为q＝It＝R0＋r，D正确。答案：AD9.如下图，质量为m＝0.1kg粗细均匀的导线，绕制成闭合矩形线框，此中长LAC＝50cm，宽LAB＝20cm，竖直搁置在水平面上。中间有一磁感觉强度

B＝1.0T

，磁场宽度

d＝10cm的匀强磁场。线框在水平向右的恒力

F＝2N的作用下，由静止开始沿水平方向运动，使

AB边进入磁场，从右边以

v＝1m/s

的速度匀速运动走开磁场，整个过程中一直存在大小恒定的阻力F阻＝1N，且线框不发生转动。求线框AB边：走开磁场时感觉电流的大小；刚进入磁场时感觉电动势的大小；穿越磁场的过程中安培力所做的总功的大小。分析：(1)线框走开磁场时已经匀速运动，依据均衡条件可得：F＝F阻＋BILABF－F因此I＝阻＝5ABLAB(2)线框进入磁场前，依据牛顿第二定律得：－阻＝阻＝10m/sF，＝F－F2Fmaam设线框AB边刚进入磁场时速度大小为v0，依据匀变速直线运动的公式得：2＝2axv0解得：v0＝2m/s线框进入磁场时感觉电动势为：E＝BLv＝0.4VAB01212(3)线框在穿越磁场的过程中，运用动能定理得：(F－F阻)d＋W＝2mv－2mv0解得：＝－0.25J，即安培力所做的总功的大小为0.25J。W答案：(1)5A(2)0.4V(3)0.25J10．(2018·洛阳市高中三年级模拟)如下图，两条足够长的平行金属导轨相距为，L与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感觉强度大小均为B，虚线上方轨道圆滑且磁场方向垂直于导轨平面向上，虚线下方轨道粗拙且磁场方向垂直于导轨平面向下。在导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒向来静MN止在导轨上。若已知两导体棒质量均为m，电阻均为R，导体棒EF上滑的最大位移为x，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加快度为g，试求在导体棒EF上滑的整个过程中：导体棒MN遇到的最大摩擦力；经过导体棒MN的电荷量；导体棒MN产生的焦耳热。分析：(1)对MN受力剖析可知，MN遇到的安培力FA沿斜面向下，因此静摩擦力Ff沿斜面向上，因此有：FA＋mgsinθ＝Ff可见，当EF向上的速度为v0时，静摩擦力最大。此时导体棒EF产生的感觉电动势：EBLv0E感觉电流：I＝2R导体棒MN遇到的安培力：FA＝BIL由以上各式联立可解得导体棒MN遇到的最大摩擦力：B2L2v0Ff＝2R＋mgsinθ设在导体棒EF减速上滑的整个过程中经历的时间为t，则产生的均匀感觉电动势：LxE＝BtE