1、2012会考专题讲练电磁感应北京新东方学校 高中物理组 彭宝聪一、会考考点电磁感应现象(A)法拉第电磁感应定律,感应电动势(A)二、高频考点讲练考点一:关于电磁感应的物理学史和应用11831年发现电磁感应现象的物理学家是( )A牛顿 B伽利略 C法拉第 D焦耳2(供选学物理1-1的考生做)下列装置中利用电磁感应原理工作的是( )A白炽灯 B发电机 C电熨斗 D电饭煲 考点二:感应电流产生的条件例1.(供选用1-1的考生做)abcdO1O2图8如图8所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其产生感生电流
2、? A线圈向右匀速移动B线圈向右加速移动C线圈垂直于纸面向里平动图7+-磁铁线圈D线圈绕O1O2轴转动例2(供选学物理1-1的考生做)在图7所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的是A磁铁静止在线圈上方B磁铁静止在线圈内部C磁铁静止在线圈左侧磁铁线圈图6+-D磁铁从线圈内抽出的过程1(供选学物理1-1的考生做)在图6所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是A磁铁静止在线圈上方B磁铁静止在线圈右侧C磁铁静止在线圈里面D磁铁插入或抽出线圈的过程2(适用选修l一1的考生)如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2和O3O4都是线圈的对称轴,
3、应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?( ) A向左或向右平动 B向上或向下平动 C绕O1O2转动 D绕O3O4转动考点三:感应电动势例3(供选学物理1-1的考生做)下列说法中正确的是,感应电动势的大小 ( )A. 跟穿过闭合电路的磁通量有关系B. 跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系C. 跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系D. 跟闭合电路的电阻大小有关系1(适用选修ll的考生)下列说法中正确的是,感应电动势的大小( ) A跟穿过闭合电路的磁通量有关系 B跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系 C跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系 D跟电路的电阻大小有关系考点四:综合应用例4(8分
4、)如图14所示,ab、cd为两根水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,a、c间和b、d间各接一个阻值为R的电阻. 导轨所在区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁场方向与两根导轨所在平面垂直,磁感应强度为B. 一根长为L、质量为m、电阻也为R的导体棒PQ垂直ab放在两导轨上. 使PQ处于静止状态,在PQ的中点系一根不可伸长的绝缘轻绳,轻绳水平地跨过定滑轮,另一端悬挂一个质量为M的重物. 现释放PQ,在重物的带动下,PQ开始运动,当PQ向右运动了距离s时,速度达到v. PQ在导轨上运动时,速度方向始终垂直PQ,且PQ与导轨垂直,并与导轨接触良好. 不计摩擦和其他电阻,重力加速度为g. 求:(1)当PQ
5、的速度为v时,ac间的电阻R消耗的电功率;RPQBRabcd图14M(2)在PQ由静止到速度为v的过程中,ac间的电阻R上产生的热量.例5.(8分)如图12所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离L=0.20 m,在两轨道的左端之间接有一个R=0.10W的电阻.在虚线OO(OO垂直于轨道)右侧有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.50 T.一根质量m=0.10 kg的直金属杆ab垂直于轨道放在两根轨道上.某时刻杆ab以v0=2.0 m/s且平行于轨道的初速度进入磁场,同时在杆上施加一个水平拉力,使其以a=2.0 m/s2的加速度做匀减速直线运动.杆ab始终与轨道垂
6、直且它们之间保持良好接触. 杆ab和轨道的电阻均可忽略. (1)在金属杆ab向右运动的过程中,求杆中的感应电流为最大值的时,水平拉力的功率;LRBv0Oab图12O(2)从金属杆ab进入磁场至速度减为零的过程中,电阻R上发出的热量Q=0.13 J,求此过程中水平拉力做的功.dcabHH图14B例6(8分)如图14所示,有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B,其上、下边界间的距离为H一个质量为m、边长为l(lH)、总电阻为R的正方形导线框abcd,从磁场上方的某个位置处,由静止开始下落下落过程中,线框平面始终保持在同一个竖直面内,ab边与磁场的水平边界线平行当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时,
7、线框加速度的大小都是g,方向都竖直向上在线框运动过程中,不计空气阻力求:(1)ab边刚进入磁场时,线框速度的大小;(2)cd边刚进入磁场时,线框速度的大小;(3)从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中线框中产生的热量参考答案:考点一:关于电磁感应的物理学史和应用 1、C 2、B考点二:感应电流产生的条件 例1、D 例2、D 1、D 2、CD考点三:感应电动势 例3、C 1、C考点四:综合应用例4、略例5:(1)金属杆刚进入磁场时,速度最大,由可知,此时杆中的感应电流也最大. 当速度减至m/s时,电流为最大值的,即 A 此时杆ab所受的安培力N,方向水平向左设杆ab所受的水平拉力为F,根据
8、牛顿第二定律 F安+F = maF = ma - F安 = 0.15 N,方向水平向左此时施加在杆ab上的水平拉力的功率= 7.510-2 W (2)金属杆进入磁场后,一直受到安培力和水平拉力的共同作用而做匀减速直线运动,直至速度为零.设此过程中安培力做功为W安,拉力做功为W,则由动能定理得其中克服安培力做功数值等于电阻R上发出的热量Q,即-W安=Q,所以= -7.010-2 J例6、(1)ab刚进入磁场时,假设速度大小为v1,受力如图1,加速度为,方向竖直向上,根据牛顿第二定律得:根据法拉第电磁感应定律得:由以上式子得:(2)假设cd边刚进入磁场时导线框速度大小为,ab边刚穿出磁场时的速度为,由题意可知:在cd边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程中,导线框只受到重力,机械能守恒,即:由上式可得:(3)在cd边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中,根据能量守恒,导线框产生的热量Q等于导线框损失的机械能。即: