【全程复习方略】高中物理 9.4.电磁感应规律的综合应用(二)课时提能演练 沪科版

2014高中物理（山东科学版-福建）全程复习策略课时培训电磁感觉定律的综合应用（2）（动力和能量）（40分钟，100分钟）1、多项选择题（共8个子题，9分）每个子问题，共72分。

每个只有一个选项子问题正确）1（2012·济宁模拟）金属框架cdef搁置水平方向处于均匀磁场中，以下图图形在现场，金属棒AB位于粗拙的框架上，拥有优秀的稳固性联系。

从某一点开始，磁感觉金属棒AB减小当应力强度均匀增添，金属棒AB保持静止，而后（）A.AB杆的摩擦力随载荷的增添而增大ab电流AB中的电流是恒定的，AB杆上的摩擦力是恒定的中的电流是恒定的，AB杆的摩擦力增大跟着AB电流的增大，AB杆上的摩擦力增大保持不变以下图，圆滑的“”形金属导体框架垂直搁置，质量为m金属棒Mn与机架接触优秀。

磁性感觉强度为B1和B2，分别地但它们都垂直于框架平面，而且在ABCD中和cdef地区当金属棒刚进入磁场B1地区时匀速挪动正确的方法是（）A.假如B2=B1，则金属棒在进入B2区B.假如B2=B1，金属棒仍将以恒定速度滑动进入B2地区后C.假如B2＜B1，金属棒可能先加快后加快进入B2区后匀速滑行D.假如B2>1，当金属棒进入B2地区时，它可能第一减速，而后而后以恒定的速度下滑以下图，平行的金属导轨形成θ与水平面成必定角度，导轨连结带固定电阻R1和R2连结，均匀磁场经过垂直穿过导轨平面车身杆的阻力等于固定杆的阻力阻力R1和R2，以及车身杆和导轨当滑动速度为V时，导体棒AB遇到安培力在本例中（）A.电阻R1耗费的热功率为FV三B.电阻R耗费的热功率为FV二六C.摩擦耗费的热功率为μmgvsinθD。

整个装置耗费的机械功率为（F+μ）mgsinθ）v4（2012·福州模拟）以下图，水平圆滑平行金属导轨，左端与电阻R相连，均匀磁场B垂直散布在导轨所在空间固定金属棒PQ垂直搁置在导轨上。

此刻棒以必定的初始速度v0向右挪动当它经过地点a和B时，速度为VA和VB，当它抵达地点C时，杆刚度为0忽视导轨和杆件的阻力，使其a和B之间的距离等于B和C之间的距离，在a到B和B到C的过程中（）电路中产生的内能相等D.杆运动的加快度相等安培力做相同的功E.经过管道横截面积的电荷量杆是相等的以下图，在垂直面的虚线上方是一个均匀的磁场B，从下边的虚线方形垂直抛一个方形线圈，线圈穿过虚线进入磁场，最后回落到本来的地点地址、运输假如线圈平面保持在垂直面和空气中忽视阻力，则（）答。

2021年高考物理一轮总复习第九章第3讲电磁感应定律的综合应用课时提能演练新人教版一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题只有一个选项正确)1.如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过大金属环所在区域。

当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为( )A.EB.EC.ED.E【解析】选B。

大金属环相当于电源,a、b两点间的电势差等于路端电压,而小金属环电阻占电路总电阻的,故U=E,B正确。

ab2.一环形线圈放在匀强磁场中,设第1s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示。

若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是( )A.大小恒定,沿顺时针方向与圆相切B.大小恒定,沿着圆半径指向圆心C.逐渐增加,沿着圆半径离开圆心D.逐渐增加,沿逆时针方向与圆相切【解析】选B。

由题图乙知,第3 s内磁感应强度B逐渐增大,变化率恒定,故感应电流的大小恒定。

再由楞次定律,线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势,故沿着圆半径指向圆心,B项正确。

【变式备选】一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,设磁场方向向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流I的正方向。

线圈及线圈中感应电流I随时间变化的图线如图所示,则磁感应强度B随时间变化的图线可能是图中的( )【解析】选C。

在线圈中感应电流的方向是顺时针为正,由其感应电流的图像可知线圈中开始的电流是逆时针方向,感应电流的磁场是垂直于纸面向外的,原磁场是向里的(正方向),则原磁场应是加强的,在B -t 图像上的图线斜率为正值,经过T后,感应电流反向,说明原磁场是正向减弱或负向增强,图线的斜率为负值,再过T,图线的斜率为正值。

所以C正确,A、B、D错误。

3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。

《全程复习》2022届高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）电磁感应规律的综合应用一40分钟 100分一、选择题本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分1在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场方向向上为正，当磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电流变化的是22022·福州模拟如图所示，在≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于O平面纸面平面内，=0时刻起由静止开始沿轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I取逆时针方向为电流正方向随时间t的变化图线I-t图可能是图中的，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是竖直向上且正增强,dmg t nq ∆Φ=∆竖直向下且正增强，dmg t nq ∆Φ=∆竖直向上且正减弱，()dmg R r t nqR+∆Φ=∆竖直向下且正减弱，()dmgr R r t nq+∆Φ=∆42022·扬州模拟如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示，规定斜向下为正方向，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是和B是两个大小相同的环形线圈，将两线圈平行共轴放置，如图甲所示，当线圈A中的电流i1随时间变化的图象如图乙所示时，若规定两电流方向如图甲所示的方向为正方向，则线圈B中的电流i2随时间t变化的图象是图中的6如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一位于纸面内的电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中A导体框所受安培力方向相同B导体框中产生的焦耳热相同边两端电压相同D通过导体框截面的电荷量相同,长ab=20 cm,宽bc=10 cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5 Ω,的变化规律如图所示，则A线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感应电流为0.4 A= 时，线圈的ab边所受的安培力大小为 ND在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J82022·盐城模拟如图a所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0=3 m/进入匀强磁场时开始计时t=0，此时线框中感应电动势为1 V，在t=3 图象如图b 所示，那么=0时,线框右侧的边两端M 、N 间电压为 V 的大小为 N 2 m 1 m二、计算题本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位912分如图所示，水平面上固定一个间距L=1 m 的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B=1 T 的匀强磁场中,导轨一端接阻值R=9 =1 kg 、电阻r=1 Ω、长度也为1 m 的导体棒，在外力的作用下从t=0开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v 2t =，不计导轨电阻求： 1t=4 时导体棒受到的安培力的大小;2请在如图所示的坐标系中画出电流平方与时间的关系I 2-t 图象1016分如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5 m ，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R L =4 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长 2 m =l ，有一阻值r=2 =0至t=4 内，金属棒T 02～T T 2～T02～E B v B at I R R R ===l l U E mg q U R,E n d R r t ∆Φ===+∆，()dmg R r t nqR +∆Φ=∆ad 3U BLv 4=ad 1U BL 3v 4=B S q R ∆=BE n nSt t∆Φ∆==∆∆()220510B T /s 0.5 T /s t 0.3--⨯∆==∆E n 2 V t ∆Φ==∆E I 0.4 A R ==F nBI 2000.20.40.2 N 3.2 N ==⨯⨯⨯=l in 内线圈回路产生的焦耳热为Q=I 2Rt=×5×60J=48 J,选项D 正确8【解析】选边切割磁感线，相当于电源，其两端的电压是路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，线框右侧的边两端M 、N 间电压为3E0.75 V 4=，A 错误;根据1～3 时间内线框做匀加速直线运动可知，这段时间线框中没有感应电流，线框所受合力为F ，根据牛顿第二定律可知F=ma= N,B 错误;根据图线可知线框进入磁场和离开磁场时的初速度和受力情况都一样，所以线框离开时的速度和t=1 时刻的相同，即为2 m/,C 正确，D 错误【变式备选】如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l ，金属圆环的直径也是l 圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v 穿过磁场区域则下列说法正确的是A 感应电流的大小是先增大后减小再增大再减小B 感应电流的方向先逆时针后顺时针C 金属圆环受到的安培力先向左后向右D 进入磁场的过程中感应电动势的平均值为1E B v 2=πl 【解析】选A 、B 在圆环进入磁场的过程中，通过圆环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势E B v ='l ,圆环切割磁感线的有效长度'l 先增大后减小，所以感应电流先增大后减小同理可以判断圆环出磁场时的情况,A 、B 正确;根据楞次定律的推广可知，圆环进入磁场和出磁场时所受安培力都向左，C 错误;圆环进入磁场时感应电动势的平均值为21B 14E B v t 4vπ∆Φ===π∆l l l ，D 错误9【解析】14 时导体棒的速度是v 2t 4 m /s ==2分感应电动势E=BLv1分 感应电流EI R r=+1分此时导体棒受到的安培力 F 安=BIL= N 2分2由1可得222E BL I ()4()t 0.04t R r R r===++ 3分作出图象如图所示3分答案：1 N2见解析图10【解析】10～4 内，电路中的感应电动势B 2E S 0.5 2 V 0.5 V t t 4∆Φ∆===⨯⨯=∆∆3分此时灯泡中的电流L L E E 0.5I A 0.1 A Rr 22R R 4 R r 22====⨯++++总3分2由于灯泡亮度没有变化，故I L 没变化 根据E ′=Bdv2分LLE E I RR R r R R '''=='++总2分LL LRR U I R R ='+2分LL LU I R =2分解得v=1 m/ 2分 答案：10.1 A21 m/。

物理高三复习电磁感应规律及其应用专项练习题（带答案）电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会发生电动势，下面是电磁感应规律及其运用专项练习题，请考生仔细练习。

一、选择题(共8小题，每题4分，共32分。

在每题给出的四个选项中，第1～6题只要一项契合标题要求，第7～8题有多项契合标题要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

)1.(2021新课标全国卷，15)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。

当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势区分为Ua、Ub、Uc。

bc边的长度为l。

以下判别正确的选项是()A.UaUc，金属框中无电流B.UbUc，金属框中电流方向沿a-b-c-aC.Ubc=-Bl2，金属框中无电流D.Ubc=Bl2，金属框中电流方向沿a-c-b-a2.(2021重庆理综，4)图为无线充电技术中运用的受电线圈表示图，线圈匝数为n，面积为S。

假定在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1平均添加到B2，那么该段时间线圈两端a和b之间的电势差b(A.恒为B.从0平均变化到C.恒为-D.从0平均变化到-3.(2021安徽理综，19)如下图，abcd为水平放置的平行形润滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。

金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，坚持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动进程中与导轨接触良好)。

那么()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为4.(2021福建理综，18)如图，由某种粗细平均的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。

一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动进程PQ一直与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

电磁感觉规律的综合应用常州二中【基础知识概括】与本章知识相关的综合题主要表此刻以下几方面：1．电磁感觉问题与电路问题的综合．电磁感觉供给电路中的电源，解决这种电磁感觉中的电路问题，一方面要考虑电磁学中的相关规律如右手定章、法拉第电磁感觉定律等；另一方面还要考虑电路中的相关规律，如欧姆定律、串并联电路的性质等，有时可能还会用到力学的知识．2．电磁感觉中切割磁感线的导体要运动，感觉电流又要遇到安培力的作用，所以，电磁感觉问题又常常和力学识题联系在一同，解决电磁感觉中的力学识题，一方面要考虑电磁学中的相关规律；另一方面还要考虑力学中的相关规律，要将电磁学和力学的知识综合起来应用．【方法分析】1．电磁感觉中的电路剖析．在电磁感觉中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感觉电动势，则该导体或回路就相当于电源．将它们接上电容器能够使电容器充电；将它们接上电阻或用电器能够对用电器供电．在回路中形成电流．2．电磁感觉中的动力学剖析和能量剖析切割磁感线的导体作为一个电磁学研究对象有感觉电动势、感觉电流、两头电压、电流做功、电阻发热等问题；作为一个力学对象有受力、加快度、动能、能量及其变化等问题；所以电磁感觉和力学知识发生联系是必定的．因为这种问题中物理过程比较复杂，状态变化过程中变量比许多，重点是能抓住状态变化过程中变量“变”的特色和规律，进而确立状态变化过程中的临界点，求解时注意从动量、能量的看法出发，运用相应的规律进行剖析和解答．【典型例题精讲】［例 1］如下图，圆滑导轨倾斜搁置，其下端连结一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当 ab 棒下滑到稳固状态时，小灯泡获取的功率为 P0，除灯泡外，其余电阻不计，要使稳固状态灯泡的功率变成 2P0，以下举措正确的选项是A．换一个电阻为本来一半的灯泡B．把磁感觉强度 B 增为本来的 2 倍C．换一根质量为本来的 2 倍的金属棒D ．把导轨间的距离增大为本来的2 倍【分析】解答这种问题的基本思路是：先求出灯泡功率P 与其余量的关系式，而后再议论各选项能否正确．金属棒在导轨上下滑的过程中，受重力 mg、支持力 F N和安培力 F＝ IlB 三个力的作用．其中安培力 F 是磁场对棒 ab 切割磁感线所产生的感觉电流的作使劲，它的大小与棒的速度相关．当导体棒下滑到稳固状态时（匀速运动）所受合外力为零，则有mgsinθ＝ IlB ．此过程小灯泡获取稳固的功率 P＝ I2R．由上两式可得P＝ m2g2Rsin2θ／ B2l 2．要使灯泡的功率由 P0变成 2P0，依据上式议论可得，题目所给的四个选项只有 C 是正确的．【思虑】（ 1）试剖析在棒下滑的整个过程中，不一样形式的能量是怎样转变的?（ 2）本题的答案与磁场的方向能否相关?【思虑提示】（ 1）棒加快下滑时，它减小的重力势能一部分转变成电能，电能又转变成内能，另一部分转变成棒的动能．棒匀速下滑时，减小的重力势能所有转变成电能，电能又转变成内能．（ 2）答案与磁场方向没关（只需导线下滑时切割磁感线即可）．【设计企图】经过本例说明电磁感觉过程中能量的转变关系，并说明利用能量转变看法剖析电磁感觉过程的方法．［例 2］如下图，两根相距 d＝ 0.20 m 的平行金属长导轨，固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的感觉强度 B＝0.20 T．导轨上面横放着两根金属细杆，构成矩形回路，每根金属细杆的电阻 r＝ 0.25 Ω，回路中其余部分的电阻可不计．已知两金属细杆在平行于导轨的拉力作用下，沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是 v＝ 5.0 m/s．不计导轨上的摩擦．（ 1）求作用于每根金属细杆的拉力的大小；（ 2）求两金属杆在间距增添 L ＝ 0.40 m 的滑动过程中共产生的热量．【分析】设匀强磁场方向竖直向上．在两金属杆匀速平移的过程中，等效电路如下图，即两杆能够等效为两个串连的相同的电源（ E0）．依据能量转变和守恒定律，当杆匀速运动时，两拉力（ F ）的机械总功率等于闭合电路的热功率，即P＝ 2Fv＝(2E0 ) 2(2Bdv) 2 2r2r所以，每根金属杆遇到的拉力大小为B2 d 2 v－ 2F ＝r＝× 10 N在两金属杆增添距离L 的过程中，产生的热量就等于两拉力所做的功，即Ｑ＝ 2F L／2＝F L＝× 10－2J【设计企图】经过本例说明电磁感觉规律与电路知识和力学知识综合问题的剖析方法．［例 3］一个质量 m＝ 0.1kg 的正方形金属框总电阻 R＝ 0.5 Ω，金属框放在表面是绝缘且圆滑的斜面顶端，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段界限与斜面底边 BB’平行、宽度为 d 的匀2象如图 2 所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上。

高三物理电磁感应规律的综合应用单元复习测试题及答案在现代，物理学曾经成为自然迷信中最基础的学科之一。

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一、选择题1.如下图电路，两根润滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，遭到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，那么它在下滑高度h的进程中，以下说法正确的选项是( )A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做的功等于系统发生的电能C.金属棒克制安培力做的功等于电阻R上发生的焦耳热D.金属棒克制恒力F做的功等于电阻R上发生的焦耳热【答案】选A、C.【详解】依据动能定理,合力做的功等于动能的增量，故A 对;重力做的功等于重力势能的增加，重力做的功等于克制F 所做的功与发生的电能之和，而克制安培力做的功等于电阻R上发生的焦耳热，所以B、D错，C对.2.如图甲所示,润滑导轨水平放置在与水平方向成60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规则斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其他电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下一直处于运动形状.规则ab的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,那么在0～t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F 随时间t变化的图象是( )【答案】选D.【详解】由楞次定律可判定回路中的电流一直为ba方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,故A、B错;由F安=BIL可得F安随B的变化而变化,在0～t0时间内,F 安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左为负值;在t0～t1时间内,F安方向改动,故外力F方向也改动为正值,综上所述,D项正确.3.粗细平均的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以异样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图，那么在移出进程中线框一边a、b两点间的电势差相对值最大的是( )【答案】选B.【详解】此题中在磁场中的线框与速度垂直的边为切割磁感线发生感应电动势的电源.四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B中ab两点间电势差为路端电压，为倍的电动势，而其他选项那么为倍的电动势.故B正确.4.如下图，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，外表润滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在下面，以速度v向右匀速运动，欲使棒PQ停上去，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒PQ有电阻)( )A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根异样的金属棒B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒C.将导轨的a、c两端用导线衔接起来D.在导轨的a、c两端用导线衔接一个电容器【答案】选C.【详解】在PQ棒右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒减速，PQ棒减速，当取得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B项错误.当一端或两端用导线衔接时，PQ的动能将转化为内能而最终运动，C项正确.假定在a、c两端衔接一个电容器,在电容器的充电进程中电路中有感应电流,导体棒在安培力的作用下减速,当导体棒的感应电动势与电容器两端的电压相等时,导体棒匀速运动.D项错.5.如下图，电阻为R，导线电阻均可疏忽，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端区分与ab、cd 坚持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从运动下滑一段时间后闭合开关S，那么S闭合后( )A.导体棒ef的减速度能够大于gB.导体棒ef的减速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时辰的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内发生的电能之和一定守恒【答案】选A、D.【详解】开封锁合前，导体棒只受重力而减速下滑.闭合开关时有一定的初速度v0，假定此时F安mg，那么F安-mg=ma.假定F安6.如右图所示，两竖直放置的平行润滑导轨相距0.2 m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1 ，质量均为0.01 kg.现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰恰运动，棒与导轨一直接触良好，导轨足够长，g取10 m/s2，那么()A.ab棒向上运动的速度为1 m/sB.ab棒遭到的拉力大小为0.2 NC.在2 s时间内，拉力做功为0.4 JD.在2 s时间内，ab棒上发生的焦耳热为0.4 J【答案】 B【详解】cd棒遭到的安培力等于它的重力，BBLv2RL=mg，v=mg2RB2L2=2 m/s，A错误.ab棒遭到向下的重力G和向下的安培力F，那么ab棒遭到的拉力FT=F+G=2mg=0.2 N，B正确.在2 s内拉力做的功，W=FTvt=0.222 J=0.8 J，C不正确.在2 s内ab棒上发生的热量Q=I2Rt=BLv2R2Rt=0.2 J，D不正确.7.如右图所示，在润滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如下图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大.一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为v2，那么()A.此时线框中的电功率为4B2a2v2/RB.此时线框的减速度为4B2a2v/(mR)C.此进程经过线框截面的电荷量为Ba2/RD.此进程回路发生的电能为0.75mv2【答案】 C【详解】线框左右两边都切割磁感线那么E总=2Bav2，P=E2总R=B2a2v2R，A错误;线框中电流I=E总R=BavR，两边受安培力F合=2BIa=2B2a2vR，故减速度a=2B2a2vmR，B错误;由E=t，I=ER.q=It得q=R.从B点到Q点=Ba2，故C正确;而回路中发生的电能E=12mv2-12m12v2=38mv2，故D错误.8.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，规则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做如图乙变化时，以下选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是【答案】A【详解】由图乙知0～1 s内磁通量向上平均添加，由楞次定律知电流方向为正方向且坚持不变;3 s～5 s内磁通量向下平均减小，由楞次定律知电流方向为负方向且坚持不变.由法拉第电磁感应定律知感应电动势大小与磁通质变化率成正比，故3 s～5 s内的电动势是0～1 s内电动势的12.应选A.9.如下图，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使全体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，那么A.悬线竖直，FT=mgB.悬线竖直，FTmgC.悬线竖直，FTD.无法确定FT的大小和方向【答案】A【详解】设两板间的距离为L，由于向左运动进程中竖直板切割磁感线，发生动生电动势，由右手定那么判别下板电势高于上板，动生电动势大小E=BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电=qE电=qEL=qBLvL=qvB设小球带正电，那么电场力方向向上.同时小球所受洛伦兹力F洛=qvB，方向由左手定那么判别竖直向下，即F电=F洛，故无论小球带什么电怎样运动，FT=mg.选项A正确.10.如图(a)所示，在润滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝平均正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并末尾计时，假定磁场的宽度为b(b3a)，在3t0时辰线框抵达2位置，速度又为v0，并末尾分开匀强磁场.此进程中vt图象如图(b)所示，那么()A.t=0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B.在t0时辰线框的速度为v0-Ft0mC.线框完全分开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时辰线框的速度大D.线框从1位置进入磁场到完全分开磁场位置3进程中线框中发生的电热为2Fb【答案】D【详解】t=0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为34Bav0，A项错误;从t0时辰至3t0时辰线框做匀减速运动，减速度为Fm，故在t0时辰的速度为v0-2at0=v0-2Ft0m，B 项错误;由于t=0时辰和t=3t0时辰线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的进程中受力状况相反，故在位置3时的速度与t0时辰的速度相等，C项错误;线框在位置1和位置2时的速度相等，依据动能定理，外力做的功等于克制安培力做的功，即有Fb=Q，所以线框穿过磁场的整个进程中，发生的电热为2Fb，D项正确.二、非选择题11.如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相反的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.斜面倾角为53，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界限OO以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场.当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示.假定a、b导体棒接入电路的电阻均为1 ，其他电阻不计，取g=10 m/s2，sin 53=0.8，cos 53=0.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d;(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数;(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小.【答案】(1)1.2 m (2)0.083 (3)0.83 T【详解】(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次做减速运动，因此b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d=2vt=23(0.6-0.4)m=1.2 m(2)设进入磁场前导体棒运动的减速度为a，由图乙得：a=vt=7.5 m/s2，因a、b一同运动，故可看作一个全体，其受力剖析如下图.由牛顿第二定律得：2mgsin 2mgcos =2ma解得：=(gsin-a)/(gcos )=(100.8-7.5)/(100.6)=0.5/6=0.083(3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsin 2mgcos -BId=0I=Bdv2R联立解得：B=0.83 T小编为大家提供的高三物理电磁感应规律的综合运用单元温习测试题及答案，大家细心阅读了吗?最后祝同窗们学习提高。

高三物理新课标电磁感应规律及其应用复习题（含答案）电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会发生电动势，以下是电磁感应规律及其运用温习题，请考生练习。

一、选择题(共8小题，每题5分，共40分。

在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合6～8题有多项契合标题要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1.有一个磁悬浮玩具，其原理是应用电磁铁发生磁性，让具有磁性的玩偶动摇地飘浮起来，其结构如下图。

假定图中电源的电压恒定，可变电阻为一可随意改动电阻大小的装置，那么以下表达正确的选项是()A.电路中的电源必需是交流电源B.电路中的a端须衔接直流电源的负极C.假定添加盘绕软铁的线圈匝数，可添加玩偶飘浮的最大高度D.假定将可变电阻的电阻值调大，可添加玩偶飘浮的最大高度2.如下图，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路。

虚线MN 右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。

回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD一直与MN 垂直。

从D点抵达边界末尾到C点进入磁场为止，以下说法中正确的选项是()A.感应电流方向为顺时针方向B.CD段直导线一直不受安培力C.感应电动势的最大值E = BdvD.感应电动势的平均值=Bdv3. (2021唐山一模)如下图，一呈半正弦外形的闭合线框abc，ac=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相反的匀强磁场区域，整个进程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()4.如下图，有一闭合的等腰直角三角形导线ABC。

假定让它沿BA的方向匀速经过有清楚边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长)，以逆时针方向为正，从图示位置末尾计时，在整个进程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的()5.(2021长春质量监测)如下图，用一根横截面积为S的粗细平均的硬导线R的圆环，把圆环一半置于平均变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随时间的变化率=k(k0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为，那么以下说法中正确的选项是()A.圆环具有扩张的趋向B.圆环中发生逆时针方向的感应电流C.图中ab两点间的电压大小为kR2D.圆环中感应电流的大小为6.如下图的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。

课时作业28 电磁感应定律的综合应用时间：45分钟一、单项选择题1.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻．当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h.两次运动中ab始终与两导轨垂直且接触良好．关于上述情景，下列说法中正确的是( )A．两次上升的最大高度比较，有H＝hB．两次上升的最大高度比较，有H<hC．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生解析：没有磁场时，只有重力做功，机械能守恒，没有电热产生，C错误．有磁场时，ab切割磁感线，重力和安培力均做负功，机械能减小，有电热产生，故ab上升的最大高度变小，A、B错误，D正确．答案：D2.边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中．现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，则下列图象与这一过程相符合的是( )解析：该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有l 有＝233x ，所以E 电动势＝Bl 有v ＝233Bvx ∝x ，选项A 错误，B 正确；F 外力＝B 2l 2有v R ＝4B 2x 2v3R∝x 2，选项C 错误；P 外力功率＝F 外力v ∝F 外力∝x 2，选项D 错误．答案：B 3.如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a 、b 间距离为L ，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d .右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为3L4.现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v 向右运动，t ＝0时刻a 环刚从O 点进入磁场区域．则下列说法正确的是( )A ．t ＝L2v 时刻，回路中的感应电动势为BdvB ．t ＝3L4v时刻，回路中的感应电动势为2BdvC ．t ＝L 4v 时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向D ．t ＝L2v时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向解析：在t ＝L 2v 时刻导线有L2进入磁场，切割磁感线的有效长度为零，故回路中感应电动势为零，根据右手定则可知在0～L2v 时间内回路中的感应电流沿杆从a 到b ，以后将改为从b 到a ，故选项A 、C 错，D 对．在t ＝3L 4v 时刻导线有3L4进入磁场，切割磁感线的有效长度为d ，故回路中感应电动势为Bdv，B错．答案：D4.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6)( ) A．2.5 m/s 1 W B．5 m/s 1 WC．7.5 m/s 9 W D．15 m/s 9 W解析：本题考查电与磁的综合应用，意在综合考查电磁感应、恒定电流、磁场、牛顿运动定律、能量的转化和守恒等知识点．小灯泡稳定发光时，导体棒MN的运动速度稳定，所受合力为零，在沿斜面方向上：mg sin37°＝μmg cos37°＋ILB，又I＝BLvR总，其中R总＝2 Ω，代入数据可得v＝5 m/s，闭合回路的总功率P＝BLv2R总＝2 W，小灯泡和导体棒MN的电阻相等，消耗的电功率相等，都为1 W.答案：B5．(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )解析：本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律、U －t 图象和i －t 图象等知识点，意在考查考生的逻辑推理能力．根据题图(b)可知：cd 两端在0～0.5产生恒定的电压，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量均匀变化，即ΔiΔt为恒定不变，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C 二、多项选择题 6.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l ＝1 m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值R ＝10 Ω的电阻．一阻值R ＝10 Ω的导体棒ab 以速度v ＝4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B ＝0.5 T 、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是( )A ．导体棒ab 中电流的流向为由b 到aB ．cd 两端的电压为1 VC ．de 两端的电压为1 VD．fe两端的电压为1 V解析：由右手定则可知ab中电流方向为a→b，A错误．导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，ab为电源，cd间电阻R为外电路负载，de和cf间电阻中无电流，de间无电压，因此cd和fe两端电压相等，即U＝E2R ×R＝Blv2＝1 V，B、D正确，C错误．答案：BD7.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直．将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图所示．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )A．金属棒在最低点的加速度小于gB．回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C．当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大D．金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度解析：如果不受安培力，杆和弹簧组成了一个弹簧振子，由简谐运动的对称性可知其在最低点的加速度大小为g，但由于金属棒在运动过程中受到与速度方向相反的安培力作用，金属棒在最低点时的弹性势能一定比没有安培力做功时小，弹性形变量一定变小，故加速度小于g，选项A正确；回路中产生的总热量等于金属棒机械能的减少量，选项B错误；当弹簧弹力与安培力之和等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大，选项C错误；由于金属棒运动过程中产生电能，金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度，选项D正确．答案：AD8.如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B .有一质量为m 、长为l 的导体棒从ab 位置获得平行于斜面的、大小为v 的初速度向上运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( )A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B 2l 2v2RB ．上滑过程中电流做功发出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)C ．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12mv 2D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2－mgs sin θ解析：本题考查的是电磁感应定律和力学的综合问题，上滑过程中开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为B 2l 2v 2R ；根据能量守恒，上滑过程中电流做功发出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)；上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于产生的热也是12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)；上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2－mgs sin θ.答案：ABD 三、非选择题 9.如图所示，金属杆MN 在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑，导轨的间距l ＝10 cm ，导轨上端接有R ＝0.5 Ω的电阻，导轨与金属杆的电阻不计，整个装置处于B ＝0.5 T 的水平匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面．当金属杆MN 下滑时，每秒钟有0.02 J 的重力势能减少，求MN 杆下滑的速度的大小(不计空气阻力)．解析：当杆匀速下滑时，重力的功率等于电路的电功率，设重力的功率为P ，则有：P ＝E 2R①由法拉第电磁感应定律得：E ＝Blv ②联立①②解得：v ＝PR Bl代入数据得：v ＝2 m/s 即棒下滑的速度大小为2 m/s 答案：2 m/s10．如图甲所示，一边长L ＝2.5 m 、质量m ＝0.5 kg 的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场中，金属线框的一边与磁场的边界MN 重合．在水平力F 作用下金属线框由静止开始向左运动，经过5 s 金属线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．(1)在金属线框被拉出的过程中，求通过线框截面的电荷量及线框的电阻． (2)写出水平力F 随时间变化的表达式．(3)已知在这5 s 内力F 做功1.92 J ，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？ 解析：(1)根据q ＝I Δt ，由I －t 图象得：q ＝1.25 C 又根据I ＝ER ＝ΔΦR Δt ＝BL2R Δt，得R ＝4 Ω.(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I ＝0.1t 由感应电流I ＝BLv R ，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，v ＝RIBL＝0.2t线框做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m/s 2线框在外力F 和安培力F A 作用下做匀加速直线运动，F －F A ＝ma所以水平力F 随时间变化的表达式为F ＝(0.2t ＋0.1) N.(3)当t ＝5 s 时，线框从磁场中拉出时的速度v 5＝at ＝1 m/s ，线框中产生的焦耳热为Q ＝W －12mv 25＝1.67 J. 答案：(1)1.25 C 4 Ω (2)F ＝(0.2t ＋0.1) N (3)1.67 J 11.(2014·浙江卷)某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R /3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g ＝10 m/s 2)(1)测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．解析：本题主要考查法拉第电磁感应定律、圆周运动等知识点，意在考查考生的分析综合能力． (1)正极(2)由电磁感应定律得U ＝E ＝ΔΦΔtΔΦ＝12BR 2ΔθU ＝12B ωR 2v ＝r ω＝13ωR所以v ＝2U3BR ＝2 m/s(3)ΔE ＝mgh －12mv 2ΔE ＝0.5 J答案：(1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J。