《创新设计》2015高考物理（山东专用）三轮体系大通关 专练12　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用.doc

1、专练12楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1(2014安徽省级示范高中联考，20)如图1所示，空间存在一个足够大的三角形区域(顶角45)，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个顶角为45的三角形导体线框，自距离磁场左侧边界L处以平行于纸面向上的速度匀速通过了该区域，若以逆时针为正方向，回路中感应电流I随时间t的变化关系图象正确的是()图1解析三角形导体线框进入磁场时，电流方向为逆时针，三角形边框切割磁感线的有效长度减小，感应电动势变小，感应电流变小；三角形线框离开磁场时，电流方向为顺时针，三角形边框切割磁感线的有效长度增大，感应电动势变大，感应电流变大，选项D正确答案D2(2014武汉武昌市调

2、研)如图2甲所示，两根相距l0.4 m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，两导轨左端与阻值R0.15 的电阻相连导轨x0的一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直(竖直向下)，磁感应强度B0.50.5x(T)一根质量m0.1 kg、电阻r0.05 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直棒在水平外力作用下从x0处沿导轨向右做直线运动，运动过程中回路电流恒为2 A以下判断正确的是()图2A金属棒在x3 m处的速度为0.5 m/sB金属棒在x3 m处的速度为0.75 m/sC金属棒从x0运动到x3 m过程中克服安培力做的功为1.6 JD金属棒从x0运动到x3 m过程中克服安培力

3、做的功为3.0 J解析在x3 m处，磁感应强度为B2 T，因为回路中电流恒为2 A，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的感应电动势为0.4 V，由EBLv可得，此时金属棒的速度v0.5 m/s，所以选项A正确，B错误；由安培力公式可知，F安BIlIl(0.50.5 x)，随着x变化呈现线性变化关系，因此可用平均作用力来求做功，可得安培力做功为3 J，所以选项C错误，D错误；因此答案选A、D.答案AD3(2014高考冲刺卷六)如图3所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒a

4、b由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在下滑过程中()图3A运动的加速度大小为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sin 解析由牛顿第二定律可知mgsin ma，金属棒做变加速运动，选项A错；由qItt得x，选项B对由动能定理可知mgxsin Qmv2，把x代入式中得到Q，选项C错；安培力最大为mgsin ，选项D错答案B4(2014山东潍坊市一模)如图4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

5、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()图4解析线框ABCD在进入左边磁场时，由楞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；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正确答案D图55如图5，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，

6、ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直，设OO下方磁场区域足够大，不计空气的影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()解析线框在0t1这段时间内做自由落体运动，vt图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，vt图象为倾斜直线，t1t2这段时间线框受到安培力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的vt图象为A选项中

7、的图象答案A6(2014沈阳市三模，21)如图6甲所示，电阻不计且间距L1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R2 的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知杆ab进入磁场时的速度v01 m/s，下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2，则()图6A匀强磁场的磁感应强度为1 TB杆ab下落0.3 m时金属杆的速度为1 m/sC杆ab下落0.3 m的过程中R上产生的热量为0.2 JD杆ab下落0.3 m的过程中通过

8、R的电荷量为0.25 C解析在杆ab进入磁场时，由mgma，由题图乙知，a的大小为10 m/s2，解得B2 T，A错误杆ab下落0.3 m时杆做匀速运动，则有mg，解得v0.5 m/s，选项B错误，在杆ab下落0.3 m的过程，根据能量守恒，R上产生的热量为Qmghmv20.287 5 J，选项C错误通过R的电荷量q0.25 C选项D正确答案D7垂直斜面向下磁场的宽度均为L，一质量为m、电阻为R、边长为的正方形导体线圈，在沿平行斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，恰好做匀速直线运动，下列说法中正确的有(重力加速度为g)()图7A从线圈的ab边刚进入磁场到线

9、圈dc边刚要离开磁场的过程中，线圈ab边中产生的感应电流先沿ba方向再沿ab方向B线圈进入磁场过程和离开磁场过程所受安培力方向都平行斜面向上C线圈ab边刚进入磁场时的速度大小为D线圈进入磁场做匀速运动的过程中，拉力F所做的功等于线圈克服安培力所做的功解析由右手定则可知线圈的ab边刚进入磁场和线圈的dc边刚要离开磁场时，线圈中的感应电流方向均为ba，线圈经过JP时感应电流的方向为ab，A错误由楞次定律可判断出感应电流的磁场阻碍线圈的切割磁感线运动，B正确线圈ab边刚进入磁场时，受到的安培力F安BI，由共点力的平衡知识可知F安mgsin F，联立可得线圈ab边刚进入磁场时的速度大小为，C正确线圈进入磁场做匀速运动的过程中，合外力做的功为0，即拉力F和重力沿斜面方向的分力所做的功等于线圈克服安培力所做的功，D错误答案BC