1、 A组基础巩固热点一电磁感应中的电路问题1.(多选)(2018河北定州中学模拟)如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内()A顺时针方向转动时，感应电流方向为EFGHEB平均感应电动势大小等于C平均感应电动势大小等于D通过导线框横截面的电荷量为解析：由于虚线位置是经过到达的，而且线框是顺时针方向移动，所以线框的磁通量是变小的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即
2、感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为EHGFE，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势，OCa，OAa，ABAC；根据几何关系找出有磁场穿过面积的变化S(32)a2，解得：，故B正确，C错误；通过导线框横截面的电荷量qtt，故D正确答案：BD2(多选)(2018牡丹江市一中摸底考试)如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑水平导轨(电阻不计)匀速滑到ab位置，若v1v212，则在这两次过程中()A回路电流I1I212B产生的热量Q1Q214C通过任一截面的电荷量q1q211D外力的功率P1P212解析：回路中
3、感应电流为I，Iv，则得I1I2v1v212，故A正确；产生的热量为QI2Rt()2R，Qv，则得Q1Q2v1v212，故B错误；通过任一截面的电荷量为qItt，q与v无关，则得q1q211，故C正确；由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得PI2R()2R，Pv2，则得P1P214，故D错误答案：AC热点二电磁感应中的图象问题3如图所示，在第一象限有一边长为L的等边三角形匀强磁场区域，在第二象限有一平行于y轴的长为L的导体棒沿x轴正方向以速度v匀速通过磁场区域下列关于导体棒中产生的感应电动势E随x变化的图象正确的是()解析：导体棒垂直磁场方向做切割磁感线运动，产生的感应电动势EBlv
4、，式中l为导体棒切割磁感线的有效长度导体棒切割磁感线的有效长度l随x先均匀增大后均匀减小，其最大值为等边三角形匀强磁场区域的高L0.87L.所以导体棒中产生的感应电动势E随x变化的图象正确的是D.答案：D4(多选)(2018长沙市长郡中学模拟)如图甲所示，面积为S的n匝圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间周期性变化，如图乙所示，已知线圈的电阻为R，则下列说法正确的是()A线圈内产生的感应电动势最大值为SB0B线圈内产生的感应电流最小值为C线圈内产生的感应电动势周期为4 sD01 s内线圈内产生的感应电流沿顺时针方向解析：由图乙可知，在01 s内产生的感应电动势最大
5、，最大值为EmaxnSnB0S，选项A错误；12 s内线圈内产生的感应电动势最小，最小值为零，选项B错误；由图线可知，线圈内产生的感应电动势周期为4 s，选项C正确；根据楞次定律可知，01 s内线圈内产生的感应电流沿顺时针方向，选项D正确答案：CD5(2018潍坊联考)两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面(纸面)内导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一竖直面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定逆时针方向为电流的正方向)，导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则MN边在匀强磁场中受到的安培力()A01 s内，方向向下B13 s内，方向向下C35 s内，
6、先逐渐减小后逐渐增大D第4 s末，大小为零解析：根据i t图象可知，在06 s内MN边都有大小恒定的电流通过，由FBIl可知，安培力的大小是恒定的，选项C、D均错；01 s、35 s内电流的方向由NM；13 s、56 s内电流的方向由MN，对以上情况可用左手定则判断出MN边的安培力方向，01 s、35 s内安培力方向向上，13 s、56 s内安培力方向向下，故选项B正确，A错误答案：BB组能力提升6 (2018广西柳州高级中学模拟)在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测
7、得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示()A线框受到的水平外力一定是恒定的B线框边长与磁场宽度的比值为38C出磁场的时间是进入磁场时的一半D出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等解析：根据EBLv，I，FBIL，vat以及F拉Fma可知，线框受到水平外力是变力，且出磁场时比进磁场时要大，故出磁场时外力做功比进入磁场时外力做功多，故选项A、D错误；线框做匀加速直线运动，由图象及匀加速直线运动规律，结合电流与速度的关系可知，线框边长与磁场宽度比值为38，出磁场的时间不是进入磁场时的一半，故选项B正确，选项C错误答案：B7(多选)(2018内蒙古奋斗中学模拟
8、)如图所示，边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场现使线框以速度v0匀速通过磁场区域，从开始进入，到完全离开磁场的过程中，下列图线能定性反映线框中的感应电流(以逆时针方向为正)和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是()解析：线圈进入左侧磁场过程：位移为0L的过程中，感应电动势EBLv0，感应电流Ii0，由右手定则可知电流方向为逆时针方向，为正值，a的电势比b的电势高，ab间的电势差Uabu0；位移为L2L的过程中，感应电动势E2BLv0，感应电流I2i0，由右手定则可知电流方向为顺时针方向，为负值
9、，a的电势比b的电势高，ab间的电势差Uab2u0；位移为2L3L的过程中，感应电动势EBLv0，感应电流Ii0，由右手定则可知电流方向为逆时针方向，为正值，a的电势比b的电势低，ab间的电势差Uab3u0.综上所述，故A、C正确，B、D错误答案：AC8(2018辽宁葫芦岛市六校联考)如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m0.1 kg，半径为r0.1 m，导线单位长度的阻值为0.1 /m，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示金属圈下半部分在磁场外已知从t0时
10、刻起，测得经过10 s丝线刚好被拉断重力加速度g取10 m/s2.求：(1)金属圈中感应电流的大小及方向；(2)丝线所能承受的最大拉力F；(3)此过程中金属圈中产生的焦耳热Q.解析：(1)由楞次定律可知，金属圈中电流方向为逆时针方向由图乙知，0.8 T/s金属圈的电阻为R2r金属圈中感应电流I0.8 A0.2 A(2)t时刻磁感应强度Bt金属圈受到的安培力F安BI2r细线的拉力FF安mgBI2rmg当t10 s时，代入数据得F1.32 N(3)金属圈内产生的焦耳热QI2Rt代入数据得Q0.025 J答案：(1)0.2 A逆时针方向(2)1.32 N(3)0.025 J9(2018江西吉水中学等
11、三校联考)如图所示，金属杆ab、cd置于平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，两轨道间距l0.5 m，轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T，用力F0.25 N向右水平拉杆ab，若ab、cd与轨道间的滑动摩擦力分别为Ff10.15 N、Ff20.1 N，两杆的有效电阻R1R20.1 ，设导轨电阻不计，ab、cd的质量关系为2m13m2，且ab、cd与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等求：(1)此两杆之间的稳定速度差；(2)若F0.3 N，两杆间稳定速度差又是多少？解析：因FFf1，故ab由静止开始做加速运动，ab中将出现不断变大的感应电流，致使cd受到安培力F2作用，当
12、F2Ff2时，cd也开始运动，故cd开始运动的条件是：FFf1Ff20.(1)当F0.25 N时，FFf1Ff20，故cd保持静止，两杆的稳定速度差等于ab的最终稳定速度vmax，故此种情况有：电流Im，安培力FmBIml，则有FFmFf10，由此得vmax0.32 m/s.(2)当F0.3 NFf1Ff2，对ab、cd组成的系统，ab、cd所受安培力大小相等，方向相反，合力为零，则系统受的合外力为F合FFf1Ff20.05 N对系统有F合(m1m2)a，因为2m13m2，则F合m2a.取cd为研究对象，F安Ff2m2a，F安BIl，I，联立各式解得v(F合Ff2)0.384 m/s.答案：(1)0.32 m/s(2)0.384 m/s
