高三物理（第01期）好題速遞分項解析匯編 專題10 電磁感應(yīng)（含解析）

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專題10 電磁感應(yīng) 一、選擇題 1．【廣西柳州高級中學(xué)2016屆高三4月高考熱身模擬演練理科綜合物理試題】在光滑水平面上，有一個粗細(xì)均勻的邊長為L的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向 B、線框邊長與磁場寬度的比值為 C、出磁場的時間是進(jìn)入磁場時的一半 D、出磁場的過程中外力做的功與進(jìn)入磁場的過程中外力做的功相等 【答案】B 考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 【名師點睛】此題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識的綜合，根據(jù)圖象上獲取的信息，結(jié)合分析線框的運動情況是解題的關(guān)鍵，要熟練運用力學(xué)規(guī)律，如運動學(xué)公式、牛頓第二定律和動能定理解決電磁感應(yīng)的問題． 2.【廣東省佛山市第一中學(xué)2016屆高三第三次模擬考試】CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d，如圖7所示．導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接．將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處．已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是 A．電阻R的最大電流為 B．流過電阻R的電荷量為 C．整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh 【答案】B 【解析】 考點: 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢、焦耳定律。 【名師點睛】電磁感應(yīng)中的能量問題 1．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 2．求解焦耳熱Q的三種方法 3．解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題的一般步驟 （1）在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源。 （2）分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化。 （3）根據(jù)能量守恒列方程求解。 3.【湖北省部分重點中學(xué)2016-2017學(xué)年度上學(xué)期新高三起點考試】如圖所示，一直角邊長為L的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，左邊有一形狀完全相同的等腰直角三角形導(dǎo)線框，線框水平向右勻速穿過磁場區(qū)域，設(shè)逆時針的方向為電流的正方向，則其感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖象正確的是（ ） 【答案】B 【解析】導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域后，發(fā)生的位移x在0—L之間時，有ab和cd兩段切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，ab段的有效長度為，cd段的有效長度為。 ②當(dāng)位移在—L之間時，cd段的有效長度大于ab段的有效長度，感應(yīng)電流為負(fù)值，感應(yīng)電流的大小，當(dāng)x=L時，有效長度最大為，感應(yīng)電流有最大值，。 當(dāng)位移在L—2L之間時，ab段從磁場中出來，只剩下cd段在磁場中，感應(yīng)電流為負(fù)值，有效長度從開始減小，位移大于2L時，線框完全移出磁場，感應(yīng)電流減小到零。 綜上所述，可知A、C、D錯誤，B正確。 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用，楞次定律。 4.【安徽省六安市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次月考】許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中作出了重要的貢獻(xiàn)，下列敘述符合物理學(xué)史的是 A．牛頓提出了萬有引力定律，并通過實驗測出了萬有引力常量 B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律 C．庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過扭秤實驗研究得出了庫侖定律 D．哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律 【答案】C 考點：考查了物理學(xué)史 【名師點睛】平時學(xué)習(xí)應(yīng)該注意積累對物理學(xué)史的了解，知道前輩科學(xué)家們?yōu)樘剿魑锢硪?guī)律而付出的艱辛努力，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一 5.【河北省定州中學(xué)2017屆高三上學(xué)期開學(xué)考試物理試題】人類對物理規(guī)律的理解和認(rèn)識常常是通過觀察和比較物理現(xiàn)象得到的。下列對現(xiàn)象的觀察及由此得出的結(jié)論正確的是（ ） A．彈簧的形變量越大，彈簧的彈力就越大，說明彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長量（或壓縮量）以及彈力的大小有關(guān) B．從相同高度同時作自由落體運動和平拋運動的兩個小球同時落地，說明兩個小球的運動都滿足機(jī)械能守恒 C．試探電荷在電場中不同位置所受的靜電力不同，說明電場強度與試探電荷所處的位置有關(guān) D．把磁鐵插入閉合線圈，插入的速度越快，感應(yīng)電流越大，說明感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化的大小有關(guān) 【答案】C 考點：胡克定律；平拋運動；電磁感應(yīng)；電場強度 【名師點睛】本題要有通過觀察和比較物理現(xiàn)象，得出物理規(guī)律的能力，關(guān)鍵掌握各個現(xiàn)象的本質(zhì)，依據(jù)相關(guān)的物理規(guī)律進(jìn)行解答。 6.【河北定州中學(xué)2016-2017學(xué)年第一學(xué)期高四物理周練試題（一）】如圖所示，一質(zhì)量為m、長為L的金屬桿ab，以一定的初速度從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行，軌道平面與水平面成角，軌道平面處于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直軌道平面向上的磁場中，兩導(dǎo)軌上端用一阻值為R的電阻相連，軌道與金屬桿ab的電阻均不計，金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端，則金屬桿（ ） A、在上滑過程中的平均速度小于 B、在上滑過程中克服安培力做的功大于下滑過程中克服安培力做的功 C、在上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于減少的動能 D、在上滑過程中通過電阻R的電荷量大于下滑過程中流過電阻R的電荷量 【答案】AB 【解析】由于上滑過程中，物體做加速度減小的變減速直線運動，故平均速度小于，故A正確；經(jīng)過同一位置時：下滑的速度小于上滑的速度，下滑時棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，則下滑過程安培力的平均值小于上滑過程安培力的平均值，所以上滑導(dǎo)體棒克服安培力做功大于下滑過程克服安培力做功，故B正確；上滑過程中，減小的動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱和棒的重力勢能；故上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱小于減小的動能，故C錯誤；根據(jù)感應(yīng)電量經(jīng)驗公式知，上滑過程和下滑過程磁通量的變化量相等，則通過電阻R的電量相等，故D正確。 考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 【名師點睛】本題考查電磁感應(yīng)的功能關(guān)系；解決這類問題的關(guān)鍵時分析受力，進(jìn)一步確定運動性質(zhì)，并明確判斷各個階段及全過程的能量轉(zhuǎn)化。 7.【黑龍江省牡丹江市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期開學(xué)摸底考試物理試題】如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過程中（ ） A．回路電流I1∶I2＝1∶2 B．產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶4 C．通過任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶1 D．外力的功率P1∶P2＝1∶2 【答案】AC 考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動 【名師點睛】本題是電磁感應(yīng)中的電路問題，關(guān)鍵要掌握感應(yīng)電流與熱量、電荷量、熱量和功率的關(guān)系，解題時要注意E=BLv與安培力公式的應(yīng)用． 8.【長興中學(xué)2016屆高三全真模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷】1831年，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)（圖甲)。 它是利用電磁感應(yīng)原理制成的，是人類歷史上第一臺發(fā)電機(jī)。圖乙是這個圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖:銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過。若所加磁場為勻強磁場，回路的總電阻恒定，從左往右看，銅盤沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，CRD平面與銅盤平面垂直，下列說法正確的是 A．電阻R中沒有電流流過 B．銅片C的電勢高于銅片D的電勢 C．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則銅盤中有電流產(chǎn)生 D．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則CRD回路中有電流產(chǎn)生 【答案】C 考點：考查了法拉第電磁感應(yīng)定律 9.【陜西省西安中學(xué)2016屆高三第一次仿真考試?yán)砜凭C合試題】在傾角為的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線、、，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，一個質(zhì)量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框，從上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過進(jìn)入磁場Ⅰ時，恰好以速度做勻速直線運動；當(dāng)ab邊在越過運動到之前的某個時刻，線框又開始以速度做勻速直線運動，重力加速度為g，在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（ ） A、線框中感應(yīng)電流的方向會改變 B、線框ab邊從運動到所用時間大于從運動到所用時間 C、線框以速度勻速直線運動時，發(fā)熱功率為 D、線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)榈倪^程中，減少的機(jī)械能與線框產(chǎn)生的焦耳熱的關(guān)系式是 【答案】AC 考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電功、電功率；焦耳定律 【名師點睛】本題考查了導(dǎo)體切割磁感線中的能量及受力關(guān)系，要注意共點力的平衡條件及功能關(guān)系的應(yīng)用，要知道導(dǎo)軌光滑時線框減小的機(jī)械能等于產(chǎn)生的電能． 10.【廣西南寧二中、柳州高中、玉林高中2017屆高三8月聯(lián)考理科綜合】如圖所示,線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,線圈電阻為r,處于一個均勻增強的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為k,磁場方向水平向右且與線圈平面垂直,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為r.由此可知,下列說法正確的是（ ） A．電容器下極板帶正電 B．電容器上極板帶正電 C．電容器所帶電荷量為 D．電容器所帶電荷量為 【答案】BC 考點：楞次定律；法拉第電磁感應(yīng)定律 【名師點睛】本題是電磁感應(yīng)與帶電粒子在電場平衡問題的綜合，關(guān)鍵要能根據(jù)法拉第定律求出感應(yīng)電動勢，由楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向。 11.【河南省鶴壁市高級中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次周練物理試題】一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場垂直，線框的右邊緊貼著磁場邊界，如圖甲所示。t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運動穿過磁場。外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω。以下說法不正確的是（ ） A．做勻加速直線運動的加速度為1m/s2 B．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為T C．線框穿過磁場過程中,通過線框的電荷量為C D．線框穿過磁場的過程中,線框上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J 【答案】D 【解析】t=0時刻，線框的速度為零，線框沒有感應(yīng)電流，不受安培力，加速度為，A正確；線框的邊長為 ，線框剛出磁場時的速度為，此時線框所受的安培力為，則得，根據(jù)牛頓第二定律得，代入得，代入數(shù)據(jù) 考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律；焦耳定律． 【名師點睛】本題的突破口是根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)運動學(xué)公式求出線框的邊長和速度，問題就變得簡單清晰了，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式等等電磁感應(yīng)常用的規(guī)律解題． 12.【湖南省石門縣第一中學(xué)2017屆高三8月單元檢測物理試題】如圖甲所示 ，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線圈，在金屬線圈的下方有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，邊界的寬度為S，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v-t圖象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金屬線框的邊長為L（L＜S）、質(zhì)量為m，電阻為R，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量．（下落過程中bc邊始終水平）根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是（　?。? A．t2是線框全部進(jìn)入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間 B．從bc邊進(jìn)入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應(yīng)電流所做的功為mgs C．v1的大小可能為 D．線框穿出磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量比線框進(jìn)入磁場過程中流經(jīng)框橫截面的電荷量多 【答案】AC 考點：動能定理;法拉第電磁感應(yīng)定律 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵通過圖線理清線框在整個過程中的運動規(guī)律，結(jié)合動能定理、共點力平衡進(jìn)行求解，掌握電量的經(jīng)驗表達(dá)式 ，并能靈活運用。 13.【湖南省石門縣第一中學(xué)2017屆高三8月單元檢測物理試題】如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來，掛在兩個高度相同的定滑輪上，已知相框電阻為R，橫邊的邊長為L，水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h．初始時刻，磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，線框穿出磁場前，若線框已經(jīng)做勻速直線運動，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計．則下列說法中正確的是（　?。? A．線框進(jìn)入磁場時的速度為 B．線框穿出磁場時的速度為 C．線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量 D．線框進(jìn)入磁場后，若某一時刻的速度為v，則加速度為 【答案】ACD 考點：能量守恒; 牛頓第二定律;法拉第電磁感應(yīng)定律 【名師點睛】本題力學(xué)知識與電磁感應(yīng)的綜合，要認(rèn)真審題，明確物體運動的過程，正確分析受力及各力的做功情況，要熟練推導(dǎo)或記住安培力的表達(dá)式。 14.【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2017屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合】如圖所示，邊長為L、總電阻為R的均勻正方形線框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd邊右側(cè)緊鄰兩個磁感應(yīng)強度為B、寬度為L、方向相反的有界勻強磁場?，F(xiàn)使線框以速度v0勻速通過磁場區(qū)域，從開始進(jìn)入，到完全離開磁場的過程中，下列圖線能定性反映線框中的感應(yīng)電流（以逆時針方向為正）和a、b兩點間的電勢差隨時間變化關(guān)系的是 【答案】AC 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用 15.【河北省定州中學(xué)2017屆高三（高補班）上學(xué)期周練（8.14）物理試題】著名物理學(xué)家費曼曾設(shè)計過這樣一個實驗：一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動，在圓盤的中部有一個線圈，圓盤的邊緣固定著一圈帶負(fù)電的金屬小球，如圖所示。當(dāng)線圈接通直流電源后，線圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤會發(fā)生轉(zhuǎn)動。幾位同學(xué)對這一實驗現(xiàn)象進(jìn)行了解釋和猜測，你認(rèn)為合理的是 A．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看） B．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看） C．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導(dǎo)致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看） D．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導(dǎo)致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看） 【答案】C 考點：楞次定律；洛倫茲力 【名師點睛】此題是對楞次定律及洛倫茲力問題的考查；關(guān)鍵是能根據(jù)楞次定律判斷當(dāng)電流變化時，由于磁場的變化而產(chǎn)生的電場方向，并能判斷所受的電場力的方向. 16.【湖南省長沙市長郡中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次周測物理試題】如圖甲所示，面積為S的n匝圓形閉合線圈內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間周期性變化，如圖乙所示，已知線圈的電阻為R，則下列說法正確的是（ ） A.線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為SB0(V) B. 線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流最小值為(A) C. 線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢周期為4s D.0-1s內(nèi)線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時針方向 【答案】CD 【解析】由圖乙可知，在0-1s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，最大值為,選項A錯誤；1-2s內(nèi)線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小，最小值為零，選項B錯誤；由圖線可知，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢周期為4s，選項C正確；根據(jù)楞次定律可知，0-1s內(nèi)線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時針方向，選項D正確；故選CD. 考點：楞次定律；法拉第電磁感應(yīng)定律 【名師點睛】此題是對楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律的考查；關(guān)鍵是知道B-t線的斜率等于磁感應(yīng)強度的變化率，斜率越大，則感應(yīng)電動勢越大；根據(jù)楞次定律能判斷感應(yīng)電流的方向。 17.【江西省南昌市第三中學(xué)2016屆高三下學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合】如圖甲所示，正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi)，其質(zhì)量為m，電阻為R。在線圈的下方有一勻強磁場，MN和M’N’是磁場的水平邊界，并與bc邊平行，磁場方向垂直于紙面向里。現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v—t圖象，圖中字母均為已知量．重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是 A．金屬線框剛進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流方向沿adcba方向 B．金屬線框的邊長為v1（t2-t1） C．磁場的磁感應(yīng)強度為 D．金屬線框在0～t4的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為 【答案】BCD 故選BCD. 考點：楞次定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；能量守恒定律 18.【廣東省湛江一中等“四?！?017屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題】豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計，磁場方向如圖所示，磁感強度B＝0.5 T，導(dǎo)體ab及cd長均為0.2 m，電阻均為0.1 Ω，重均為0.1 N，現(xiàn)用豎直向上的力拉導(dǎo)體ab，使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸良好)，此時釋放cd，cd恰好靜止不動，那么ab上升時，下列說法正確的是 ( ) A．a(chǎn)b受到的推力大小為0.2 N B．a(chǎn)b向上的速度為2 m/s C．在2 s內(nèi)，推力做功轉(zhuǎn)化的電能是0.8 J D．在2 s內(nèi)，推力做功為0.6 J 【答案】AB 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；物體的平衡；功 19.【廣東省茂名市信宜中學(xué)2017屆高三8月月考理綜物理試題】如圖所示，某交流發(fā)電機(jī)的線圈共n匝，面積為S，內(nèi)阻為r，線圈兩端與R的電阻構(gòu)成閉合回路。當(dāng)線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以角速度ω繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是() A．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值 B．從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R橫截面的電荷量 C．線圈經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電流達(dá)到了最大值 D．線圈中的電流每經(jīng)過時間方向改變一次 【答案】AD 考點：交流電；法拉第電磁感應(yīng)定律 20.【廣東省茂名市信宜中學(xué)2017屆高三8月月考理綜物理試題】如圖，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌寬度為L，其下端與電阻R連接；導(dǎo)體棒ab電阻為r，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場豎直向上．若導(dǎo)體棒ab以一定初速度V下滑，則ab棒( ) A．所受安培力方向水平向右 B．可能以速度V勻速下滑 C．剛下滑瞬間產(chǎn)生的電動勢為BLV D．減少的重力勢能等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能 【答案】AB 【解析】根據(jù)右手定則判斷可知，ab棒中感應(yīng)電流方向從b→a，由左手定則判斷得知，棒ab所受的安培力方向水平向右，如圖所示，故A正確． 考點：左手定則；法拉第電磁感應(yīng)定律；能量守恒定律 2、 非選擇題 1.【湖南省長沙市長郡中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次周測物理試題】如圖甲所示，一對足夠長的平行粗糙導(dǎo)軌固定在與水平面夾角為370的斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l=1m，下端接有R=3Ω的電阻，導(dǎo)軌的電阻忽略不計；一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω(導(dǎo)軌間部分)的導(dǎo)體桿垂直靜置與兩導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌接觸良好；整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小B=2T、 垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中；現(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉導(dǎo)體桿，拉力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，導(dǎo)體桿恰好做勻加速直線運動；重力加速度g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8；求導(dǎo)體桿的加速度大小和導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ。 【答案】2m/s2, 0.5 【解析】設(shè)導(dǎo)體桿的加速度大小為a，則t時刻導(dǎo)體桿的速度大小為v=at 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv 電路中的感應(yīng)電流為 比較兩式可知：a=2m/s2, μ=0.5 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓定律 【名師點睛】此題是電磁感應(yīng)的力學(xué)問題，主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律及牛頓第二定律的應(yīng)用；解題時要根據(jù)物理情景找到力F與時間的函數(shù)關(guān)系，再與所給的圖像對比斜率及截距等數(shù)據(jù)求解未知量. 2.【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2017屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合】如圖甲所示，彎折成90角的兩根足夠長金屬導(dǎo)軌平行放置，形成左右兩導(dǎo)軌平面，左導(dǎo)軌平面與水平面成53角，右導(dǎo)軌平面與水平面成37角，兩導(dǎo)軌相距L=0.2m，電阻不計。質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為R=0.1Ω的金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B=1.0T，方向平行于左導(dǎo)軌平面且垂直右導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。t=0時刻開始，ab桿以初速度v1沿右導(dǎo)軌平面下滑。t=ls時刻開始，對ab桿施加一垂直ab桿且平行右導(dǎo)軌平面向下的力F，使ab開始作勻加速直線運動。cd桿運動的v﹣t圖象如圖乙所示（其中第1s、第3s內(nèi)圖線為直線）。若兩桿下滑過程均保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8．求：（1）在第1秒內(nèi)cd桿受到的安培力的大小；（2）ab桿的初速度v1；（3）若第2s內(nèi)力F所做的功為9J，求第2s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【解析】（1）ab桿沿左側(cè)導(dǎo)軌下滑，根據(jù)右手定則可知ab桿中感應(yīng)電流由a到b，則cd桿中電流由d到c，根據(jù)左手定則可知cd桿受到的安培力垂直于右側(cè)導(dǎo)軌向下。 根據(jù)v﹣t圖象可知，c d桿在第1s內(nèi)的加速度 對cd桿受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有： 安培力 （2）對cd桿：安培力 回路中電流 對ab桿：感應(yīng)電動勢 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 解得：ab桿的初速度 第2s內(nèi)ab桿做勻加速運動，ab桿的位移 對ab桿，根據(jù)動能定理，有： 解得安培力做功 回路中產(chǎn)生的焦耳熱 解得：第2s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用，牛頓運動定律 3.【遼寧省葫蘆島市六校協(xié)作體2017屆高三上學(xué)期期初考試物理試題】如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只圓形金屬圈，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬圈的質(zhì)量為m=0.1kg，半徑為r=0.1m，導(dǎo)線單位長度的阻值為ρ=0.1Ω/m,.金屬圈的上半部分處在一方向垂直圈面向里的有界勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．金屬圈下半部分在磁場外．已知從t＝0時刻起，測得經(jīng)過10s絲線剛好被拉斷。重力加速度g取10m/s2。求： （1）導(dǎo)體圓中感應(yīng)電流的大小及方向； （2）絲線所能承受的最大拉力F； （3）此過程中金屬圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q. 【答案】（1）0.2A（2）F=1.32N（3）Q=0.025J （2）t時刻磁感應(yīng)強度 導(dǎo)體圓受到的安培力 細(xì)線的拉力 當(dāng)t=10s時，代入數(shù)據(jù)得F=1.32N （3）金屬圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 代入數(shù)據(jù)得：Q=0.025J 考點：考查了法拉第電磁感應(yīng)定律 4.【河北定州中學(xué)2016-2017學(xué)年第一學(xué)期高三物理周練試題（一）】（原創(chuàng)）如圖1所示，空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小B＝0.5 T的勻強磁場，有兩條平行的長直導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，間距L＝0.2 m，左端連接阻值R＝0.4 Ω的電阻。質(zhì)量m＝0.1 kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。從t＝0時刻開始，通過一小型電動機(jī)對棒施加一個水平向右的牽引力，使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌方向做加速運動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。除R以外其余部分的電阻均不計，取重力加速度大小g＝10 m/s2。 Ⅰ.若電動機(jī)保持恒定功率輸出，棒的v－t 如圖2所示（其中OA是曲線，AB是水平直線），已知0～10 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝30J，則求： （1）導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時牽引力大??； （2）導(dǎo)體棒從靜止開始達(dá)到最大速度vm時的位移大小。 Ⅱ．若電動機(jī)保持恒牽引力F=0.3N ，且將電阻換為C=10F的電容器（耐壓值足夠大），如圖3所示，則求： （3）t=10s時牽引力的功率。 【答案】（1）；（2）；（3） （2）變力做功問題不能用功的定義式，在0～10 s內(nèi)牽引力是變力但功率恒定，可根據(jù)能量守恒定律求解。 電動機(jī)的功率 電動機(jī)消耗的電能等于導(dǎo)體棒的動能、克服安培力做功產(chǎn)生的焦耳熱與克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能之和，有： 解得位移 （3）當(dāng)金屬棒的速度大小為時v，感應(yīng)電動勢為 由可知，此時電容器極板上的電荷量為 設(shè)在一小段時間內(nèi)，可認(rèn)為導(dǎo)體棒做勻變速運動，速度增加量為， 電容器極板上增加的電荷量為 考點：法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用，微元法。 【名師點睛】對電磁感應(yīng)電源的理解 （1）電源的正負(fù)極可用右手定則或楞次定律判定，要特別注意在內(nèi)電路中電流由負(fù)極到正極。 （2）電磁感應(yīng)電路中的電源與恒定電流的電路中的電源不同，前者是由于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的，公式為E＝BLv，其大小可能變化，變化情況可根據(jù)其運動情況判斷；而后者的電源電動勢在電路分析中認(rèn)為是不變的。 （3）在電磁感應(yīng)電路中，相當(dāng)于電源的導(dǎo)體（或線圈）兩端的電壓與恒定電流的電路中電源兩端的電壓一樣，等于路端電壓，而不等于電動勢。（除非切割磁感線的導(dǎo)體或線圈電阻為零）