高考物理大一轮复习第十章电磁感应《电磁感应》专项练习课件.ppt

1、电磁感应专项练习,易错排查练,1.(2016江苏无锡质检)如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时( ) A.A灯中无电流通过,不可能变亮 B.A灯中有电流通过,方向由a到b C.B灯逐渐熄灭,c点电势高于d点电势 D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势,易错总结:电源、电感线圈、电容器在变化的电路中都是电源,但电流的方向判断是不同的,电容器和电源在外部都是由正极流向负极,电感线圈中的电流是维持原来方向、大小减小.,D,解析:若开关S由断开变为闭合,则电容器C和灯A将被短路,电容器放电,灯A中电流方向为由b到a,选项A,B均错误;由于线圈L中产生自感电动势,线圈L、灯

2、B和开关形成回路,使得灯B逐渐熄灭,电流方向为从c到d,由于L是电源,且电流在外部的流向是由d到c,所以c点电势低于d点电势,选项D正确,C错误.,2. (2016陕西西安检测)如图所示,虚线两侧的磁感应强度大小均为B,方向相反.电阻为R的导线弯成顶角为90,半径为r的两个扇形组成的回路,O为圆心,整个回路可绕O点转动.若由图示的位置开始沿顺时针方向以角速度转动,则在一个周期内电路消耗的电能为( ),D,易错总结:多电源问题,要注意电源的连接方式是串联还是并联,根据其连接方式进行相关的计算.,3.(2016贵州贵阳期末)(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻.长度

3、也为L、质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放,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,不计导轨的电阻,重力加速度为g,则( ),CD,4.(2016山东聊城质检)如图所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向,菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为d.现使线框沿AC方向匀速穿过磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系,以下可能正确的是( ),D,解析:线框ABCD在进入左边磁场时,由楞

4、次定律可判断出感应电流的方向应为正方向,所以选项B,C错误;当线框ABCD一部分在左磁场区,另一部分在右磁场区时,回路中的最大电流要加倍,方向与刚进入时的方向相反,所以选项D正确.,易错总结:(1)忽视题目中规定的正方向容易造成判断错误. (2)利用分段研究排除法时,先用方向后用大小,在用大小判断时,注意双电源的出现,当线框在两个磁场中时,双电源的连接方式是分析关键点.,5. (2016广东湛江模拟)如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ad与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B,ef长为L,t时间内ef向右匀速滑过距离d,则下列说法正确的是( ),C,易错总结:当e

5、f向右滑动时,产生的感应电动势是一定的,可由E=BLv求出感应电动势;也可以根据左侧或右侧面积变化,由法拉第电磁感应定律求感应电动势,但不能同时由两侧面积变化求解.,6.(2016安徽师大附中模拟)如图(甲)所示,矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中,两磁场的分界线OO恰好把线圈分成对称的左右两部分,两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图(乙)所示,规定磁场垂直纸面向内为正,线圈中感应电流逆时针方向为正.则线圈感应电流随时间的变化图像为( ),A,易错总结:正确理解磁通量的概念和B-t图像的含义,强化对题目中规定的磁感应强度和电流正方向的认识.,7.(2016辽宁大连质量检测)如图,光滑

6、的足够长的平行水平金属导轨MN,PQ相距L,在M,P点和N,Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡,在两导轨间efhg矩形区域内有垂直导轨平面向下、宽为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B,且磁场区域可以移动.一电阻也为R、长度也刚好为L的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上,离灯L1足够远.现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动,当棒ab刚处于磁场时两灯恰好正常工作,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计.,(1)求磁场移动的速度v的大小,并判断通过灯泡L1电流的方向; (2)求在磁场区域经过棒ab的过程中灯泡L1产生的热量Q1;,(3)若取走导体棒ab,保持磁场不移动(仍在ef

7、hg矩形区域),而是均匀改变磁感应强度,为保证两灯都不会烧坏且有电流通过,试求磁感应强度减小到零的最短时间tmin.,易错总结:(1)因分不清电源和用电器,而电路的连接不清楚,导致计算混乱.在切割磁感线时,ab棒是电源,移走ab棒,磁场均匀减小时,整个大线圈就是电源. (2)磁场移动和导体棒移动都是切割磁感线,都会产生感应电流,其实E=BLv中的v是导体棒和磁场间的相对速度.,热点强化练,热点一楞次定律的理解与应用 1. (2016四川成都模拟)(多选)信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,如图所示,刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中产生感应电流,那么

8、下列说法正确的是( ) A.A,B,C三位置经过检测头时,线圈中有感应电流产生 B.A,B,C三位置经过检测头时,线圈中无感应电流产生 C.A,C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相同 D.A,C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相反,解析:A,B,C三位置处于磁性过渡区,经过检测头时,引起线圈中磁通量变化,有感应电流产生,选项A正确,B错误;A,C两位置磁性变化规律不同,经过检测头时引起线圈中磁通量变化情况相反,感应电流方向相反,选项C错误,D正确.,AD,2. (2016河北秦皇岛质检)(多选)如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面

9、始终保持水平,铜环先后经过轴线上1,2,3位置时的加速度分别为a1,a2,a3,位置2处于螺线管的中心,位置1,3与位置2等距离,则( ) A.a1a2=g B.a3a1g C.a1=a3a2 D.a3a1a2,ABD,解析:由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动,所以当铜环在位置1时,受到向上的安培力,阻碍靠近,在位置3时,受到向上的安培力,阻碍远离,故a1和a3均小于g,又由于整个下落过程中,铜环速度逐渐增大,而从位置1到位置2和位置2到位置3的磁通量变化相同,但后者所用时间短,所以后者磁通量变化率大,即感应电动势大,感应电流大,铜环在位置3的安培力大,故a3a1;在位置2时

10、,螺线管内部磁感线为平行等距的匀强磁场,故铜环在位置2附近运动磁通量不变,无感应电流,只受重力,故a2=g.故选项A,B,D正确,C错误.,热点二电磁感应的图像问题 3.(2016江西十校联考)一匀强磁场的边界是MN,MN左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图(甲)所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I-t图像如图(乙)所示,则可能的线框是( ),D,4.如图所示,一个“”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒,在外力作用下,导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动,导体棒与导轨始终接触良好.以导体棒

11、在如图所示位置为计时起点,则下列物理量随时间变化的图像正确的是(图中E为回路中感应电动势,I为流过金属棒的电流,F为作用在金属棒上的安培力,P为感应电流的热功率)( ),D,热点三电磁感应中的电路问题 5. (2016山东济南模拟)(多选)如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R1=6 ,ab杆的电阻为2 ,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T.现ab以恒定速度v=3 m/s 匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功率与R1,R2消耗的电功率之和相等.则( ) A.R2=6 B.R1消耗的电功率为0.375 W C.

12、a,b间电压为3 V D.拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N,BD,6.如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2,两导轨间有一边长为 的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为R的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止起向右运动,若杆出磁场前已做匀速运动,不计导轨的电阻.下列说法正确的是( ),D,热点四电磁感应的综合应用 7. (2016山东青岛质检)如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大

13、小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后,a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止.(g=10 m/s2),(1)求拉力F的大小;,解析:(1)法一a棒做切割磁感线运动,产生的感应电动势为E=B0Lv1,a棒与b棒构成串联闭合电路,电流为I= ,a棒、b棒受到的安培力大小为Fa=ILB0,Fb=ILB0 依题意,对a棒有F=Fa+Ga 对b棒有Fb=Gb 所以F=Ga+Gb=0.3 N. 法二a,b棒都是平衡状态,所以