2017_2018学年高考物理专题44电磁感应中的电路问题小题狂刷

专题45 电磁感应中的电路和图象问题1.能认识电磁感应现象中的电路结构，并能计算电动势、电压、电流、电功等.2.能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．一、电磁感应中的电路问题 1． 内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源． (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路． 2． 电源电动势和路端电压 (1)电动势：E ＝Blv 或E ＝tn E ∆∆Φ=. (2)路端电压：U ＝IR ＝E －Ir . 二、电磁感应中的图象问题 1． 图象类型(1)随时间变化的图象如B －t 图象、Φ－t 图象、E －t 图象和i －t 图象． (2)随位移x 变化的图象如E －x 图象和i －x 图象． 2． 问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量． (3)利用给出的图象判断或画出新的图象.考点一 电磁感应中的电路问题 1． 对电磁感应中电源的理解(1)电源的正负极、感应电流的方向、电势的高低、电容器极板带电问题，可用右手定则或楞次定律判定．(2)电源的电动势的大小可由E ＝Blv 或tnE ∆∆Φ=求解．2． 对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能． (2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势． ★重点归纳★1．电磁感应中电路知识的关系图2．电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势和感应电流．从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算，也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析．3．分析电磁感应电路问题的基本思路(1)确定电源：用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向，电源内部电流的方向是从低电势流向高电势；(2)分析电路结构：根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式画出等效电路．注意区别内外电路，区别路端电压、电动势； (3)利用电路规律求解：根据E ＝BLv 或tn E ∆∆Φ=结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解． 4.电磁感应电路的几个等效问题★典型案例★如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上，导轨宽度为L ，导轨下端接有电阻R ，两导轨间存在一方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B 的匀强磁场，轻绳一端平行于斜面系在质量为m 的金属棒上，另一端通过定滑轮竖直悬吊质量为0m 的小木块。

学会解题分享再难丢分，2017物理高考题汇编解析：电与磁
计算题
高考物理电磁学计算一直作为压轴题而存在，好多学生一旦面对此类题型就会一筹莫展，无从下笔。

具体还是需要对这部分知识点理解清晰，在头脑中形成完整思路。

本部分考纲要求如下：
1、知道电磁感应现象中的电路问题、力学问题、图像问题及能量转化问题；
2、知道常见电磁感应现象中与电学相关问题的一般分析思维方法，会画等效电路图
3、知道电磁感应现象中与力学相关的运动和平衡问题的分析思路；
4、理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用；
下面是收集整理的2017年高考物理试卷的电磁学计算部分的考题与各校模拟题，押题汇编与详细解析，另外有原题文档，需要全部可编辑打印文档的可回复或私信输入“052”索取。

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2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《电磁感应》(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《电磁感应》(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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电磁感应1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。

为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。

无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力,阻碍系统的振动，故A 正确；而BCD三个图均无此现象,故错误.【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。

2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图,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,一圆环形金属线框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【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。

专题七：楞次定律电磁感应中的电路和图像1.若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流2．如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自左向右在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为（）A．沿adcba不变B．沿abcda不变C．由abcda变成adcbaD．由adcba变成abcda3.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)。

在t1～t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的( )A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势4.如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是( )A．金属环在下落过程中机械能守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力5.如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是()A．F N先大于mg，后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右D．F f一直向左6.如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动7.如图甲所示，等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有随图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示．则下列说法正确的是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1 s～2 s内ab、cd导线互相排斥C．2 s～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3 s～4 s内ab、cd导线互相排斥8.如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，设导体AB的电阻为r，导轨左端接有阻值为R的电阻，磁场磁感应强度为B，导轨宽为d，导体AB匀速运动，速度为v.下列说法正确的是()A．在本题中分析电路时，导体AB相当于电源，且A端为电源正极B．U CD＝BdvC．C、D两点电势关系为：φC<φDD．在AB中电流从B流向A，所以φB>φA9．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图3所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大10．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．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()11.如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c表示c的加速度，E kd表示d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移．下列图中正确的是()12．如图所示，边长为2l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线重合．从t ＝0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I 表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正．则下列表示I －t 关系的图线中，可能正确的是( )13.如图7所示，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L.边长为L 的正方形线框abcd 的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上．使线框从静止开始沿x 轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图( )14.如图所示，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，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R 2的导体棒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 两端的电压大小为( )A.Bav 3B.Bav 6C.2Bav 3D ．Bav15、如图所示，顶角θ＝45°的金属导轨MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中．一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向右滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r .导体棒与导轨接触点为a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．t ＝0时导体棒位于顶角O 处，则流过导体棒的电流强度I 、导体棒内产生的焦耳热Q 、导体棒做匀速直线运动时水平外力F 、导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是：（）16．两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行放置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图15所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.17.如图所示,在两条平行光滑导轨上有一金属棒ab,匀强磁场跟轨道平面垂直,导轨上有两定值电阻,R1=5Ω,R2=6Ω,电路中的电压表量程为0～10 V,电流表的量程为0～3 A.将R0调至30Ω,用F=40 N的力使ab垂直导轨向右平移,当ab达到稳定状态时,两电表中有一表正好达到满偏,而另一表未达到满偏.（1）求此时ab的速度.（2）调节R0的阻值使ab稳定时两表都正好满偏,力F必须为多大?此时ab的速度又为多大18．如图甲所示，质量m＝6.0×10－3 kg、边长L＝0.20 m、电阻R＝1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角α＝30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g＝10 m/s2.试求：(1)在0～2.0 ×10－2 s时间内线框中产生的感应电流的大小；(2)在t＝1.0×10－2 s时线框受到斜面的摩擦力；(3)一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率．专题七：楞次定律 电磁感应中的电路和图像 答案1. A2.B3.A4.B5.AD6.BD7.CD8.A9.D 10.B11. BD 12.D 13.AC 14.A 15.AC16.(1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离x 所用时间为t ，三个电阻R 与电源串联，总电阻为4R ，则有E ＝B l v由闭合电路欧姆定律有I ＝E 4Rt ＝x v由焦耳定律有Q ＝I 2(4R)t由上述方程得v ＝4QR B 2l 2x. (2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有U ＝IR电容器所带的电荷量q ＝CU解得q ＝CQR Blx. 17.答案 （1）1 m/s （2）60 N 1.25 m/s18.(1)0～2.0×10－2 s 时间内，线框中产生的感应电动势为E 1，感应电流为I 1，方向由d →c ，则E 1＝ΔΦ1Δt ＝ΔB 1Δt ·L 22I 1＝E 1R代入数据解得E 1＝0.20 V ，I 1＝0.20 A.(2)t ＝1.0×10－2 s ，线框受到的安培力F 1＝B 1I 1L ，方向沿斜面向下，结合图乙，代入数据得F 1＝4.0×10－3 N设此时线框受到的摩擦力大小为F f ，则由线框在斜面静止得mgsin α＋F 1－F f ＝0代入数据得F f ＝3.4×10－2 N摩擦力方向沿斜面向上．(3)在3.0×10－2 s ～4.0×10－2 s 时间内线框中产生的感应电动势E 2＝ΔB 2Δt ·L 22代入数据得E 2＝0.40 V2．0×10－2 s ～3.0×10－2 s 时间内，E 3＝0.设磁场变化周期为T ，线框中产生的平均电功率为P ，则E 21R ·T 2＋E 22R ·T 4＝PT 代入数据得P ＝6×10－2 W。

电磁感应一、磁通量磁通量是磁感应强度B与垂直于磁感应强度方向的面积S的乘积。

它是判断是否产生电磁感应，计算感应电动势大小、感应电流通过导体截面的电量等物理量的基础。

计算公式:Φ=BS（S为垂直于磁感应强度方向的面积）单位:韦伯，1Wb=1T.m²适用条件:①匀强磁场；②s是垂直磁场并在磁场中的有效面积。

物理意义:磁通量表示穿过某一面积的磁感应线的条数。

磁通量是标量，但是有正、负，其正、负表示的是正穿还是反穿。

值得注意的地方1.多匝线圈的磁通量多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数为多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线可表磁通量大小。

2.合磁通量的求法若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个平面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于穿过这个平面内的合磁通量。

二、电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象。

（一）、产生感应电动势的条件无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，回路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

（二）、产生感应电流的条件①电路闭合②穿过闭合回路中的磁通量发生变化三、楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。

（一）对楞次定律的理解1.因果关系应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系。

磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果。

原因产生结果，结果又反过来影响原因。

2.楞次定律中的“阻碍”的含义①阻碍≠阻止②原磁场的变或不变、如何变不受感应电流磁场的限制③原磁场磁通量发生变化时，感应电流的磁场不会阻止（也阻止不了）原磁场磁通量的变化（变化趋势不会改变，增加还是继续增加；减少还是继续减少），只能是阻碍原磁场的磁通量的变化——使原磁场的磁通量的变化慢一点，即对原磁场的磁通量的变化起到缓冲作用。

高考物理：带你攻克电磁感应中的典型例题（附解析）例1、如图所示，有一个弹性的轻质金属圆环，放在光滑的水平桌面上，环中央插着一根条形磁铁．突然将条形磁铁迅速向上拔出，则此时金属圆环将（）A. 圆环高度不变，但圆环缩小B. 圆环高度不变，但圆环扩张C. 圆环向上跳起，同时圆环缩小D. 圆环向上跳起，同时圆环扩张解析：在金属环中磁通量有变化，所以金属环中有感应电流产生，按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析，分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题．也可以根据感应电流的磁场总阻碍线圈和磁体间的相对运动来解答。

当磁铁远离线圈时，线圈和磁体间的作用力为引力，由于金属圆环很轻，受的重力较小，因此所受合力方向向上，产生向上的加速度．同时由于线圈所在处磁场减弱，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，故线圈有扩张的趋势。

所以D选项正确。

一、电磁感应中的力学问题导体切割磁感线产生感应电动势的过程中，导体的运动与导体的受力情况紧密相连，所以，电磁感应现象往往跟力学问题联系在一起。

解决这类电磁感应中的力学问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律，如安培力的计算公式、左右手定则、法拉第电磁感应定律、楞次定律等；另一方面还要考虑力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律等。

例2、如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。

一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。

整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。

让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

狂刷42 右手定则、楞次定律的理解与应用1．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导线与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒ab ，质量为m ，长度为L ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值相等，都等于R ，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，有A ．棒中感应电流的方向由a 到bB ．棒所受安培力的大小为2223B L v RC ．棒两端的电压为3BLvD ．棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和【答案】AC2．如图，虚线范围内为两个磁感应强度大小相同，方向相反的匀强磁场区域。

一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动（所有尺寸见图），则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是（取顺时针方向的电流为正）【答案】B3．要想在如图所示的虚线方框范围内有方向垂直纸面向里的磁场，以下哪些方法是可行的A．电子在框内顺时针旋转B．正离子在框内顺时针旋转C．电子沿a到d的方向运动D．正离子沿a到b的方向运动【答案】BCD【名师点睛】根据右手定则分析电子框内顺时针旋转，产生的电流为逆时针电流，所以产生的磁场为垂直纸面向外，正离子在框内顺时针旋转，产生的电流为顺时针电流，所以产生的磁场为垂直纸面向里，电子沿a到d的方向运动，产生的电流为从d到a，所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里，正离子沿a到b的方向运动，产生的电流为从a到b，所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里。

4．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右【答案】C【解析】金属环向里转动，产生的环形电流向外，所以根据右手定则可得环的左端为S极，所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右，C正确。

【名师点睛】金属环向里转动，产生的环形电流向外，所以根据右手定则可得环的左端为S极，所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右，本题考查了对右手定则的应用，注意负电荷的定向运动方向和形成的电流方向相反5．一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆，若仅考虑地磁场的影响，不考虑磁偏角影响，当飞机水平飞行经过蚌埠上空，下列说法正确的是A．由东向西飞行时，金属杆上端电势比下端电势高B ．由西向东飞行时，金属杆上端电势比下端电势高C ．由南向北飞行时，金属杆上端电势比下端电势高D ．由北向南飞行时，金属杆上端电势比下端电势高【答案】B【解析】蚌埠上空，地磁场的水平分量方向从南向北，根据右手定则可得B 正确。

电磁感应中的电路问题和图像问题建议用时：75分钟电磁感应中的电路问题和图像问题1．（2024·北京海淀·三模）如图所示，先后用一垂直于cd 边的恒定外力以速度1v 和2v 匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，212v v =，拉出过程中ab 边始终平行于磁场边界。

先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（ ）A ．感应电流之比12:2:1I I =B ．外力大小之比12:1:2F F =C ．拉力的功率之比12:1:2P P =D ．拉力的冲量大小之比F1F2:1:2I I =【答案】B【详解】A ．根据：E BLv I R R==可得感应电流之比：12:1:2I I =故A 错误；B ．根据：22B L vF F BIL R ===安可得外力大小之比：12:1:2F F =故B 正确；C ．根据：222B L v P Fv R ==可得拉力的功率之比：12:1:4P P =故C 错误；D ．根据：I Ft =又：Lt v=联立，解得：23B L I R=可得拉力的冲量大小之比：F1F2:1:1I I =故D 错误。

故选B 。

2．（2024·四川巴中·一模）如图所示，平行金属导轨水平放置，导轨左端连接一阻值为R 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，已知长度为l 导体棒MN 倾斜放置于导轨上，与导轨成θ角，导体棒电阻为r ，保持导体棒以速度v 沿平行于导轨方向匀速向右运动，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ）A ．导体棒中感应电流的方向为N 到MB ．MN 两端的电势差大小为RBlv R r+C ．导体棒所受的安培力大小为22sin B l v R r q+D ．电阻R 的发热功率为2222sin ()RB l v R r q +【答案】C【详解】A ．导体棒沿导轨向右匀速运动时，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为N 到M ，故A 错误；B ．导体棒切割产生的感应电动势大小为：sin E Blv q =故导体棒两端的电势差大小为：sin E Blv U IR R R R r R rq ===++故B 错误；C ．导体棒所受的安培力大小为：22sin E B l v F BIl Bl R r R r q===++故C 正确；D ．电阻R 的发热功率为：2222222sin ()()E B l v P I R R R R r R r q ===++故D 错误。

取夺市安慰阳光实验学校狂刷46 电磁感应与力学的综合1．如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨向里的匀强磁场中，两根质量相同的金属棒A 和B 与导轨紧密接触且可自由滑动。

先固定A ，释放B ，当B 的速度达到10 m/s 时，再释放A ，经1 s 时间A 棒速度达到12 m/s ，（g 取10 m/s 2）则 A ．当v A =12 m/s 时，v B =18 m/s B ．当v A =12 m/s 时，v B =22 m/sC ．若导轨很长，它们最终速度必相同D ．它们最终速度不相同，但速度差恒定 【答案】AC2．倾角为α的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为L ，轨道上放一根质量为m 的金属杆ab ，金属杆中的电流为I ，现加一垂直金属杆ab 的匀强磁场，如图所示，ab 杆保持静止，则磁感应强度方向和大小可能为A ．方向垂直轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为sin mg ILαB ．z 正向，大小为mgILC ．x 正向，大小为mgILD ．z 正向，大小为tan mg ILθ【答案】ACD【名师点睛】受力分析后，根据平衡条件，写出平衡方程，结合安培力公式，并根据左手定则，即可求解。

3．如图，POQ 是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为B =1–8t (T)。

一质量为1 kg 、长为L 、电阻为1Ω、粗细均匀的导体棒锁定于OP 、OQ 的中点a 、b 位置。

当磁感应强度变为B 1=0.5 T 后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导体棒向下运动，离开导轨时的速度为v =3.6 m/s 。

导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g =10 m/s 2下列说法正确的是 A ．导体棒解除锁定前回路中电流的方向是abOa BC ．导体棒滑到导轨末端时的加速度大小是7.3 m/s 2D ．导体棒运动过程中产生的焦耳热是2.02 J 【答案】BCA 错误B 正确；滑到导根据牛顿第二定律，有：mg F ma -=C 正确；由能量守恒得212mgh mv Q h =+=，D 错误。

高考物理电磁感应现象压轴难题知识点及练习题含答案一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图()a ，平行长直导轨MN 、PQ 水平放置，两导轨间距0.5L m =，导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻，导体棒ab 质量0.1m kg =，与导轨间的动摩擦因数0.1μ=，导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处，导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，0t =时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示，不计感应电流磁场的影响.当3t s =时，突然使ab 棒获得向右的速度08/v m s =，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F ，保持ab 棒具有大小为恒为24/a m s =、方向向左的加速度，取210/g m s =．()1求0t =时棒所受到的安培力0F ；()2分析前3s 时间内导体棒的运动情况并求前3s 内棒所受的摩擦力f 随时间t 变化的关系式；()3从0t =时刻开始，当通过电阻R 的电量 2.25q C =时，ab 棒正在向右运动，此时撤去外力F ，此后ab 棒又运动了2 6.05s m =后静止.求撤去外力F 后电阻R 上产生的热量Q ．【答案】(1)00.025F N =，方向水平向右(2) ()0.01252?f t N =-(3) 0.195J 【解析】 【详解】 解：()1由图b 知：0.20.1T /s 2B t == 0t =时棒的速度为零，故回路中只有感生感应势为： 0.05V BE Ld t tΦ=== 感应电流为：0.25A EI R== 可得0t =时棒所受到的安培力：000.025N F B IL ==，方向水平向右；()2ab 棒与轨道间的最大摩擦力为：00.10.025N m f mg N F μ==>=故前3s 内导体棒静止不动，由平衡条件得： f BIL = 由图知在03s -内，磁感应强度为：00.20.1B B kt t =-=-联立解得： ()0.01252(3s)f t N t =-<；()3前3s 内通过电阻R 的电量为：10.253C 0.75C q I t =⨯=⨯=设3s 后到撤去外力F 时又运动了1s ，则有：11BLs q q I t R RΦ-=== 解得：16m s =此时ab 棒的速度设为1v ，则有：221012v v as -= 解得：14m /s v =此后到停止，由能量守恒定律得： 可得：21210.195J 2Q mv mgs μ=-=2．某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ 和MN 是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场1B 和2B ，二者方向相反．矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）．其中ad边宽度与磁场间隔相等，当磁场1B 和2B 同时以速度0m 10s v =沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动．已知金属框垂直导轨的ab 边长0.1m L =m 、总电阻0.8R =Ω，列车与线框的总质量0.4kg m =，12 2.0T B B ==T ，悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力1h N ．（1）求实验车所能达到的最大速率；（2）实验车达到的最大速率后,某时刻让磁场立即停止运动,实验车运动20s 之后也停止运动，求实验车在这20s 内的通过的距离；（3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，当时间为24s t =时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为m 2s v =，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间．【答案】(1)m 8s ；(2)120m ；(3)2s 【解析】 【分析】 【详解】（1）实验车最大速率为m v 时相对磁场的切割速率为0m v v -，则此时线框所受的磁场力大小为2204-B L v v F R=（）此时线框所受的磁场力与阻力平衡，得：F f = 2m 028m/s 4fRv v B L =-= （2）磁场停止运动后，线圈中的电动势：2E BLv = 线圈中的电流：EI R=实验车所受的安培力：2F BIL =根据动量定理，实验车停止运动的过程：m F t ft mv ∑∆+=整理得：224m B L vt ft mv R∑∆+=而v t x ∑∆=解得：120m x =（3）根据题意分析可得，为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a ，则t 时刻金属线圈中的电动势 2)E BLat v =-（ 金属框中感应电流 2)BL at v I R-=（ 又因为安培力224)2B L at v F BIL R（-==所以对试验车，由牛顿第二定律得 224)B L at v f ma R（--=得 21.0m/s a =设从磁场运动到实验车起动需要时间为0t ，则0t 时刻金属线圈中的电动势002E BLat =金属框中感应电流002BLat I R=又因为安培力2200042B L at F BI L R==对实验车，由牛顿第二定律得：0F f =即2204B L at f R= 得：02s t =3．如图所示，光滑导线框abfede 的abfe 部分水平，efcd 部分与水平面成α角，ae 与ed 、bf 与cf 连接处为小圆弧，匀强磁场仅分布于efcd 所在平面，方向垂直于efcd 平面，线框边ab 、cd 长均为L ，电阻均为2R ，线框其余部分电阻不计。