发布时间 : 星期日 文章2019高考物理大一轮复习第10章45分钟高考热点练(十)电磁感应精练(含解析)更新完毕开始阅读
45分钟高考热点练(十) 电磁感应
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
热点一 楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 1.
(多选)等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图甲所示，MN中通有由N流向M的电流，电流强度随时间的变化如图乙所示，则关于线框中感应电流的判断正确的是( )
A．在任何时刻线框中都无感应电流
B．在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流 C．在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流 D．在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流
解析： 穿过线框的磁通量垂直纸面向里，在t1时刻时，磁通量增加，在t2时刻时，磁通量不变，在t3时刻时，磁通量减少，根据楞次定律可得B、D正确。
答案： BD 2.
(多选)(2018·辽宁葫芦岛模拟)如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当cd棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力。下列说法正确的是( )
A．由此可知d端电势高于c端电势 B．由此可知Ⅰ是S极 C．由此可知Ⅰ是N极
D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力 答案： CD 3.
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如图所示，在均匀磁场中有一由两段圆弧及其半径构成的导线框CDEF，且C点和F点
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正好是OD、OE的中点，圆的半径OE和OD与磁场边缘重合，磁场方向垂直于圆面(纸面)
44向里，磁感应强度大小为B0。使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不变，而磁感应强度大小随时间均匀变化。为了产生与线框转过90°过程中同样大小的电流，则磁感应强度随时间的ΔB变化率的大小应为( )
ΔtA.C.
ωB0
2π2ωB0
π
ωB0B．
π4ωB0D．
π
解析： 设OE＝2r，该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，
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B0ωr22
在线框中产生感应电流I＝
R。线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变2
ΔB3πrΔB2ωB0
化。为了产生与线框转动90°过程中同样大小的电流，有I＝·，所以有＝，
Δt4RΔtπ故C对，A、B、D错。
答案： C
热点二 电磁感应中的图象问题 4.
(2018·江西联考)如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )
解析： 由E＝BLv可知，导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线有效长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大，由欧姆定律可知，感应电流I均匀增大。由右手定则可知，感应电流方向由M到N，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，大小不断增大，故选项A正确。
答案： A 5．(多选)
如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁感应强度的方向垂直于导线框所在平面。规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力的正方向。已知在0～4 s时间内导线框ab边所受的安培力如图乙所示，则下图中能正确表示磁感应强度B随时间变化的图象是( )
EΔB解析： 由F＝BIl，I＝、E＝S可知，由于第1 s内，ab边所受安培力向左且逐渐
RΔt减小，线圈中的磁场应向外均匀减弱，或向里均匀减弱；由于第2 s内，ab边所受安培力向右逐渐增大，线圈中的磁场应向里均匀增强，或向外均匀增强；第3 s内的磁场变化与第1 s内相同，第4 s内的磁场变化与第2 s内相同，选项A、B、D正确，C错误。
答案： ABD
6．如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝0.5 m的光滑金属“U”形导轨，导轨右端接有R＝1 Ω的电阻，在“U”形导轨右侧l＝1 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg、内阻r＝1 Ω的导体棒ab以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽略不计，g取10 m/s。
(1)求第一秒内流过ab电流的大小及方向。 (2)求ab棒进磁场瞬间的加速度大小。
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(3)导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热。
解析： (1)第一秒内磁场随时间均匀变化，由法拉第电磁感应定律有
E1＝
ΔΦldΔB＝＝0.5 V ΔtΔt所以流过ab的电流I1＝
E1
R＋r＝0.25 A，方向由a到b。
(2)依题意可知ab棒在1 s末时刻进入磁场(速度仍为v0)，此后磁感应强度保持不变，则E2＝Bdv0＝0.5 V，I2＝
E2
R＋r＝0.25 A，F＝BI2d
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由牛顿第二定律，有BI2d＝ma，所以a＝1.25 m/s (3)依据焦耳定律，Q1＝I1(R＋r)，Q1＝0.125 J 12
根据功能关系，则有：Q2＝mv0＝0.05 J
2全过程回路产生的焦耳热Q＝Q1＋Q2＝0.175 J 答案： (1)0.25 A 方向由a到b (2)1.25 m/s (3)0.175 J
热点三 电磁感应定律的综合应用 7.
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(2018·大连模拟)如图所示，上下不等宽的平行导轨，EF和GH部分导轨间的距离为L，
PQ和MN部分的导轨间距为3L，导轨平面与水平面的夹角为30°，整个装置处在垂直于导
轨平面的匀强磁场中。金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个沿导轨平面向上的作用力F，使其沿斜面匀速向上运动，同时cd处于静止状态，则F的大小为( )
2A.mg 34C.mg 3
B．mg 3D．mg 2