高考物理二轮复习第一阶段 专题四 电路与电磁感应

生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 专题限时集训(十) 电磁感应规律及其应用

(对应学生用书第135页)

(建议用时：40分钟)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1．如图10­23，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )

【导学号：17214173】

图10­23

A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向

B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向

C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向

D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向

D [PQ向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过T的磁场减弱，则T的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针．]

2．如图10­24所示，将一铝管竖立在水平桌面上，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．则强磁铁在下落过程中(

)

图10­24

A．若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小 生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 B．铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大

C．强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能

D．强磁铁先加速后减速下落

A [磁铁通过铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，感应电流阻碍磁铁相对于铝管的运动；结合法拉第电磁感应定律可知，磁铁的磁场越强、磁铁运动的速度越快，则感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，所以若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小，故A正确．磁铁在整个下落过程中，由楞次定律“来拒去留”可知，铝管对桌面的压力大于铝管的重力；同时，结合法拉第电磁感应定律可知，磁铁运动的速度越快，则感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，所以磁铁将向下做加速度逐渐减小的加速运动．磁铁可能一直向下做加速运动，也可能磁铁先向下做加速运动，最后做匀速直线运动，不可能出现减速运动；若磁铁先向下做加速运动，最后做匀速直线运动，则铝管对水平桌面的压力先逐渐变大，最后保持不变，故B错误，D错误．磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，部分转化为动能外，还有部分产生内能，动能的增加量小于重力势能的减少量，故C错误．]

- 1 - 北京重庆2013高考二轮复习测试：专题四第2讲课堂电磁感应规律及应用

1．(2012·北京高考)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图4－2－5所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。

某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验， 图4－2－5

线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )

A．线圈接在了直流电源上

B．电源电压过高

C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同

解析：选D 金属套环跳起的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电线圈上的电流相互作用而引起的。无论实验用交流电还是直流电，闭合开关S瞬间，金属套环都会跳起。如果套环是塑料材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起。所以答案是D。

2.如图4－2－6所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R2的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB 图4－2－6

两端的电压大小为( )

A.Bav3 B.Bav6

C.2Bav3 D．Bav

解析：选A 由题意可得：E＝B×2a×12v，UAB＝E14R＋12R×14R＝Bav3，选项A正确。

3.如图4－2－7所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中( )

A．穿过线框的磁通量保持不变 图4－2－7

B．线框中感应电流方向保持不变

高考物理二轮复习时间表

高考物理二轮复习时间表

章节内容时间考点

专题一力与物体的平衡3月10日考向一 受力分析

3月11日考向二 静态平衡

3月12日考向三 动态平衡

3月14日考向四 电磁感应中的受力平衡

专题二力与直线运动3月15日考向一 匀变速直线运动规律的应用

3月16日考向二 运动图象问题

3月17日考向三 牛顿运动定律的应用

3月18日考向四 动力学方法分析“传送带”模型和“板—块”模型

3月19日考向五 动力学中的临界问题

专题三力学中的曲线运动3月21日考向一 平抛运动的规律及应用

3月22日考向二 圆周运动的分析

3月23日考向三 万有引力定律的理解和应用

3月24日考向四 双星和多星问题

专题四电学中的曲线运动3月25日考向一 带电粒子在电场中的曲线运动

3月26日考向二 带电粒子在磁场中的曲线运动

专题五动量和能量3月28日考向一 功和功率 动能定理

3月29日考向二 能量观点的应用

3月30日考向三 动力学观点和能量观点的综合应用

3月31日考向四 动量定理的应用

4月3日考向五 动量观点、能量观点的应用

4月5日考向六 力学三大观点的综合应用

专题六电场和磁场4月6日考向一 电场的性质

4月11日考向二 电势差与电场强度的关系

4月12日考向三 平行板电容器相关问题分析

4月13日考向四 带电粒子（带电体）在电场中的运动

4月14日考向五 磁场的性质 4月15日考向六 带电粒子在匀强有磁场中的运动

4月16日考向七 带电粒子（带电体）在叠加场中的运动

专题七电路与电磁感应4月18日考向一 直流电路的计算及动态分析

4月19日考向二 交变电流及理想变压器

2012届高考物理二轮复习

系列课件35、电磁感应中的能量

及图像问题复习精要

1.产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式

的能量转化为感应电流电能的过程。

导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功，

一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流

的电能或最后在转化为焦耳热，另一部分用于增加导

体的动能，即

E电WF–Wf=ΔE

Q

当导体达到稳定状态（作匀速运动时），外力所做的

功，完全消耗于克服安培力做功，并转化为感应电流的电能或最后在转化为焦耳热

E电QWF=Wf2.在电磁感应现象中，能量是守恒的。楞次定

律与能量守恒定律是相符合的，认真分析电磁

感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化

与守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题常用

的简便方法。

3.安培力做正功和克服安培力做功的区别：

电磁感应的过程，同时总伴随着能量的转化和

守恒，当外力克服安培力做功时，就有其它形

式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其它形式的能。

4.在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解焦耳热

的问题。尤其是变化的安培力，不能直接由Q=I2Rt

解，用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流

做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，注意分

清有多少种形式的能在相互转化，用能量的转化与守

恒定律就可求解，而用能量的转化与守恒观点，只需

从全过程考虑，不涉及电流的产生过程，计算简便。

这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节，解题简捷、方便。

1．(本题12分)如图所示，光滑导轨MN、PQ在同一

水平内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线

与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连，CDEF矩形区域内有

竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场，一质量

m=50g、阻值为R=2Ω的金属棒在恒力F作用下从静

止开始运动s=2m后进入磁场恰好做匀速直线运动。

(不考虑导轨电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良

好接触)。求：

（1）恒力F的大小；

（2）小灯泡发光时的电功率。LFM

d