1、高三物理复习专题训练十一电磁感应(时间：45分钟) 图1113如图112所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，金属导体棒ab垂直放在导轨上，并与导轨保持良好接触，导体棒电阻为R，导轨电阻不计，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B.当金属导体棒ab由静止开始向下运动一段时间t0后，再接通开关S，图113为导体棒运动的vt图象，其中可能正确的是()图1134如图114所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为q的小球
2、开关S闭合前传感器上有示数，开关S闭合后传感器上的示数变为原来的2倍线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是()图114A正在减弱，B正在减弱，C正在增强，D正在增强，5如图115所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多从开关闭合时开始计时，图116为流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象，其中正确的是()图115图1166如图117所示，在水平放置的两条平行光滑导轨上有一垂直于导轨的金属棒ab，匀强磁场跟轨道平面垂直，磁场方向如图所示导轨接有阻值为R15 、R26
3、的两个定值电阻及滑动变阻器R0，其余电阻不计电路中的电压表量程为010 V，电流表的量程为03 A现将R0调至30 ，用F40 N的水平向右的力使ab沿导轨向右平移，当ab达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏下列说法正确的是()图117A当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏B当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏C当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是1 m/sD当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是2.25 m/s7如图118甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L0.30 m导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R0.40 .导轨上停放
4、一质量m0.10 kg、电阻r0.20 、长度也为L0.30 m的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法中不正确的是()图118A金属杆做匀加速直线运动B第2 s末外力的瞬时功率为0.35 WC如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功为0.35 J，则金属杆上产生的焦耳热为0.15 JD如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功为0.35 J，则金属杆上产生的焦耳热为0.05 J8如图119甲所示，足够长
5、的U形光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R.当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()图119A运动的平均速度大小为v B下滑位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin9如图1110所示，两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
6、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图111010有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图1111所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为d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U，求：(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)电阻R消耗的电功率；(3
7、)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功图1111专题限时集训(十一)B专题十一电磁感应(时间：45分钟)1如图1112所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，铝框由静止释放下落的过程中(空气阻力不计)()图1112A铝框回路磁通量不变，感应电动势为0B铝框回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0C铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g2如图1113甲所示，矩形金属导线框abcd在匀强磁场中
8、静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04 s时间内，图1114表示线框ab边所受的安培力F(规定向左为正)随时间t变化的图象，其中正确的是()图1113图11143某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图1115所示的电路检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ()图1115A电源的内阻较大B小灯泡电阻
9、偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大图11164如图1116所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好在两根导轨的端点c、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨金属杆受到的安培力用F2表示，图1117表示F1与F2随时间t变化的关系图象，其中可能正确的是()图11175如图1118所示，水平放置的光滑金属长导轨MM 和NN之间接有电阻R，导轨左、右两区域的分别处在方向相反、与轨道垂直匀强磁场中，方向如图所示，设左、右区域磁场的磁感应
10、强度为B1和B2，虚线为两区域的分界线一根金属棒ab放在导轨上并与其正交，棒和导轨的电阻均不计金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在虚线左边区域中恰好以速度为v做匀速直线运动，导轨足够长，则可知()图1118A当B2B1时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度做匀速直线运动B当B2B1时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度2v做匀速直线运动C当B2时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度4v做匀速运动D当B2时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度2v做匀速运动6如图1119所示，正方形线框的边长为L，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域磁场
11、的宽度大于L，以i表示导线框中感应电流的大小，从线圈进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，图1120为it关系图象，其中可能正确的是()图1119图11207如图1121甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移图1121乙中正确的是()图11218如图1122所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，
12、一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放，导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻求： (1)磁感应强度的大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表的电流的最大值Im.图11229如图1123所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m0.02 kg，电阻均
13、为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止取g10 m/s2，问：(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W是多少？ 图1123专题限时集训(十一)A1A【解析】 根据楞次定律可知：感应电流产生的效果总是阻碍磁通量的变化，所以二者转动方向一定相同(也可以由受力分析得出相同结论)，要产生感应电流，铝框就要切割磁感线，磁铁转速与铝框转速就要有差值，不可能相等，选项A正确，B错误；当铝框平面与磁场方向垂直
14、时，铝框不切割磁感线，感应电流为零，选项C错误；铝框平面与与磁场方向平行时，铝框竖直边垂直切割磁感线，电流最大，所受磁场力也最大，选项D错误2C【解析】 根据法拉第电磁感应定律EN，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误3BD【解析】 接通开关S前，导体棒做自由落体运动，设t0时刻导体棒速度为v.此时接通开关S应有三种可能情况：如果mg，则导体棒自t0时刻开始做匀速运动；如果mg，则自t0时刻开始做加速度减小的加速运动；如果mg，则自t0
15、时刻开始做加速度减小的减速运动由以上分析可知选项B、D正确4B【解析】 由题意可知，闭合开关后上极板应带正电，则感应电流方向应为顺时针，感应电流产生的磁场方向应竖直向上，与原磁场方向相同，由楞次定律可知，磁场正在减弱，且满足qnmg，本题只有选项B正确5B【解析】 开关闭合时，线圈A中的电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈B中有感应电流产生线圈A中电流稳定后，流经线圈A的电流不再改变，穿过线圈B的磁通量不变，电流计中的电流逐渐减小为零，故只有选项B正确6BC【解析】 R0、R2并联部分的电阻为R025 ，闭合回路的总电阻为R总R02R110 .若电流表满偏，则
16、电压表示数UImR0215 V10 V，故电流表不能满偏，只能电压表满偏；ab棒达到稳定状态时，电压表满偏，电流表的示数I2 A，EabUmIR120 V，由FBIl和EabBlv，联立得v1 m/s.故B、C正确7C【解析】 由图乙知电压U随时间t变化的关系式为U0.1t，导线ab切割磁感线产生的电动势EBLv, R两端的电压UIR0.1t，对比知vt，即金属杆做加速度a1 m/s2的匀加速直线运动；2 s末杆的速度v2at2 m/s，电动势E2BLv20.3 V，电流I20.5 A，安培力FABI2L0.075 N，由牛顿第二定律FFAma0.175 N，第2 s末外力的瞬时功率P2Fv2
17、0.35 W；由能量守恒定律，有WmvQ，金属杆上产生的焦耳热Qr0.05 J不正确的是C选项8B【解析】 对导体棒受力分析(如图甲所示)，由牛顿第二定律有：mgsinma，可知导体棒向下做加速度不断减小的加速运动，作出vt图象如图乙所示，表示导体棒实际运动的vt图象，表示匀加速直线运动的vt图象，可见，A错由qt，E，联立解得q，设棒下滑的位移为x，则BLx，所以q，故x，B对；由能量守恒定律有mgxsinmv2Q，可得Qmgxsinmv2mv2，C错；这一过程中的最大速度为v，最大安培力大小为F安，D错9(1)(2)【解析】 (1)设小灯泡的额定电流为I0，有PIR由题意，在金属棒沿导轨竖
18、直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为I2I0此时金属棒MN所受的重力和安培力平衡，下落的速度达到最大值，有mgBLI联立解得B(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得EBLvERI0解得v10(1)(2)(3)【解析】 (1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v.由EBLv，EU得：v(2)设电功率为P，则P(3)设流过金属条的电流为I，所受安培力为F，克服安培力做的功为W.由：I，FBIL，WFd得：W专题限时集训(十一)B1C【解析】 由题意知，y越小，By越大，下落过程中，磁通量逐渐增加，选项A错误；由楞次定律判断，铝框中电流沿顺时针方向，但Ua
19、b0，选项B错误；直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，但直径ab处在磁场较强的位置，所受安培力较大，半圆弧ab的等效水平长度与直径相等，但处在磁场较弱的位置，所受安培力较小，这样整个铝框受安培力的合力向上，故选项C正确，D错误2A【解析】 由B的变化图线可知，02 s内电流恒定，方向由b到a,01 s内磁感应强度B向里逐渐减小，由F安BIL及左手定则可知，安培力的方向向左，且逐渐减小，12 s内磁感应强度B向外逐渐增大，安培力的方向向右，且逐渐增大，同理可以判断出24 s的受力情况，选项A正确3C【解析】 电路达稳定状态后，设通过线圈L和灯A的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电
20、流I2立即消失，但是线圈L和灯A组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱并维持短暂的时间，通过回路的电流从I1开始衰减，如果开始I1I2，则灯A会闪亮一下，即当线圈的直流电阻RLRA时，会出现灯A闪亮一下的情况；若RLRA，得I1I2，则不会出现灯A闪亮一下的情况综上所述，只有C项正确4B【解析】 由图象可知，各图中安培力的大小随时间均匀增大，即F2kt，k为常数因为金属杆切割磁感线产生的感应电动势EBLv，闭合电路中感应电流I，所以安培力F2BILkt，即金属杆做匀加速运动对金属杆由牛顿第二定律有F1F2ma，所以选项B正确5C【解析】 棒在虚线左边区域中恰好
21、以速度为v做匀速直线运动，满足拉力F，所以当B2B1时，棒进入右边区域将仍然保持速度v做匀速直线运动，选项A、B均错误；当B2时，棒进入右边区域将先做加速运动，最后以速度4v做匀速运动，即满足F，选项C正确，选项D错误6B【解析】 闭合线框中的电流I，若线框进入磁场时做匀速运动，即满足mgsin，完全进入磁场后，会以gsin的加速度做匀加速运动，离开磁场时有mgsin，线框做减速运动，agsin，加速度逐渐减小，电流会逐渐减小，由右手定则知，电流方向为顺时针，选项B正确，选项A、D均错误；由于线圈中途穿越磁场，进入磁场时速度不为零，选项C错误7BD【解析】 由机械能守恒定律mghmv2可得，c
22、棒刚进入磁场时的速度为，此时c匀速运动；d做自由落体运动；当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B项正确当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D项正确8(1)B(2)v(3)Im【解析】 (1)导体棒最终做匀速运动，根据平衡条件安培力FABILmg 解得B(2)感应电动势EBLv感应电流I解得v(3)导体棒刚进入磁场时的速度vm最大由机械能守恒定律 mvmgh感应电动势的最大值EmBLvm感应电流的最大值Im解得Im9(1)1
23、A，由d到c(2)0.2 N(3)0.4 J【解析】 (1)棒cd受到的安培力FcdIlB棒cd在共点力作用下平衡，则Fcdmgsin30由以上两式，代入数据解得I1 A根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等FabFcd对棒ab，由共点力平衡知Fmgsin30IlB代入数据解得F0.2 N(3)设在时间t内棒cd产生Q0.1 J热量，由焦耳定律知QI2Rt设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势EBlv由闭合电路欧姆定律可知I由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移xvt力F做的功WFx综合上述各式，代入数据解得W0.4 J.精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
