1、04课后提升考能知识点基础中档稍难感生电场1、3、5、97动生电动势2、1068电磁感应现象分析4电磁感应与电学综合11电磁感应中能量守恒1212015杭州高二检测如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则()A小球速度变大 B小球速度变小C小球速度不变 D以上三种情况都有可能答案A解析在此空间中，没有闭合导体，但磁场的变化，使空间产生感应电场。据楞次定律得出如图所示感应电场，又因小球带正电荷，电场力与小球速度同向，电场力对小球做正功，小球速度变大。A选项正确。2一直升机
2、停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则()AEfl2B，且a点电势低于b点电势BE2fl2B，且a点电势低于b点电势CEfl2B，且a点电势高于b点电势DE2fl2B，且a点电势高于b点电势答案A解析螺旋桨是叶片围绕着O点转动，产生的感应电动势为EBlvBlvbBl(l)B(2f)l2fl2B，由右手定则判断出b点电势比a点电势高。3在如图所示的四种磁场情况中
3、能产生恒定的感生电场的是()答案C解析据麦克斯韦电磁理论，恒定的感生电场，必须由均匀变化的磁场产生，C对。4在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙所示变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是()答案A解析由法拉第电磁感应定律，有：Enn，在t0到t1 s，B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值。在t1 s到t3 s，B不变化，则感应电动势为零，在t3 s到t5 s，B均匀减小，则为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t0到t1 s 小，
4、再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值。综上所述，所以A选项正确。5在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示。已知电容C30 F，回路的长和宽分别为l18 cm，l25 cm，磁感应强度以变化率5102 T/s增大，则()A电容器的上极板带正电，电荷量为2109 CB电容器的上极板带负电，电荷量为6109 CC电容器的上极板带正电，电荷量为6109 CD电容器的上极板带负电，电荷量为8109 C答案C解析由于E510281025102 V2104 V，QCE301062104 C6109 C，又由楞次定律可知上极板带正电，C正确。6. 如图所示，用铝板制成“U”形
5、框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在此框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，悬线拉力为FT。则()A悬线竖直，FTmgB悬线竖直，FTmgCv选择合适的大小，可使FT0D因条件不足，FT与mg的大小关系无法确定答案A解析设上、下两板之间距离为d，当框架向左切割磁感线时，由右手定则可知下板电势比上板高，由动生电动势公式可知UBdv，故在两板间产生从下向上的电场，EBv，假若小球带正电，则受到向下的洛伦兹力qvB，向上的电场力qEqvB，故绳的拉力FTmg，同理，若小球带负电，故可得到同样的结论。72015杭州高二检测三角形导线框abc放在匀强磁场中，磁感线方向与
6、线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图所示。t0时磁感应强度方向垂直纸面向里，则在04 s时间内，线框的ab边所受安培力随时间变化的图象如图所示(力的方向规定向右为正)()答案B解析01 s，根据楞次定律和左手定则，ab边受力方向向左，大小FB，同理可判断之后3 s时间内ab受力变化规律，可得B项正确。8如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、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F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架。图乙为一段
7、时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系，则图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()答案D解析ab切割磁感线产生感应电动势EBlv，感应电流为I，安培力F安，所以vF安，vt，金属杆的加速度为定值，又由牛顿第二定律FF安ma，即FF安ma，故D项正确。9. 如图所示，L10.5 m，L20.8 m，回路总电阻为R0.2 ，物块M的质量m0.04 kg，导轨光滑，开始时磁场B01 T。现使磁感应强度以0.2 T/s的变化率均匀地增大，试求：当t为多少时，M刚好离开地面？(g取10 m/s2)答案5 s解析回路中原磁场方向向下，且磁通量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场方向向上，
8、根据安培定则可以判知，ab中的感应电流的方向是ab，由左手定则可知，ab所受安培力的方向水平向左，从而向上拉起重物。设ab中电流为I时M刚好离开地面，此时有FBBIL1mgIEL1L2BB0t解得：FB0.4 N，I0.4 A，B2 T，t5 s。10. 2015北京高二检测如图所示，三角形金属框架MON平面与匀强磁场B垂直，导体ab能紧贴金属框架运动，且始终与导轨ON垂直。当导体ab从O点开始匀速向右平动时，速度为v0，试求bOc回路中某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式。答案EBvt解析导体ab在切割磁感线的运动过程中，在回路中的有效切割长度bc随时间做线性变化，由于题中要求的是感应电
9、动势瞬时表达式，故可用公式EBlv求解。设导体ab从O点出发时开始计时，则经过时间t后，棒ab匀速运动的距离为s，则有sv0t在bOc中，由tan30，有v0ttan30则金属棒ab接入回路的bc部分切割磁感线产生的感应电动势为：EBv0Bvttan30在回路bOc中，回路总感应电动势具体由导体bc部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E总EBvt/3。112015广东高考如图(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L0.4 m。导轨右端接有阻值R1 的电阻。导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直
10、，长度也为L。从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v1 m/s做直线运动，求：(1)棒进入磁场前，回路中的电动势E；(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。答案(1)E0.04 V(2)F0.04 Nit1(A)(1.0 st1.2 s)解析(1)棒进入磁场前，回路中磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有ES(0.4)2 V0.04 V(2)棒进入磁场后磁场的磁感应强度大小不变，棒切割磁感线，产生电动势，当棒与bd重合时，产生电动
11、势EBLv0.50.41 V0.2 V此时棒受到的安培力最大，则FBL0.04 N棒通过abd区域所用时间t0.2 s在通过的过程中，感应电动势为EtB2v(t1.0 s)vt1 (V)电流it1 (A)(1.0 st1.2 s)122014安徽高考如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T，其方向垂直于倾角为30的斜面向上。绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5 m，MN连线水平，长为3 m。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3 m、质量m为1 kg、电阻R为0.3 ，在拉力F的作用下，从M
12、N处以恒定速度v1 m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10 m/s2。(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x0.8 m处电势差UCD；(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出Fx关系图象；(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。答案(1)1.5 V0.6 V(2)F12.53.75x(0x2)图见解析(3)7.5 J解析(1)金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势EBlv(ld)E1.5 V(D点电势高)当x0.8 m时，金属杆在导轨间的电势差为零。设此时杆在导轨外的长度为l外，则l外ddOP，得l外1.2 m由楞次定律判断D点电势高，故CD两端电势差UCDBl外vUCD0.6 V(2)杆在导轨间的长度l与位置x关系是ld3x，对应的电阻Rl为RlR，电流I杆受的安培力F安BIl7.53.75x根据平衡条件得FF安mgsinF12.53.75x(0x2)画出的Fx图象如图所示。(3)外力F所做的功WF等于Fx图线下所围的面积，即WF2 J17.5 J而杆的重力势能增加量Epmgsin故全过程产生的焦耳热QWFEp7.5 J。
