（江蘇專(zhuān)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十 電磁感應(yīng)課件.ppt

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1、專(zhuān)題十電磁感應(yīng),高考物理(江蘇專(zhuān)用),考點(diǎn)一楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律 1.(2014江蘇單科,1,3分)如圖所示,一正方形線(xiàn)圈的匝數(shù)為n,邊長(zhǎng)為a,線(xiàn)圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半處在磁場(chǎng)中。在t時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B。在此過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(),五年高考,A組自主命題江蘇卷題組,A.B. C.D.,錯(cuò)解分析本題易錯(cuò)選C,原因有兩種可能:一是對(duì)磁通量概念的理解有誤,認(rèn)為面積S=a2;二是審題不清,認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度“增加了”2B。由此可見(jiàn),解題過(guò)程中一定要細(xì)心再細(xì)心!,2.(2011江蘇單科,2,3分)如圖所示,固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中通有電流I,矩形線(xiàn)框

2、與導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線(xiàn)平行。線(xiàn)框由靜止釋放,在下落過(guò)程中(),A.穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量保持不變 B.線(xiàn)框中感應(yīng)電流方向保持不變 C.線(xiàn)框所受安培力的合力為零 D.線(xiàn)框的機(jī)械能不斷增大,答案B由通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布規(guī)律可知,線(xiàn)框下落過(guò)程中穿過(guò)其中的磁感線(xiàn)越來(lái)越少,故磁通量在不斷變小,故A錯(cuò);下落時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量始終減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向保持不變,故B正確;線(xiàn)框上下兩邊受到的安培力方向雖相反,但上邊所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終大于下邊所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度,故上邊所受的安培力大于下邊所受的安培力,其合力不為零,故C錯(cuò);由能量守恒可知下落時(shí)一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為線(xiàn)框通電發(fā)熱產(chǎn)生

3、的內(nèi)能,故線(xiàn)框的機(jī)械能減少,D錯(cuò)。,評(píng)析考查知識(shí)點(diǎn)多,幾乎涵蓋了電磁學(xué)的所有知識(shí),如左、右手定則,楞次定律和電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系,難度適中,因考查的都是基本知識(shí),故得分率高。,3.(2016江蘇單科,6,4分)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有() A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作 B.取走磁體,電吉他將不能正常工作 C.增加線(xiàn)圈匝數(shù)可以增大線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中的電流方向不斷變化,答案BCD銅質(zhì)弦無(wú)法被磁化,不能產(chǎn)生磁場(chǎng)引起線(xiàn)圈中磁通量的變化從

4、而產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以銅質(zhì)弦不能使電吉他正常工作,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;取走磁體,金屬弦無(wú)法被磁化,線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,B項(xiàng)正確;由E=n知,C項(xiàng)正確;金屬弦來(lái)回振動(dòng),線(xiàn)圈中磁通量不斷增加或減小,電 流方向不斷變化,D項(xiàng)正確。,考查點(diǎn)本題考查產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件、法拉第電磁感應(yīng)定律、感應(yīng)電流方向等知識(shí),屬于容易題。,易錯(cuò)點(diǎn)撥有些學(xué)生受生活中吉他銅質(zhì)弦的影響,誤選A項(xiàng),這就提醒我們解題一定要結(jié)合所學(xué)的物理知識(shí),深入思考推理,不要憑想象。,失分警示銅質(zhì)材料不能被磁化,銅質(zhì)弦振動(dòng)時(shí)不會(huì)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,審題關(guān)鍵磁體把金屬弦磁化;被磁化了的弦振動(dòng)時(shí),使線(xiàn)圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流。,4.(2

5、014江蘇單科,7,4分)如圖所示,在線(xiàn)圈上端放置一盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源,過(guò)了幾分鐘,杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間,下列措施可行的有(),A.增加線(xiàn)圈的匝數(shù) B.提高交流電源的頻率 C.將金屬杯換為瓷杯,D.取走線(xiàn)圈中的鐵芯,答案AB該裝置的工作原理是,線(xiàn)圈內(nèi)變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),從而使金屬杯內(nèi)產(chǎn)生渦流,再把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使杯內(nèi)的水升溫。交流電源的頻率一定時(shí),線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值Bm越大,杯內(nèi)磁通量變化就越快,產(chǎn)生的渦流就越大,增加線(xiàn)圈的匝數(shù)會(huì)使線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)Bm增大,而取走線(xiàn)圈中的鐵芯會(huì)使線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)Bm減小,故A對(duì)、D錯(cuò)。交流電源的頻率增大,杯內(nèi)磁

6、通量變化加快,產(chǎn)生的渦流增大,故B正確。瓷為絕緣材料,不能產(chǎn)生渦流,故C錯(cuò)。,考查點(diǎn)本題從改變線(xiàn)圈構(gòu)造、工作電源、加熱容器等多個(gè)視角考查考生對(duì)渦流的理解,屬于容易題。,學(xué)習(xí)指導(dǎo)渦流不是重、難點(diǎn),學(xué)習(xí)中很容易忽視它。由此可見(jiàn),我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中,不留知識(shí)漏洞,才不會(huì)在高考中留下遺憾。,5.(2016江蘇單科,13,15分)據(jù)報(bào)道,一法國(guó)攝影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過(guò)太陽(yáng)的瞬間。照片中,“天宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見(jiàn)。如圖所示,假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度v=7.7 km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)帆板兩端M、N的連線(xiàn)垂直,M、N間的距離L=20 m,地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v、MN所

7、在平面的分量B=1.010-5 T。將太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體。 (1)求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E; (2)在太陽(yáng)帆板上將一只“1.5 V,0.3 W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路,不計(jì)太陽(yáng)帆板和導(dǎo)線(xiàn)的電阻,試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說(shuō)明理由; (3)取地球半徑R=6.4103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,試估算“天宮一號(hào)”距離地球表面的高度h(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。,解析(1)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv,代入數(shù)據(jù)得E=1.54 V (2)不能,因?yàn)榇┻^(guò)閉合回路的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (3)在地球表面有G=mg 勻速圓周運(yùn)動(dòng)G=m 解得h=-R,代入數(shù)據(jù)得h41

8、05 m(數(shù)量級(jí)正確都算對(duì)),答案(1)1.54 V(2)見(jiàn)解析(3)4105 m,考查點(diǎn)本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、法拉第電磁感應(yīng)定律、萬(wàn)有引力提供向心力、黃金代換式等考點(diǎn),情景清晰簡(jiǎn)單,對(duì)分析推理能力要求不高,屬于中等難度題。,易錯(cuò)點(diǎn)撥雖然MN連線(xiàn)在切割磁感線(xiàn),M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),但在M、N之間連小燈泡,整個(gè)回路在磁場(chǎng)中平動(dòng),磁通量不變。,1.(2018課標(biāo),17,6分)如圖,導(dǎo)體軌道OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點(diǎn),O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好。空間存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度

9、的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過(guò)程);再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B(過(guò)程)。在過(guò)程、中,流過(guò)OM的電荷量相等,則等于() A.B.C.D.2,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案B本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律及電荷量公式。由公式E=,I=,q=It得q=,設(shè) 半圓弧半徑為r,對(duì)于過(guò)程,q1=,對(duì)于過(guò)程,q2=,由q1=q2得,=,故B項(xiàng)正 確。,規(guī)律總結(jié)電磁感應(yīng)中電荷量的求解方法,1.q=It。,2.q=,其中的求解有三種情況:(1)只有S變化,=BS;(2)只有B變化,=BS;(3)B和S 都變化,=2-1。,2.(2017課標(biāo),15

10、,6分)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線(xiàn)框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線(xiàn)框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是() A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?T中沿逆時(shí)針?lè)较?B.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?T中沿順時(shí)針?lè)较?C.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?T中沿逆時(shí)針?lè)较?D.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?T中沿順時(shí)針?lè)较?答案D金屬桿PQ向右運(yùn)動(dòng),穿過(guò)PQRS的磁通量增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流在PQRS內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,由安培定則可判斷PQRS中

11、產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?。穿過(guò)T的磁通量是外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)和PQRS產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量代數(shù)和,穿過(guò)T的合磁通量垂直紙面向里減小,據(jù)楞次定律和安培定則可知,T中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故D正確。,易錯(cuò)點(diǎn)撥對(duì)楞次定律的深度理解 線(xiàn)框與導(dǎo)軌共面且與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)金屬桿PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí),PQRS中向里的磁通量增加,從而產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。T中原有垂直紙面向里的磁通量不變,而增加了因PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的向外的磁通量,導(dǎo)致T中垂直紙面向里的合磁通量減小,從而產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。,3.(2017北京理綜,19,6分)圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖,L1和L2為電感線(xiàn)圈。實(shí)驗(yàn)時(shí),斷

12、開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開(kāi)關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是() A.圖1中,A1與L1的電阻值相同 B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流 C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同,D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等,答案C本題考查自感現(xiàn)象判斷。在圖1中斷開(kāi)S1瞬間,燈A1突然閃亮,說(shuō)明斷開(kāi)S1前,L1中的電流大于A1中的電流,故L1的阻值小于A1的阻值,A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤;在圖2中,閉合S2瞬間,由于L2的自感作用,通過(guò)L2的電流很小,D錯(cuò)誤;閉合S2后,最終A2與

13、A3亮度相同,說(shuō)明兩支路電流相等,故R與L2的阻值相同,C項(xiàng)正確。,知識(shí)拓展斷電自感現(xiàn)象深入分析 圖1實(shí)驗(yàn)為斷電自感實(shí)驗(yàn),當(dāng)S1斷開(kāi)后,L1與A1構(gòu)成一個(gè)閉合回路,L1的自感電動(dòng)勢(shì)使回路中的電流保持一段時(shí)間,故A1會(huì)逐漸變暗。,4.(2017課標(biāo),18,6分)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng),如圖所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí),按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng);出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(),答案A本題考查電磁阻尼。若要有效衰減紫銅薄板上

14、下及左右的微小振動(dòng),則要求施加磁場(chǎng)后,在紫銅薄板發(fā)生上下及左右的微小振動(dòng)時(shí),穿過(guò)紫銅薄板橫截面的磁通量都能發(fā)生變化。由選項(xiàng)圖可知只有A滿(mǎn)足要求,故選A。,5.(2015課標(biāo),15,6分)如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是() A.UaUc,金屬框中無(wú)電流 B.UbUc,金屬框中電流方向沿a-b-c-a C.Ubc=-Bl2,金屬框中無(wú)電流 D.Uac=Bl2,金屬框中電流方向沿a-c-b-a,答案C閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以

15、角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)金屬框的磁通量始終為零,金屬框中無(wú)電流。由右手定則可知Ub=UaUc,A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=-Blv中=-Bl2,選項(xiàng)C正確。,6.(2018課標(biāo),19,6分)(多選)如圖,兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一根鐵芯上,其中一線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接,另一線(xiàn)圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線(xiàn)連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線(xiàn)正上方,開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是() A.開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) B.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙

16、面向外的方向 D.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng),答案AD本題考查電流的磁效應(yīng)、楞次定律等知識(shí)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合瞬間,右側(cè)線(xiàn)圈中電流突然增大,鐵芯上向右的磁場(chǎng)增強(qiáng),由楞次定律可知左側(cè)線(xiàn)圈中正面感應(yīng)電流向上,則遠(yuǎn)處直導(dǎo)線(xiàn)上電流向左,由安培定則可知小磁針處直導(dǎo)線(xiàn)上電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,A項(xiàng)正確。開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,磁場(chǎng)不再變化,左側(cè)線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流,小磁針N、S極回到原始方向,故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間,右側(cè)線(xiàn)圈中電流減小,左側(cè)線(xiàn)圈正面感應(yīng)電流向下,遠(yuǎn)處直導(dǎo)線(xiàn)上電流向右,由安培定則知,小磁針處直導(dǎo)線(xiàn)上電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,故D

17、項(xiàng)正確。,審題指導(dǎo)關(guān)鍵詞在審題中的作用 關(guān)鍵詞:同一根鐵芯,意味著左右兩側(cè)線(xiàn)圈中磁通量變化率相同;遠(yuǎn)處,說(shuō)明此處小磁針不再受線(xiàn)圈中磁通量變化的影響;小磁針懸掛在直導(dǎo)線(xiàn)正上方,說(shuō)明磁針的偏轉(zhuǎn)受直導(dǎo)線(xiàn)上電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響。,7.(2018課標(biāo),20,6分)(多選)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一導(dǎo)線(xiàn)框R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)() A.在t=時(shí)為零 B.在t=時(shí)改變方向 C.在t=時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?D.在t=T時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?答案AC本題考查楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律

18、。由i-t圖像可知,在t=時(shí),= 0,此時(shí)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框R的磁通量的變化率=0,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,此時(shí)導(dǎo)線(xiàn)框R中的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0,選項(xiàng)A正確;同理在t=和t=T時(shí),為最大值,為最大值,導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)為最大值,不改變方向,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律,t=時(shí),導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方 向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?而t=T時(shí),導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,一題多解當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)PQ中電流變大時(shí),穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框R的磁通量變大,由楞次定律可知,為阻礙磁通量變大,R有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),根據(jù)兩直導(dǎo)線(xiàn)電流同向相吸,異向相斥,可判斷R中的電流方向。同理,可判斷當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)PQ中電流變小時(shí)導(dǎo)

19、線(xiàn)框R中的電流方向。,8.(2015課標(biāo),19,6分,)(多選)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線(xiàn)懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是() A.圓盤(pán)上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B.圓盤(pán)內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C.在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化 D.圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng),答案AB如圖所示(圖中圓盤(pán)為正視剖面圖),將銅圓盤(pán)等效為無(wú)數(shù)個(gè)長(zhǎng)方

20、形線(xiàn)圈的組合,則每個(gè)線(xiàn)圈繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),均有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這些感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)小磁針有作用力,從而使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),可見(jiàn)A、B均正確。由于圓盤(pán)面積不變,與磁針間的距離不變,故整個(gè)圓盤(pán)中的磁通量沒(méi)有變化,C錯(cuò)誤。圓盤(pán)中自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成的電流的磁場(chǎng),由安培定則可判斷出在中心方向豎直向下,其他位置關(guān)于中心對(duì)稱(chēng),此磁場(chǎng)不能導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng),D錯(cuò)誤。,9.(2016課標(biāo),24,14分)如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為,上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng),質(zhì)量分別為2m和m;用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線(xiàn)將它們連成閉合回路abdca,并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小

21、定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線(xiàn)剛好不在磁場(chǎng)中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g。已知金屬棒ab勻速下滑。求 (1)作用在金屬棒ab上的安培力的大小; (2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。,答案(1)mg(sin -3 cos )(2)(sin -3 cos ),解析(1)設(shè)兩導(dǎo)線(xiàn)的張力大小之和為T(mén),右斜面對(duì)ab棒的支持力的大小為N1,作用在ab棒上的安培力的大小為F,左斜面對(duì)cd棒的支持力大小為N2。對(duì)于ab棒,由力的平衡條件得 2mg sin =N1+T+F N1=2mg cos 對(duì)于c

22、d棒,同理有 mg sin +N2=T N2=mg cos 聯(lián)立式得 F=mg(sin -3 cos ) (2)由安培力公式得 F=BIL 這里I是回路abdca中的感應(yīng)電流。ab棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 =BLv 式中,v是ab棒下滑速度的大小。由歐姆定律得,I= 聯(lián)立式得 v=(sin -3 cos ),1.(2016北京理綜,16,6分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是() A.EaEb=41,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?B.Ea

23、Eb=41,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?C.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?D.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?C組教師專(zhuān)用題組,答案B由題意可知=k,導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=S=r2,因rarb= 21,故EaEb=41;由楞次定律知感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針?lè)较?選項(xiàng)B正確。,2.(2016浙江理綜,16,6分)如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣的導(dǎo)線(xiàn)制成,匝數(shù)均為10匝,邊長(zhǎng)la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線(xiàn)圈之間的相互影響,則() A.兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為91 C.a

24、、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為34 D.a、b線(xiàn)圈中電功率之比為31,答案B磁場(chǎng)均勻增大,穿過(guò)兩線(xiàn)圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知兩線(xiàn)圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n=nl2,得=,選項(xiàng)B正 確;由電阻定律R=,得=,由閉合電路歐姆定律可得I=,即=,選項(xiàng)C錯(cuò) 誤;由P=得=,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,3.(2015安徽理綜,19,6分)如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l,導(dǎo) 軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成角,單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑

25、動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好)。則() A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 B.電路中感應(yīng)電流的大小為 C.金屬桿所受安培力的大小為,D. 金屬桿的熱功率為,答案B金屬桿MN切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為l,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,A錯(cuò)誤;金屬桿MN的有效電阻R=,故回路中的感應(yīng)電流I=,B正確;金屬桿受到的安培力F =,C錯(cuò)誤;金屬桿的熱功率P=I2R=,D錯(cuò)誤。,4.(2015重慶理綜,4,6分)圖為無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)中使用的受電線(xiàn)圈示意圖,線(xiàn)圈匝數(shù)為n,面積為S。若在t1到t2時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)向右穿過(guò)線(xiàn)圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2,則該段時(shí)間線(xiàn)圈兩端a和b之間的電勢(shì)差a-b(),A.

26、恒為 B.從0均勻變化到 C.恒為 - D.從0均勻變化到 -,答案C由楞次定律判定,感應(yīng)電流從a流向b,b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì),因?yàn)榇艌?chǎng)均勻增加,所以a-b為恒定的,故a-b=-nS,可見(jiàn)C正確。,5.(2015山東理綜,17,6分)(多選)如圖,一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤(pán)開(kāi)始減速。在圓盤(pán)減速過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是(),A.處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分,靠近圓心處電勢(shì)高 B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng) C.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),答案ABD根據(jù)右手定則,處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分

27、,感應(yīng)電流從靠近圓盤(pán)邊緣處流向靠近圓心處,故靠近圓心處電勢(shì)高,A正確;安培力F=,磁場(chǎng)越強(qiáng),安培力越大,B正確;磁場(chǎng)反向時(shí), 安培力仍是阻力,C錯(cuò)誤;若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),則磁通量不再變化,沒(méi)有感應(yīng)電流,安培力為零,故圓盤(pán)不受阻力作用,將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),D正確。,考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的綜合問(wèn)題 A組自主命題江蘇卷題組 1.(2011江蘇單科,5,3分)如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好。t=0時(shí),將開(kāi)關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖像正確的是(

28、),答案D當(dāng)S由1擲到2時(shí),電容器瞬間放電,導(dǎo)體中產(chǎn)生放電電流,從而使導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)又會(huì)在導(dǎo)體棒中產(chǎn)生反向感應(yīng)電流,當(dāng)q減小到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電容器上的電壓平衡穩(wěn)定時(shí),q將保持不變,故A錯(cuò);當(dāng)穩(wěn)定后導(dǎo)體棒中的i為零,故B錯(cuò);電容器放電相當(dāng)于給導(dǎo)體棒一個(gè)沖量,導(dǎo)體棒將做a減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)穩(wěn)定時(shí),i=0,a=0,v達(dá)到最大且保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)D正確。,評(píng)析本題為數(shù)形結(jié)合的綜合應(yīng)用題,考查了電容器放電、電磁感應(yīng)、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及圖像的分析判斷能力,綜合性強(qiáng),難度大,得分率低。,2.(2018江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)

29、、的高和間距均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)和時(shí)的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì),重力加速度為g。金屬桿() A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度方向豎直向下 B.穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 C.穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4mgd,D.釋放時(shí)距磁場(chǎng) 上邊界的高度h可能小于,答案BC本題考查電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、能量問(wèn)題的綜合應(yīng)用。要使桿進(jìn)入磁場(chǎng)和時(shí)的速度相等,桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)必須減速運(yùn)動(dòng),加速度方向豎直向上,故A錯(cuò)誤。桿在區(qū)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),在兩磁場(chǎng)之間做a=g的勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖所示(其中v1為桿剛進(jìn)入時(shí)的速度,v2為桿剛

30、出時(shí)的速度),圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,兩段運(yùn)動(dòng)的位移相等,則t1t2-t1,故B正確。對(duì)桿從進(jìn)入磁場(chǎng)至剛穿出磁場(chǎng)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得mg3d+W安=m-m,對(duì)桿穿過(guò)兩磁場(chǎng)之間的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得mgd=m-m,解得W安=-4mgd,由 功能關(guān)系得Q=-W安=4mgd,故C正確。若桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速,則有=mg,v1=, 代入h=得h=,因?yàn)闂U剛進(jìn)入時(shí)必須做減速運(yùn)動(dòng),故一定有h,故D錯(cuò)誤。,疑難突破(1)利用v-t圖像分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)時(shí)間,可以化難為易。 (2)對(duì)于D選項(xiàng),以桿剛進(jìn)入時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)作為參照,問(wèn)題便迎刃而解。,3.(2017江蘇單科,13,15分)如圖所示,兩條相距d

31、的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì),導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng),桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求: (1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿中感應(yīng)電流的大小I; (2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿的加速度大小a;,(3)PQ 剛要離開(kāi)金屬桿時(shí),感應(yīng)電流的功率P。,解析本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律。 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv0 感應(yīng)電流I= 解得I= (2)安培

32、力F=BId 牛頓第二定律F=ma 解得a= (3)金屬桿切割磁感線(xiàn)的速度v=v0-v,則 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bd(v0-v) 電功率P= 解得P=,答案(1) (2) (3),方法技巧感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的求法 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可分為感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。感生電動(dòng)勢(shì)用公式E=n求解,且只能求解平 均電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)用公式E=BLv求解,既可以求平均電動(dòng)勢(shì),也可以求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。用E=BLv求解電動(dòng)勢(shì)時(shí),v為導(dǎo)體棒垂直切割磁感線(xiàn)的速度。,4.(2015江蘇單科,13,15分)做磁共振(MRI)檢查時(shí),對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流。某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上的

33、一圈肌肉組織等效成單匝線(xiàn)圈,線(xiàn)圈的半徑r=5.0 cm,線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的截面積A=0.80 cm2,電阻率=1.5 m。如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線(xiàn)圈平面垂直,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3 s內(nèi)從1.5 T均勻地減為零,求:(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)該圈肌肉組織的電阻R; (2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E; (3)0.3 s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q。,答案(1)6103 (2)410-2 V(3)810-8 J,解析(1)由電阻定律得R=,代入數(shù)據(jù)得R=6103 (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=,代入數(shù)據(jù)得E=410-2 V (3)由焦耳定律得Q=t,代入數(shù)據(jù)得Q=810-8 J,考查點(diǎn)本題考查了電阻定

34、律、法拉第電磁感應(yīng)定律和電功三個(gè)方面的內(nèi)容,模型已構(gòu)建好,主要考查基本規(guī)律的簡(jiǎn)單應(yīng)用,屬于中等難度題。,學(xué)習(xí)指導(dǎo)考生在本題中出現(xiàn)的錯(cuò)誤主要有以下幾方面:不理解公式中各字母的含義,亂套公式;單位換算錯(cuò)誤;未按有效數(shù)字的要求表達(dá)結(jié)果;運(yùn)算結(jié)果錯(cuò)誤。由以上種種錯(cuò)誤可見(jiàn),學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅要牢記公式,更重要的是要理解式中各字母的物理意義;解題過(guò)程中要細(xì)心、細(xì)心、再細(xì)心!,5.(2014江蘇單科,13,15分,)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),長(zhǎng)為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)

35、體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì),重力加速度為g。求:,(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v; (3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。,答案(1)tan (2) (3)2mgd sin -,解析(1)在絕緣涂層上 受力平衡mg sin =mg cos 解得=tan (2)在光滑導(dǎo)軌上 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 感應(yīng)電流I= 安培力F安=BIL 受力平衡F安=mg sin 解得v= (3)摩擦生熱Q摩=mgd cos 由能量守恒定

36、律得3mgd sin =Q+Q摩+mv2 解得Q=2mgd sin -,解題思路因?yàn)榘簟耙恢眲蛩倩綄?dǎo)軌底端”,所以,棒在絕緣涂層上滑動(dòng)時(shí),“下滑力”等于滑動(dòng)摩擦力。棒開(kāi)始做變加速運(yùn)動(dòng),待勻速時(shí)速度達(dá)到最大,由合外力等于零列式可得最大速度v。對(duì)棒運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用能量守恒定律,便可輕而易舉地解出。,考查點(diǎn)本題考查了共點(diǎn)力的平衡、摩擦力、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力、能量守恒定律等知識(shí),要求考生具有一定的綜合分析能力,屬于中等難度題。,6.(2013江蘇單科,13,15分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線(xiàn)圈abcd,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線(xiàn)圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab=1.0 m、bc

37、=0.5 m,電阻r=2 。磁感應(yīng)強(qiáng)度B在01 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T。在15 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到-0.2 T,取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求: (1)0.5 s時(shí)線(xiàn)圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向; (2)在15 s內(nèi)通過(guò)線(xiàn)圈的電荷量q; (3)在05 s內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。,答案(1)10 Vadcba (2)10 C(3)100 J,解析(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=N 磁通量的變化1=SB1 解得E1=N 代入數(shù)據(jù)得E1=10 V 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba (2)同理可得E2=N 感應(yīng)電流I2= 電荷量q=I2t2 解得q=N 代入數(shù)據(jù)得q=10 C (3)01 s內(nèi)

38、的焦耳熱Q1=rt1 且I1=,15 s內(nèi)的焦耳熱Q2=rt2 由Q=Q1+Q2,代入數(shù)據(jù)得Q=100 J,評(píng)析本題為電磁感應(yīng)的常規(guī)物理量求解,考查學(xué)生對(duì)基本規(guī)律的理解及基本能力,難度較小。,考查點(diǎn)本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、電流、楞次定律、電荷量、焦耳定律等知識(shí),要求考生具有一定的分析綜合能力,屬于中等難度題。,解題思路運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),再利用閉合電路歐姆定律和電流的定義式相結(jié)合求電荷量,由焦耳定律求焦耳熱。,1.(2018課標(biāo),18,6分)如圖,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠閘,磁感應(yīng)強(qiáng)度大

39、小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為l的正 方形金屬線(xiàn)框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)。線(xiàn)框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線(xiàn)可能是 (),B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案D本題考查右手定則、E=BLv。由右手定則判定,線(xiàn)框向左移動(dòng)0過(guò)程,回路中電流 方向?yàn)轫槙r(shí)針,由E=2BLv可知,電流i為定值;線(xiàn)框向左移動(dòng)l過(guò)程,線(xiàn)框左、右兩邊產(chǎn)生的感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相抵消,回路中電流為零。線(xiàn)框向左移動(dòng)ll過(guò)程,回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。 由上述分析可見(jiàn),選項(xiàng)D正確。,方法技巧電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題分析技巧 由方向的合理性可直接排除錯(cuò)誤選項(xiàng),如果需要,再定量分析電流大小的變化情況確定正確選項(xiàng)。,2.(2017天津理綜,

40、3,6分)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說(shuō)法正確的是() A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小 C.ab所受的安培力保持不變 D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小,答案D本題考查楞次定律、電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力、平衡條件。由于通過(guò)回路的磁通量向下減小,則根據(jù)楞次定律可知ab中感應(yīng)電流的方向由a到b,A錯(cuò)誤。因ab不動(dòng),回路面積不變;當(dāng)B均勻減小時(shí),由E=n=nS知,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,回

41、路中感 應(yīng)電流I=恒定,B錯(cuò)誤。由F=BIL知F隨B減小而減小,C錯(cuò)誤。對(duì)ab由平衡條件有f=F,故D 正確。,一題多解廣義楞次定律 因B減小時(shí)引起回路磁通量減小,由廣義楞次定律可知回路有擴(kuò)張的趨勢(shì),則ab所受安培力方向向右,再由左手定則可以判定ab中感應(yīng)電流的方向從a到b,故A錯(cuò)誤。,3.(2017課標(biāo),20,6分)(多選)兩條平行虛線(xiàn)間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線(xiàn)框一直向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖(b)所

42、示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的是() A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B.導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外,D.在t=0. 4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框所受的安培力大小為0.1 N,答案BC本題考查電磁感應(yīng)、安培力。導(dǎo)線(xiàn)框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v= m/s=0.5 m/s, 選項(xiàng)B正確;由E=BLv,得B= T=0.2 T,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由右手定則可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度方 向垂直于紙面向外,選項(xiàng)C正確;導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力F=BLI=BL=0.20.1 N=0.04 N,選項(xiàng) D錯(cuò)誤。,儲(chǔ)備知識(shí)根據(jù)圖像和導(dǎo)線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng),獲取

43、信息,結(jié)合安培力、導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可以確定選項(xiàng)。,4.(2016課標(biāo),20,6分)(多選)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸。圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過(guò)電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是() A.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定 B.若從上向下看,圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng) C.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化 D.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,答案AB設(shè)圓盤(pán)的半徑為L(zhǎng),可認(rèn)為圓盤(pán)由無(wú)數(shù)根輻條構(gòu)成,則每

44、根輻條切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL2,整個(gè)回路中的電源為無(wú)數(shù)個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的電源并聯(lián)而成,電源總內(nèi)阻為 零,故回路中電流I=,由此可見(jiàn)A正確。R上的熱功率P=I2R=,由此可見(jiàn),變?yōu)樵?來(lái)的2倍時(shí),P變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,故D錯(cuò)。由右手定則可判知B正確。電流方向與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的方向有關(guān),而與切割的速度大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)。,疑難突破金屬圓盤(pán)在恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其等效電源的模型如圖所示,每個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=BL2(L為圓盤(pán)的半徑),內(nèi)阻為r0,則n個(gè)電源并聯(lián)后的總電動(dòng)勢(shì)仍為E,總內(nèi)阻r=,n 時(shí),r=0。,5.(2018天津理綜,12,20分)真空管道超高速列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成

45、平動(dòng)動(dòng)能的裝置。圖1是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型,圖中粗實(shí)線(xiàn)表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,電阻忽略不計(jì)。ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直、長(zhǎng)度均為l、電阻均為R的金屬棒,通過(guò)絕緣材料固定在列車(chē)底部,并與導(dǎo)軌良好接觸,其間距也為l,列車(chē)的總質(zhì)量為m。列車(chē)啟動(dòng)前,ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,如圖1所示。為使列車(chē)啟動(dòng),需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源,電源內(nèi)阻及導(dǎo)線(xiàn)電阻忽略不計(jì)。列車(chē)啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉。 (1)要使列車(chē)向右運(yùn)行,啟動(dòng)時(shí)圖1中M、N哪個(gè)接電源正極,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由; (2)求剛接通電源時(shí)列車(chē)加速度a的大小; (3)列車(chē)減速時(shí),需在前

46、方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l。若某時(shí)刻列車(chē)的速度為v0,此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域,試討論:要使列車(chē)停下來(lái),前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)?,圖1 圖2,答案(1)見(jiàn)解析(2)(3)見(jiàn)解析,解析本題考查左手定則、安培力、法拉第電磁感應(yīng)定律、動(dòng)量定理等。 (1)列車(chē)要向右運(yùn)動(dòng),安培力方向應(yīng)向右。根據(jù)左手定則,接通電源后,金屬棒中電流方向由a到b、由c到d,故M接電源正極。 (2)由題意,啟動(dòng)時(shí)ab、cd并聯(lián),設(shè)回路總電阻為R總,由電阻的串并聯(lián)知識(shí)得 R總= 設(shè)回路總電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律有 I= 設(shè)兩根金屬棒所受安培力之和為F,

47、有 F=IlB 根據(jù)牛頓第二定律有 F=ma 聯(lián)立式得 a=,(3)設(shè)列車(chē)減速時(shí),cd進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)t時(shí)間ab恰好進(jìn)入磁場(chǎng),此過(guò)程中穿過(guò)兩金屬棒與導(dǎo)軌所圍回路的磁通量的變化為,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1,由法拉第電磁感應(yīng)定律有 E1= 其中 =Bl2 設(shè)回路中平均電流為I,由閉合電路歐姆定律有 I= 設(shè)cd受到的平均安培力為F,有 F=IlB 以向右為正方向,設(shè)t時(shí)間內(nèi)cd受安培力沖量為I沖,有 I沖=-Ft 同理可知,回路出磁場(chǎng)時(shí)ab受安培力沖量仍為上述值,設(shè)回路進(jìn)出一塊有界磁場(chǎng)區(qū)域安培力沖量為I0,有 I0=2I沖,設(shè)列車(chē)停下來(lái)受到的總沖量為I總,由動(dòng)量定理有 I總=0-mv0 聯(lián)立式得 = 討論

48、:若恰為整數(shù),設(shè)其為n,則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng);若不是整數(shù),設(shè)的整數(shù)部分為N,則 需設(shè)置N+1塊有界磁場(chǎng)。,6.(2016課標(biāo),24,12分)如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時(shí),金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。t0時(shí)刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。重力加速度大小為g。求 (1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小; (2)電阻的阻值。,答案(1)Blt0(2)

49、,解析(1)設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小為a,由牛頓第二定律得 ma=F-mg 設(shè)金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v=at0 當(dāng)金屬桿以速度v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),由法拉第電磁感應(yīng)定律,桿中的電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv 聯(lián)立式可得 E=Blt0 (2)設(shè)金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬桿中的電流為I,根據(jù)歐姆定律 I= 式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為 f=BlI 因金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得 F-mg-f=0,聯(lián)立式得 R=,7.(2016課標(biāo),25,20分)如圖,兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置

50、于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B1=kt,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線(xiàn))與導(dǎo)軌垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過(guò)MN,此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求 (1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi),流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值; (2)在時(shí)刻t(tt0)穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。,解析(1)在金

51、屬棒越過(guò)MN之前,t時(shí)刻穿過(guò)回路的磁通量為=ktS 設(shè)在從t時(shí)刻到t+t的時(shí)間間隔內(nèi),回路磁通量的變化量為,流過(guò)電阻R的電荷量為q。由法拉第電磁感應(yīng)定律有=- 由歐姆定律有i= 由電流的定義有i= 聯(lián)立式得|q|=t 由式得,在t=0到t=t0的時(shí)間間隔內(nèi),流過(guò)電阻R的電荷量q的絕對(duì)值為 |q|= (2)當(dāng)tt0時(shí),金屬棒已越過(guò)MN。由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運(yùn)動(dòng),有f=F 式中,f是外加水平恒力,F是勻強(qiáng)磁場(chǎng)施加的安培力。設(shè)此時(shí)回路中的電流為I,F的大小為 F=B0lI 此時(shí)金屬棒與MN之間的距離為s=v0(t-t0) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)回路的磁通量為=B0ls,答案(1)(2)B0lv0(t-t

52、0)+kSt(B0lv0+kS),回路的總磁通量為t=+ 式中,仍如式所示。由式得,在時(shí)刻t(tt0)穿過(guò)回路的總磁通量為 t=B0lv0(t-t0)+kSt 在t到t+t的時(shí)間間隔內(nèi),總磁通量的改變t為 t=(B0lv0+kS)t 由法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 t= 由歐姆定律有I= 聯(lián)立式得f=(B0lv0+kS),評(píng)分參考第(1)問(wèn)7分,式各1分,式2分;第(2)問(wèn)13分,式2分,式各1分, 式各2分,式各1分。,易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)在計(jì)算磁通量時(shí),用的是左側(cè)矩形面積,而不是圓形磁場(chǎng)面積,從而導(dǎo)致出錯(cuò)。(2)當(dāng)金屬棒越過(guò)MN后計(jì)算磁通量時(shí),得出的金屬棒與MN的距離s=v0t,

53、從而導(dǎo)致出錯(cuò)。,1.(2014重慶理綜,8,16分)某電子天平原理如圖所示,E形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,磁極寬度均為L(zhǎng),忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線(xiàn)圈套于中心磁極,其骨架與秤盤(pán)連為一體,線(xiàn)圈兩端C、D與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤(pán)上時(shí),彈簧被壓縮,秤盤(pán)和線(xiàn)圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸),隨后外電路對(duì)線(xiàn)圈供電,秤盤(pán)和線(xiàn)圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止,由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線(xiàn)圈匝數(shù)為n,線(xiàn)圈電阻為R,重力加速度為g。問(wèn) (1)線(xiàn)圈向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出? (2)供電電流I是從C端還是從D端流入?求重物質(zhì)

54、量與電流的關(guān)系。,(3)若線(xiàn)圈消耗的最大功率為P,該電子天平能稱(chēng)量的最大質(zhì)量是多少?,C組教師專(zhuān)用題組,解析(1)感應(yīng)電流從C端流出 (2)設(shè)線(xiàn)圈受到的安培力為FA 外加電流從D端流入 由FA=mg和FA=2nBIL得m=I (3)設(shè)稱(chēng)量最大質(zhì)量為m0 由m=I和P=I2R得m0=,答案(1)由右手定則知感應(yīng)電流從C端流出 (2)外加電流從D端流入m=I (3),2.(2014天津理綜,11,18分)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角=30的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距L=0.4 m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域和,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線(xiàn)為MN,中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方

55、向垂直斜面向上,兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5 T。在區(qū)域中,將質(zhì)量m1=0.1 kg,電阻R1=0.1 的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域中將質(zhì)量m2=0.4 kg,電阻R2=0.1 的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開(kāi)始下滑。cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域的磁場(chǎng)中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g=10 m/s2。問(wèn) (1)cd下滑的過(guò)程中,ab中的電流方向; (2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí),cd的速度v多大; (3)從cd開(kāi)始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中,cd滑動(dòng)的距離x=3.8 m,此過(guò)程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。,解析(1)由a流向b。 (2

56、)開(kāi)始放置ab剛好不下滑時(shí),ab所受摩擦力為最大靜摩擦力,設(shè)其為Fmax,有 Fmax=m1g sin 設(shè)ab剛要上滑時(shí),cd棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律有 E=BLv 設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律有 I= 設(shè)ab所受安培力為F安,有 F安=ILB 此時(shí)ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件有 F安=m1g sin +Fmax 綜合式,代入數(shù)據(jù)解得 v=5 m/s (3)設(shè)cd棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電路中產(chǎn)生的總熱量為Q總,由能量守恒有,答案(1)由a流向b(2)5 m/s(3)1.3 J,m2gx sin =Q總+m2v2 又Q=Q總 解得Q=1.3 J,3.(2

57、016上海單科,33,14分)如圖,一關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)體軌道位于水平面內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與平面垂直。一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒沿x方向置于軌道上,在外力F作用下從原點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿y軸正方向做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)棒與x軸始終平行。棒單位長(zhǎng)度的電阻為,與電阻不計(jì)的軌道接觸良好,運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱功率隨棒位置的變化規(guī)律為P=k(SI)。求: (1)導(dǎo)體軌道的軌道方程y=f(x); (2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力Fm隨y的變化關(guān)系; (3)棒從y=0運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=L過(guò)程中外力F的功。,答案(1)y=x2(2)Fm=y (3)L2+maL,解析(1)設(shè)棒運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)與軌道接觸點(diǎn)的

58、坐標(biāo)為(x,y),安培力Fm= 安培力的功率P=Fmv=k 棒做勻加速運(yùn)動(dòng) v2=2ay R=2x 代入前式得y=x2 軌道形狀為拋物線(xiàn)。 (2)安培力Fm=v= 以軌道方程代入得 Fm=y (3)由動(dòng)能定理W=Wm+mv2 安培力做功Wm=L2,棒在y=L處的動(dòng)能為mv2=maL 外力做功W=L2+maL,4.(2015浙江理綜,24,20分)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤(pán),右臂掛有矩形線(xiàn)圈,兩臂平衡。線(xiàn)圈的水平邊長(zhǎng)L=0.1 m,豎直邊長(zhǎng)H=0.3 m,匝數(shù)為N1。線(xiàn)圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0 T,方向垂直線(xiàn)圈平面向里。線(xiàn)圈中通有可在0

59、2.0 A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤(pán)放上待測(cè)物體后,調(diào)節(jié)線(xiàn)圈中電流使天平平衡,測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量。(重力加速度取g=10 m/s2) 圖1 (1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5 kg,線(xiàn)圈的匝數(shù)N1至少為多少? (2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另選N2=100匝、形狀相同的線(xiàn)圈,總電阻R=10 。不接外電流,兩臂平衡。如圖2所示,保持B0不變,在線(xiàn)圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B,隨時(shí)間均勻變大,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪=0.1 m。當(dāng)掛盤(pán)中放質(zhì)量為0.01 kg的物體時(shí),天平平衡,求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。 圖2,解析(1)線(xiàn)圈受到安培力F=N1B0IL 天平平衡mg=N1B0IL

60、代入數(shù)據(jù)得N1=25 (2)由電磁感應(yīng)定律得E=N2 E=N2Ld 由歐姆定律得I= 線(xiàn)圈受到安培力F=N2B0IL 天平平衡mg=B0 代入數(shù)據(jù)可得 =0.1 T/s,答案(1)25(2)0.1 T/s,5.(2015廣東理綜,35,18分,)如圖(a)所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4 m。導(dǎo)軌右端接有阻值R=1 的電阻。導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),b、d連線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度也為L(zhǎng)。從0時(shí)刻開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時(shí)刻,棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng),1 s

61、后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1 m/s 做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求: (1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,回路中的電動(dòng)勢(shì)E; (2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F,以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式。,(a),(b),解析(1)由圖(b)可知01.0 s內(nèi)B的變化率 =0.5 T/s 正方形磁場(chǎng)區(qū)域的面積 S=0.08 m2 棒進(jìn)入磁場(chǎng)前01.0 s內(nèi)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E= 由得E=0.080.5 V=0.04 V (2)當(dāng)棒通過(guò)bd位置時(shí),有效切割長(zhǎng)度最大,感應(yīng)電流最大,棒受到最大安培力 F=BIL 棒過(guò)bd時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Em=BLv=0.50.41 V=0.2 V 棒過(guò)bd時(shí)的電

62、流 I=,答案(1)0.04 V (2)0.04 Ni=t-1(1 st1.2 s),由得 F=0.04 N 棒通過(guò)a點(diǎn)后在三角形abd區(qū)域中的有效切割長(zhǎng)度L與時(shí)間t的關(guān)系: L=2v(t-1),其中t的取值范圍為1 st1.2 s 電流i與時(shí)間t的關(guān)系式 i=t-1(1 st1.2 s),考點(diǎn)一楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律 1.(2018江蘇南京、鹽城一模聯(lián)考,2)下列圖中,A圖是真空冶煉爐,可以冶煉高質(zhì)量的合金;B圖是充電器,工作時(shí)繞制線(xiàn)圈的鐵芯會(huì)發(fā)熱;C圖是安檢門(mén),可以探測(cè)人身是否攜帶金屬物品;D圖是金屬絲織成的衣服,工人穿上可以高壓帶電作業(yè)。不屬于渦流現(xiàn)象的是(),三年模擬,A組 201

63、62018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案D工人穿上金屬絲織成的衣服可以帶電作業(yè),屬于靜電屏蔽現(xiàn)象,故選D。,2.(2017江蘇如東中學(xué)模擬,5)如圖所示的圓形線(xiàn)圈共n匝,電阻為R。過(guò)線(xiàn)圈中心O垂直于線(xiàn)圈平面的直線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng),A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng),一條形磁鐵開(kāi)始放在A點(diǎn),磁鐵中心與A點(diǎn)重合,軸線(xiàn)與A、B所在直線(xiàn)重合,此時(shí)線(xiàn)圈中的磁通量為1,若條形磁鐵以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),軸線(xiàn)始終與直線(xiàn)重合,磁鐵中心到O點(diǎn)時(shí)線(xiàn)圈中的磁通量為2,下列說(shuō)法中正確的是() A.磁鐵在A點(diǎn)時(shí),通過(guò)一匝線(xiàn)圈的磁通量為 B.磁鐵從A到O的過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E= C.磁鐵從A到B的過(guò)程中,線(xiàn)

64、圈中磁通量的變化量為21 D.磁鐵從A到B的過(guò)程中,通過(guò)線(xiàn)圈某一橫截面的電荷量不為零,答案B通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為1,與匝數(shù)無(wú)關(guān);從AO過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)E=n=n=,AB過(guò)程中,=0,通過(guò)橫截面的電荷量q=n=0。,3.(2018江蘇海安高級(jí)中學(xué)階段檢測(cè),8)(多選)如圖所示,A為一固定的圓環(huán),條形磁鐵B從左側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處以初速度v0沿圓環(huán)軸線(xiàn)移向圓環(huán),穿過(guò)后移到右側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處。下列說(shuō)法中正確的是 () A.若圓環(huán)A是電阻為R的線(xiàn)圈,磁鐵移近圓環(huán)直至離開(kāi)圓環(huán)這一過(guò)程中圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向發(fā)生變化 B.若圓環(huán)A是一超導(dǎo)線(xiàn)圈,磁鐵移近圓環(huán)直至離開(kāi)圓環(huán)這一過(guò)程中圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向發(fā)生變化

65、 C.若圓環(huán)A是電阻為R的線(xiàn)圈,磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面時(shí),圓環(huán)中電流為零 D.若圓環(huán)A是一超導(dǎo)線(xiàn)圈,磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面時(shí),圓環(huán)中電流為零,答案AC定性分析,在條形磁鐵B穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中,通過(guò)圓環(huán)包圍的面內(nèi)的磁通量隨時(shí)間變化的情況大致如圖所示,t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面的瞬間,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=可見(jiàn),對(duì)于電阻為R的線(xiàn)圈,電流方向發(fā)生了變化,t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的E1=0,故A、C均正確。對(duì)于 超導(dǎo)線(xiàn)圈,由于線(xiàn)圈內(nèi)因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電能不會(huì)消耗,故環(huán)中的感應(yīng)電流達(dá)到最大值后就不會(huì)再發(fā)生變化,故B、D錯(cuò)誤。,溫馨提示對(duì)于非超導(dǎo)線(xiàn)圈,產(chǎn)生的電能立即轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,對(duì)于超導(dǎo)線(xiàn)圈,產(chǎn)生的電能不會(huì)減少,故感應(yīng)電流達(dá)

66、到最大值后,回路中的電流保持不變。,4.(2017江蘇通州二模,8)(多選)如圖所示,在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對(duì)稱(chēng)、方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,一金屬導(dǎo)線(xiàn)制成的圓環(huán)剛好與磁場(chǎng)邊界重合,則() A.若使圓環(huán)豎直向上平動(dòng),感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針?lè)较?B.若使圓環(huán)向右平動(dòng),感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较?C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),環(huán)中始終沒(méi)有感應(yīng)電流 D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),a、b兩端的電勢(shì)差始終為0,答案BC若圓環(huán)豎直向上平動(dòng),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量始終為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯(cuò);若圓環(huán) 向右平動(dòng),環(huán)直徑ab左側(cè)有部分導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn),據(jù)右手定則,又因磁場(chǎng)方向先向里,后向外,確定感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较?B正確;若以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也始終為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C正確;若以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)圓環(huán)電動(dòng)勢(shì)為零,電流為零,但ab兩側(cè)導(dǎo)線(xiàn)分別切割磁感線(xiàn),ab兩端有電勢(shì)差,且電勢(shì)差隨切割速度大小變化,D錯(cuò)。,考查點(diǎn)本題考查產(chǎn)生