[精品]2019年高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14种热考题型专题13电磁感应题型抢分卷
- 格式:doc
- 大小:1.34 MB
- 文档页数:28
专题09 电磁感应的综合应用(能量问题、动量问题、杆+导轨模型)考点分类:考点分类见下表考点内容常见题型及要求考点一电磁感应中的能量问题选择题、计算题考点二电磁感应中的动量问题选择题、计算题考点三电磁感应中的“杆+导轨”模型选择题、计算题考点一: 电磁感应中的能量问题1.能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法2.解题的一般步骤(1)确定研究对象(导体棒或回路);(2)弄清电磁感应过程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互转化;(3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解.3.方法技巧求解电能应分清两类情况(1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W=UIt或Q=I2Rt直接进行计算.(2)若电流变化,则①利用安培力做的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能.③利用功能关系求解:若除重力、安培力做功外,还有其他力做功,则其他力做功等于增加的机械能和电能.学科#网考点二电磁感应中的动量问题电磁感应问题往往涉及牛顿定律、动量守恒、能量守恒、电路的分析和计算等许多方面的物理知识,试题常见的形式是导体棒切割磁感线,产生感应电流,从而使导体棒受到安培力作用.导体棒运动的形式有匀速、匀变速和非匀变速3种,对前两种情况,容易想到用牛顿定律求解,对后一种情况一般要用能量守恒和动量守恒定律求解,但当安培力变化,且又涉及位移、速度、电荷量等问题时,用动量定理求解往往能巧妙解决.方法技巧动量在电磁感应中的应用技巧(1)在电磁感应中,动量定理应用于单杆切割磁感线运动,可求解变力的时间、速度、位移和电荷量.①求电荷量或速度:B I lΔt=mv2-mv1,q=I t.③求位移:-BIlΔt=-22B l v tR总=0-mv0,即-22B lR总x=m(0-v0).(2)电磁感应中对于双杆切割磁感线运动,若双杆系统所受合外力为零,运用动量守恒定律结合能量守恒定律可求解与能量有关的问题.考点三:电磁感应中的“杆+导轨”模型模型概述“导轨+杆”模型是电磁感应问题在高考命题中的“基本道具”,也是高考的热点,考查的知识点多,题目的综合性强,物理情景变化空间大,是我们复习中的难点.“导轨+杆”模型又分为“单杆”型和“双杆”型;导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜;杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等;磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等,情景复杂,形式多变常见类型单杆水平式(导轨光滑)设运动过程中某时刻棒的速度为v,加速度为a=Fm-22B L vmR,a,v同向,随v的增加,a减小,当a=0时,v最大,I=BLvR恒定单杆倾斜式(导轨光滑)杆释放后下滑,开始时a=gsin α,速度v↑→E=BLv↑→I=ER↑→F=BIL↑→a↓,当F=mgsin α时,a=0,v最大双杆切割式(导轨光滑)杆MN做变减速运动,杆PQ做变加速运动,稳定时,两杆的加速度均为零,以相等的速度匀速运动.对系统动量守恒,对其中某杆适用动量定理学科&网光滑不等距导轨杆MN做变减速运动,杆PQ做变加速运动,稳定时,两杆的加速度均为零,两杆以不同的速度做匀速运动含“源”水平光滑导轨(v0=0)S闭合,ab杆受安培力F=BLEr,此时a=BLEmr,速度v↑⇒E感=BLv↑⇒I↓⇒F=B IL↓⇒加速度a↓,当E感=E时,v最大,且v m=EBL含“容”水平光滑导轨(v0=0)拉力F恒定,开始时a=Fm,速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,此时E′=BL(v+Δv),电容器增加的电荷量ΔQ=CΔU=C(E′-E)=CBLΔv,电流I=Qt∆∆=CBL vt∆∆=CBLa,安培力F安=BIL=CB2L2a,F-F安=ma,a=22Fm B L C+,所以杆做匀加速运动★考点一:电磁感应中的能量问题◆典例一:( 2019·浙江卷)如图所示,倾角θ=37°、间距l=0.1 m的足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1 Ω的电阻,质量m=0.1 kg的金属棒ab垂直导轨放置,与导轨间的动摩擦因数μ=0.45.建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x.在0.2 m≤x≤0.8 m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场.从t=0时刻起,棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下,从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x满足v=kx(可导出a=kv),k=5 s-1.当棒ab运动至x1=0.2 m处时,电阻R消耗的电功率P=0.12 W,运动至x2=0.8 m处时撤去外力F,此后棒ab将继续运动,最终返回至x=0处.棒ab始终保持与导轨垂直,不计其他电阻,求:(提示:可以用F-x图象下的“面积”代表力F做的功,sin 37°=0.6)(1)磁感应强度B的大小;(2)外力F随位移x变化的关系式;(3)在棒ab整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q.◆典例二:[用功能关系求焦耳热]两足够长且不计电阻的光滑金属轨道如图甲所示放置,间距为d=1 m,在左端弧形轨道部分高h=1.25 m处放置一金属杆a,弧形轨道与平直轨道的连接处光滑无摩擦,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆a、b的电阻分别为R a=2 Ω、R b=5 Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=2 T.现杆b以初速度大小v0=5 m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a由静止滑到水平轨道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3 A;从a下滑到水平轨道时开始计时,a、b运动的速度—时间图象如图乙所示(以a运动方向为正方向),其中m a=2 kg,m b=1 kg,g=10 m/s2,求:(1)杆a在弧形轨道上运动的时间;(2)杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电荷量;(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热.★考点二:电磁感应中的动量问题◆典例一:.(多选)(2019·高考全国卷Ⅲ)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上.t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动.运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示.下列图象中可能正确的是()◆典例二:[动量定理和能量守恒结合](2018·江西九江模拟)如图所示,光滑水平面停放一小车,车上固定一边长为L=0.5 m的正方形金属线框abcd,金属框的总电阻R=0.25 Ω,小车与金属框的总质量m=0.5 kg.在小车的右侧,有一宽度大于金属线框边长,具有理想边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T,方向水平且与线框平面垂直.现给小车一水平速度使其向右运动并能穿过磁场,当车上线框的ab边刚进入磁场时,测得小车加速度a=10m/s2.求:(1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为多大?(2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为多少? ★考点三:电磁感应中的“杆+导轨”模型◆典例一:(2018·高考江苏卷)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ,磁感应强度为B.质量为m 的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R ,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆( )A .刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B .穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C .穿过两磁场产生的总热量为4mgdD .释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L 4◆典例二(2019·高考天津卷)如图所示,固定在水平面上间距为l 的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN 和PQ 长度也为l 、电阻均为R ,两棒与导轨始终接触良好.MN 两端通过开关S 与电阻为R 的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.PQ 的质量为m ,金属导轨足够长、电阻忽略不计.(1)闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;(2)断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W.1.(2019·高考全国卷Ⅰ)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示.一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上.t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示;磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示.则在t=0到t=t1的时间间隔内()A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为B 0rS4t 0ρD .圆环中的感应电动势大小为B 0πr 24t 02.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
专题11 电场一、考法分析和解题技法二、真题再现考例1 (2018全国I卷,T16)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab = 5 mc,bc = 3 cm,ca = 4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )A. a 、b 的电荷同号,169k =B. a 、b 的电荷异号,169k =C. a 、b 的电荷同号,6427k =D. a 、b 的电荷异号,6427k =【答案】D【考法】库仑定律的理解及应用。
考例2 (2013课标卷Ⅱ,T18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )A.3kq3l2 B .3kql 2C.3kq l2D .23kq l2【答案】B【解析】以c 球为研究对象,除受另外a 、b 两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力,如图所示,c 球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知F 静=2k qq c l 2cos 30°,F 静=Eq c ,解得E =3kql 2,选项B 正确.【考法】电场强度的理解与计算。
考例3 (2017海南卷,T2)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( )A .电场强度较大的地方电场线一定较疏B .沿电场线方向,电场强度一定越来越小C .沿电场线方向,电势一定越来越低D .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 【答案】C【考法】电场线的理解及应用。
考例4 (2018全国II 卷,T21)(多选)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点。
一电荷量为q (q > 0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2,下列说法正确的是( )A. 此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B. 若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为122W W C. 若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为2W qLD. 若W 1 = W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 【答案】BD【考法】电场能的性质的基本概念。
高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案:相反;相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。
如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案:增大;减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案:A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。
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B的方向向上为正,当磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是()【答案】A2.矩形导线框abcd(如图(甲))放在匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4 s 时间内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)()【解析】由法拉第电磁感应定律知,导线框中产生的感应电流I=ER=ΔΦRΔt=ΔBSRΔt,在0~1 s内,由题图(乙)知ΔBΔt不变,故I的大小也不变,由楞次定律知,感应电流方向由a→b,同理分析,在1~2 s内,I的大小仍不变,方向仍由a→b,故A、B错;由左手定则知,0~1 s内线框ab边所受安培力F向上,且由F=BIl ab知,I、l ab不变,B 均匀减小,因此F也均匀减小,D错,C项正确.16.如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t =0),规定逆时针方向为电流的正方向,则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是( )17.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图可用图表示,两块面积均为S 的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v ,方向水平.金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B ,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电键K 连接到两金属板上,忽略边缘效应,求:(1)该发电装置的电动势;(2)通过电阻R 的电流强度;(3)电阻R 消耗的电功率.【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律,有E =Bdv(2)两金属板间河水的电阻r =ρd S由闭合电路欧姆定律,有I =E r +R =BdvS ρd +SR (3)由电功率公式P =I 2R ,得P =⎝⎛⎭⎫BdvS ρd +SR 2R 【答案】 (1)Bdv (2)BdvS ρd +SR(3)⎝⎛⎭⎫BdvS ρd +SR 2R 18.边长为L =0.2 m 的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示.将边长为L/2,匝数n =100,线圈电阻r =1.0 Ω的正方形线圈abcd 放入磁场,线圈所在平面与磁感线垂直,如图甲所示.求:(1)回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率ΔB Δt; (2)在0~4.0 s 内通过线圈的电荷量q ;(3)0~6.0 s 内整个闭合电路中产生的热量.【答案】 (1)0.2 T /s (2)0.2 C (3)9×10-2 J 19.轻质细线吊着一质量为m =0.32 kg ,边长为L =0.8 m 、匝数n =10的正方形线圈,总电阻为r =1 Ω.边长为L 2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化规律如图(乙)所示,从t =0开始经t 0时间细线开始松弛,g =10 m /s 2.求:(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势;(2)在前t 0时间内线圈的电功率;(3)求t 0的值.【答案】(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s。
电磁感应李仕才一、单项选择题Ⅰ:本大题共10小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.(2011年6月广东学业水平考试)电磁场理论预言了电磁波的存在.建立电磁场理论的科学家是( ) A.法拉第B.麦克斯韦C.奥斯特D.安培2.(2017年6月广东学业水平考试)下列家电或设备利用了电磁感应定律的是( )A.电热水壶B.交流发电机C.电热毯D.电风扇3.(2011年6月广东学业水平考试)关于电磁波,下列说法正确的是( )A.光不是电磁波B.电磁波需要有介质才能传播C.只要有电场和磁场,就可以产生电磁波D.真空中,电磁波的传播速度与光速相同4.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中.能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化5.奥斯特发现了电流周围能产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验.图中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与电流表连接.实验时发现电流表指针并不偏转,即没有“磁生电”.其原因是( )A.线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小,电流表指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场6.(2012年1月广东学业水平考试)关于电磁波,下列说法正确的是( )A.所有电磁波的频率相同B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波在任何介质中的传播速度相同D.电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s7.某学生做电磁感应现象的实验,其连线如图所示,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是( )A.开关位置接错B.电流表的正、负接线柱接反C.线圈B的接线柱接反D.蓄电池的正、负极接反8.(2017年6月广东学业水平考试)将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中,各线圈的运动方式如下列图所示,则能够在线圈中产生感应电动势的是( )9.下列说法正确的是( )A.穿过回路的磁通量越小,则产生的感应电动势越大B.穿过回路的磁通量越大,则产生的感应电动势越小C.穿过回路的磁通量变化越快,则产生的感应电动势越大D.穿过回路的磁通量变化越小,则产生的感应电动势越大10.如图所示,磁场中有一导线MN与“匚”形光滑的金属框组成闭合电路,当导线向右运动时,下列说法正确的是( )A.电路中有顺时针方向的电流B.电路中有逆时针方向的电流C.导线的N端相当于电源的正极D.电路中无电流产生二、单项选择题Ⅱ:本大题共15小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.11.(2010年6月广东学业水平考试)如图所示,三角形线圈abc,放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,能产生感应电流的是( )A.向上平移B.向右平移C.向左平移D.以ab为轴转动12.(2010年6月广东学业水平考试)如图所示,三个线圈放在匀强磁场中,面积S1<S2<S3.穿过三个线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是( )A.Φ1=Φ2B.Φ2=Φ3C.Φ1>Φ2D.Φ3>Φ213.许多物理学家的科学发现和研究工作推动了人类历史的进步.其中发现电磁感应定律的科学家是( ) A.库仑B.安培C.法拉第D.伽利略14.(2015年6月广东学业水平考试)下列图示中,正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动,线圈中能产生感应电流的是( )15.下列有关电磁波的说法正确的是( )A.伽利略预言了电磁波的存在B.牛顿首先证实了电磁波的存在C.手机利用电磁波传送信号D.电磁波在任何介质中的传播速度均相同16.(2015年6月广东学业水平考试)如图所示,与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量( )A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大17.吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者,电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美音乐声.如图是拾音器的结构示意图,多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦(电吉他不能使用尼龙弦)之间,当弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流.关于感应电流,以下说法正确的是( )A.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是恒定的B.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变C.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化D.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化18.如图所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是( )A.图中M是闭合的铁芯,它由整块铁组成B.发电机应与线圈Ⅰ相连,升高后的电压由c、d两端输出C.电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D.变压器是根据电磁感应原理工作的19.下面关于麦克斯韦电磁场理论的说法中正确的是( )A.均匀变化的电场将产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场将产生均匀变化的电场B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场C.周期性变化的电场将产生不同频率周期性变化的磁场,周期性变化的磁场将产生不同频率周期性变化的电场D.均匀变化的电场和磁场互相激发,将产生由近及远传播的电磁波20.如图所示在口字形闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合回路.a、b、c为三个闭合金属环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,在滑动变阻器的滑片左右滑动时,能够产生感应电流的圆环是( )A.a、b两环B.b、c两环C.a、c两环D.a、b、c三环21.(2012年1月广东学业水平考试)下列关于手机说法正确的是( )A.手机只能发射电磁波B.手机只能接收电磁波C.手机既可发射也可接收电磁波D.手机既不能发射也不能接收电磁波22.(2013年6月广东学业水平考试)如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是( )A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=023.(2012年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直长直导线通以恒定电流I,闭合线圈abcd与直导线在同一平面内,导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是( )A.水平向右平移B.竖直向下平移C.竖直向上平移D.以竖直长直导线为轴转动24.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是( )A.C端一定是N极B.C端一定是S极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明25.(2017年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直长导线通以恒定电流I,一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内,当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时,穿过线圈的磁通量将( )A.变小B.变大C.不变D.先变大,后变小三、多项选择题:本大题共5小题,在每小题列出的四个选项中,至少有2个选项是符合题目要求的.26.(2012年1月广东学业水平考试)电磁炉在炉内由交变电流产生交变磁场,使放在炉上的金属锅体内产生感应电流而发热,从而加热食品.电磁炉的工作利用了( )A.电流的热效应B.静电现象C.电磁感应原理D.磁场对电流的作用27.(2010年6月广东学业水平考试)下列现象中,能表明电和磁有联系的是( )A.摩擦起电B.两块磁铁相互吸引或排斥C.小磁针靠近通电导线时偏转D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流28.(2015年6月广东学业水平考试)如图是观察电磁感应现象的实验装置,闭合开关,要使灵敏电流计指针发生偏转,可采取的措施有( )A.将线圈M快速插入线圈N中B.将线圈M快速从线圈N中抽出C.快速移动滑动变阻器的滑片D.将线圈M静置于线圈N中29.关于电磁波的说法中正确的是( )A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.电磁波传播的过程就是能量传播的过程C.电磁波中的电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直D.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场30.关于电磁场和电磁波下列说法中正确的是 ( )A.变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场B.变化的磁场产生电场与有无闭合回路无关C.接在交流电路中的电容器能产生电磁波D.电磁波的传播速度等于光速学业达标·实战演练一、单项选择题Ⅰ1.【解析】选B.英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论.2.B3.【解析】选D.只有变化的电磁场才能相互激发产生电磁波,故C错;电磁波的传播不需要介质,且在真空中速度与光速相同,光也是一种电磁波,AB错,D对.4.D 5.D6.【解析】选D.电磁波有各种各样的频率,可以在不同的介质中传播,但在真空中传播速度最大,c=3×108m/s.7.A 8.C9.【解析】选C.感应电动势与磁通量的变化快慢有关,与其大小无关,故C正确.10.【解析】选B.由右手定则可知回路中有逆时针方向的电流.二、单项选择题Ⅱ11.【解析】选D.由Φ=BS可知,在匀强磁场中只有改变B与S的夹角才能改变磁通量.12.【解析】选D.由Φ=BS可知,在匀强磁场中面积越大磁通量就越大,故D正确.13.C 14.D15.【解析】选C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,且电磁波在不同的介质中传播速度不同.16.B17.【解析】选D.由法拉第电磁感应定律可知,琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化.18.【解析】选D.M是闭合的铁芯,它由多层钢片压制而成,这是为了减小因涡流而产生的热.升压时发电机应接cd端,由ab端输出,变压器的原理是电磁感应,并不是电流直接通过铁芯.19.【解析】选B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,不会再产生新的电磁场,故不能形成电磁波.20.【解析】选A.由于穿过c环的磁通量为零,故没有感应电流的产生,只有a、b环内产生感应电流.21.【解析】选C.手机既可发射也可接收电磁波.22.【解析】选A.由于越靠近导线,磁感线越密集,故在相同的面积内,靠近导线的磁通量较大,故A正确.23.【解析】选A.由于导线周围存在的磁场具有对称性,故水平向右移动时磁通量会发生变化.24.【解析】选C.AB插入使螺线管磁通量增大引起感应电流,据楞次定律:感应电流的磁场阻碍AB插入,因此,C端极性一定和B端极性相同,以阻碍AB靠近.25.A三、多项选择题26.【解析】选AC.电磁炉的工作利用了电磁感应原理产生电流,电流通过导体发热.27.【解析】选CD.小磁针靠近通电导线时偏转说明电可以生磁,磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流表明磁可以生电.28.ABC29.【解析】选ABC.变化的电场产生磁场,变化的磁场又产生电场,由发生区域向远处的传播就形成了电磁波,电磁波传播的过程就是能量传播的过程,电磁波中的电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直.30.ABC。
电磁感应李仕才一、单项选择题Ⅰ:本大题共10小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.(2011年6月广东学业水平考试)电磁场理论预言了电磁波的存在.建立电磁场理论的科学家是( )A.法拉第B.麦克斯韦C.奥斯特D.安培2.(2017年6月广东学业水平考试)下列家电或设备利用了电磁感应定律的是( ) A.电热水壶B.交流发电机C.电热毯D.电风扇3.(2011年6月广东学业水平考试)关于电磁波,下列说法正确的是( )A.光不是电磁波B.电磁波需要有介质才能传播C.只要有电场和磁场,就可以产生电磁波D.真空中,电磁波的传播速度与光速相同4.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中.能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化5.奥斯特发现了电流周围能产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验.图中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与电流表连接.实验时发现电流表指针并不偏转,即没有“磁生电”.其原因是( )A.线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小,电流表指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场6.(2012年1月广东学业水平考试)关于电磁波,下列说法正确的是( )A.所有电磁波的频率相同B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波在任何介质中的传播速度相同D.电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s7.某学生做电磁感应现象的实验,其连线如图所示,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是( )A.开关位置接错B.电流表的正、负接线柱接反C.线圈B的接线柱接反D.蓄电池的正、负极接反8.(2017年6月广东学业水平考试)将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中,各线圈的运动方式如下列图所示,则能够在线圈中产生感应电动势的是( )9.下列说法正确的是( )A.穿过回路的磁通量越小,则产生的感应电动势越大B.穿过回路的磁通量越大,则产生的感应电动势越小C.穿过回路的磁通量变化越快,则产生的感应电动势越大D.穿过回路的磁通量变化越小,则产生的感应电动势越大10.如图所示,磁场中有一导线MN与“匚”形光滑的金属框组成闭合电路,当导线向右运动时,下列说法正确的是( )A.电路中有顺时针方向的电流B.电路中有逆时针方向的电流C.导线的N端相当于电源的正极D.电路中无电流产生二、单项选择题Ⅱ:本大题共15小题,在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.11.(2010年6月广东学业水平考试)如图所示,三角形线圈abc,放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,能产生感应电流的是( )A.向上平移B.向右平移C.向左平移D.以ab为轴转动12.(2010年6月广东学业水平考试)如图所示,三个线圈放在匀强磁场中,面积S1<S2<S3.穿过三个线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是( )A.Φ1=Φ2B.Φ2=Φ3C.Φ1>Φ2D.Φ3>Φ213.许多物理学家的科学发现和研究工作推动了人类历史的进步.其中发现电磁感应定律的科学家是( )A.库仑B.安培C.法拉第D.伽利略14.(2015年6月广东学业水平考试)下列图示中,正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动,线圈中能产生感应电流的是( )15.下列有关电磁波的说法正确的是( )A.伽利略预言了电磁波的存在B.牛顿首先证实了电磁波的存在C.手机利用电磁波传送信号D.电磁波在任何介质中的传播速度均相同16.(2015年6月广东学业水平考试)如图所示,与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量( )A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大17.吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者,电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美音乐声.如图是拾音器的结构示意图,多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦(电吉他不能使用尼龙弦)之间,当弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流.关于感应电流,以下说法正确的是( )A.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是恒定的B.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变C.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化D.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化18.如图所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是( )A.图中M是闭合的铁芯,它由整块铁组成B.发电机应与线圈Ⅰ相连,升高后的电压由c、d两端输出C.电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D.变压器是根据电磁感应原理工作的19.下面关于麦克斯韦电磁场理论的说法中正确的是( )A.均匀变化的电场将产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场将产生均匀变化的电场B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场C.周期性变化的电场将产生不同频率周期性变化的磁场,周期性变化的磁场将产生不同频率周期性变化的电场D.均匀变化的电场和磁场互相激发,将产生由近及远传播的电磁波20.如图所示在口字形闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合回路.a、b、c为三个闭合金属环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,在滑动变阻器的滑片左右滑动时,能够产生感应电流的圆环是( )A.a、b两环B.b、c两环C.a、c两环D.a、b、c三环21.(2012年1月广东学业水平考试)下列关于手机说法正确的是( )A.手机只能发射电磁波B.手机只能接收电磁波C.手机既可发射也可接收电磁波D.手机既不能发射也不能接收电磁波22.(2013年6月广东学业水平考试)如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是( )A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=023.(2012年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直长直导线通以恒定电流I,闭合线圈abcd与直导线在同一平面内,导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是( )A.水平向右平移B.竖直向下平移C.竖直向上平移D.以竖直长直导线为轴转动24.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是( )A.C端一定是N极B.C端一定是S极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明25.(2017年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直长导线通以恒定电流I,一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内,当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时,穿过线圈的磁通量将( )A.变小B.变大C.不变D.先变大,后变小三、多项选择题:本大题共5小题,在每小题列出的四个选项中,至少有2个选项是符合题目要求的.26.(2012年1月广东学业水平考试)电磁炉在炉内由交变电流产生交变磁场,使放在炉上的金属锅体内产生感应电流而发热,从而加热食品.电磁炉的工作利用了( ) A.电流的热效应B.静电现象C.电磁感应原理D.磁场对电流的作用27.(2010年6月广东学业水平考试)下列现象中,能表明电和磁有联系的是( ) A.摩擦起电B.两块磁铁相互吸引或排斥C.小磁针靠近通电导线时偏转D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流28.(2015年6月广东学业水平考试)如图是观察电磁感应现象的实验装置,闭合开关,要使灵敏电流计指针发生偏转,可采取的措施有( )A.将线圈M快速插入线圈N中B.将线圈M快速从线圈N中抽出C.快速移动滑动变阻器的滑片D.将线圈M静置于线圈N中29.关于电磁波的说法中正确的是( )A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.电磁波传播的过程就是能量传播的过程C.电磁波中的电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直D.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场30.关于电磁场和电磁波下列说法中正确的是 ( )A.变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场B.变化的磁场产生电场与有无闭合回路无关C.接在交流电路中的电容器能产生电磁波D.电磁波的传播速度等于光速学业达标·实战演练一、单项选择题Ⅰ1.【解析】选B.英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论.2.B3.【解析】选D.只有变化的电磁场才能相互激发产生电磁波,故C错;电磁波的传播不需要介质,且在真空中速度与光速相同,光也是一种电磁波,AB错,D对.4.D 5.D6.【解析】选D.电磁波有各种各样的频率,可以在不同的介质中传播,但在真空中传播速度最大,c=3×108 m/s.7.A 8.C9.【解析】选C.感应电动势与磁通量的变化快慢有关,与其大小无关,故C正确.10.【解析】选B.由右手定则可知回路中有逆时针方向的电流.二、单项选择题Ⅱ11.【解析】选D.由Φ=BS可知,在匀强磁场中只有改变B与S的夹角才能改变磁通量.12.【解析】选D.由Φ=BS可知,在匀强磁场中面积越大磁通量就越大,故D正确.13.C 14.D15.【解析】选C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,且电磁波在不同的介质中传播速度不同.16.B17.【解析】选D.由法拉第电磁感应定律可知,琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化.18.【解析】选D.M是闭合的铁芯,它由多层钢片压制而成,这是为了减小因涡流而产生的热.升压时发电机应接cd端,由ab端输出,变压器的原理是电磁感应,并不是电流直接通过铁芯.19.【解析】选B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,不会再产生新的电磁场,故不能形成电磁波.20.【解析】选A.由于穿过c环的磁通量为零,故没有感应电流的产生,只有a、b环内产生感应电流.21.【解析】选C.手机既可发射也可接收电磁波.22.【解析】选A.由于越靠近导线,磁感线越密集,故在相同的面积内,靠近导线的磁通量较大,故A正确.23.【解析】选A.由于导线周围存在的磁场具有对称性,故水平向右移动时磁通量会发生变化.24.【解析】选C.AB插入使螺线管磁通量增大引起感应电流,据楞次定律:感应电流的磁场阻碍AB插入,因此,C端极性一定和B端极性相同,以阻碍AB靠近.25.A三、多项选择题26.【解析】选AC.电磁炉的工作利用了电磁感应原理产生电流,电流通过导体发热.27.【解析】选CD.小磁针靠近通电导线时偏转说明电可以生磁,磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流表明磁可以生电.28.ABC29.【解析】选ABC.变化的电场产生磁场,变化的磁场又产生电场,由发生区域向远处的传播就形成了电磁波,电磁波传播的过程就是能量传播的过程,电磁波中的电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直.30.ABC。
2019 高考物理试题分类汇编- 电磁感觉 ( 纯 word 附分析 )〔 2018 上海〕 25、正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感觉强度随时间均匀增添,变化率为k。
导体框质量为B m、边长为 L,总电阻为 R,在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。
导F__________,导体框中感觉电流做功的体框在磁场中的加快度大小为功率为 _______________。
F/ m,k2L4/ R,25.【考点】此题观察电磁感觉的力学识题和能量问题【分析】导体框在磁场中遇到的合外力等于F,依据牛顿第二定律可知导体框的加快度为F。
因为导体框运动不产生感觉电流,仅是磁感觉强度增添产生感觉电流,因此磁场am变化产生的感觉电动势为,故导体框中的感觉电流做功的功率为B l2 kE StE 2k 2 l 4PRR【答案】F k 2l 4m R【方法总结】闭合线框在匀强磁场中切割磁场时,固然产生感觉电动势,但是不产生感觉电流。
匀强磁场变化产生感觉电流,但是闭合线框所受安培力的合力为零。
〔 2018 上海〕 26、〔 4 分〕为判断线圈绕向,可将敏捷电流计G与线圈 L 连接,以下图。
线圈由 a 端开始绕至 b 端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
〔 1〕将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,发现指针向左偏转。
俯视野圈,其绕向为 _______________〔填“顺时针”或“逆时针” 〕。
〔 2〕当条形磁铁从图中虚线地点向右远离L 时,指针向右偏转。
俯视野圈,其绕向为_______________ 〔填“顺时针”或“逆时针”〕。
〔 1〕顺时针,〔 2〕逆时针,26.【考点】此题观察楞次定律【分析】〔 1〕磁铁 N极向下从线圈上方竖直插入 L 时,线圈的磁场向下且加强,感觉磁场向上,且电流流入电流计左端,依据右手定那么可知线圈顺时针绕向。
〔2〕条形磁铁从图中虚线地点向右远离 L 时,线圈的磁场向上且减弱,感觉电流从电流计右端流入,依据右手定那么可知线圈逆时针绕向。
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……专题11 电场一、考法分析和解题技法二、真题再现考例1 (2018全国I卷,T16)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab = 5 mc,bc = 3 cm,ca = 4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )A. a 、b 的电荷同号,169k =B. a 、b 的电荷异号,169k =C. a 、b 的电荷同号,6427k =D. a 、b 的电荷异号,6427k =【答案】D【考法】库仑定律的理解及应用。
考例2 (2013课标卷Ⅱ,T18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )A.3kq3l2 B .3kql 2C.3kq l2D .23kq l2【答案】B【解析】以c 球为研究对象,除受另外a 、b 两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力,如图所示,c 球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知F 静=2k qq c l 2cos 30°,F 静=Eq c ,解得E =3kql 2,选项B 正确.【考法】电场强度的理解与计算。
考例3 (2017海南卷,T2)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( )A .电场强度较大的地方电场线一定较疏B .沿电场线方向,电场强度一定越来越小C .沿电场线方向,电势一定越来越低D .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 【答案】C【考法】电场线的理解及应用。
考例4 (2018全国II 卷,T21)(多选)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点。
精 品 试 卷 推荐下载 专题13 电磁感应题型抢分卷
一、考法分析和解题技法
热门考法 ◎考法1 电磁感应现象及判断 ◎考法2 楞次定律的理解及应用 ◎考法3 法拉第电磁感应定律的理解及应用 ◎考法4 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 ◎考法5 电磁感应中的电路问题 ◎考法6 电磁感应中的图象问题 ◎考法7 电磁感应中的动力学与能量问题
解题技法 þ技法1 理解并计算磁通量;掌握并区分产生感应电动势和感应电流的条件; þ技法2 从阻碍磁通量变化、阻碍相对运动和阻碍面积变化3个角度理解楞次定律; þ技法3 理解并应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势; þ技法4 导体切割磁感线的2种情形:平动切割类和转动切割类; þ技法5 电磁感应中的电路问题主要是解决感应电动势的来源; þ技法6 电磁感应中的图象问题主要涉及:F安t图象类、vt图象类、Et图象 类、it图象类和综合图象类;
þ技法7 电磁感应中的动力学问题涉及:平衡问题分析和加速运动问题分析;电 磁感应中的能量问题应根据题意利用能量转化与守恒灵活求解,有些题 目可以从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律解决。 二、真题再现 考例1 (2017课标卷Ⅰ,T18)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 精 品 试 卷
推荐下载 【考法】电磁感应现象及判断。 考例2 (2017课标卷Ⅲ,T15)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 【解析】金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里,磁通量增大,由楞次定律可判断,闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,由安培定则可判断感应电流方向为逆时针;由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,与原磁场方向相反,则T中磁通量减小,由楞次定律可判断,T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针,选项D正确.
【考法】楞次定律的理解及应用。 考例3 (2018全国卷III,T20)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势( )
A. 在4Tt时为零 B. 在2Tt时改变方向 C. 在2Tt时最大,且沿顺时针方向 精 品 试 卷 推荐下载 D. 在tT时最大,且沿顺时针方向
【答案】AC
【考法】法拉第电磁感应定律的理解及应用。 考例4 (2015课标卷Ⅱ,T15)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ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )
A.Ua>Uc,金属框中无电流 B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a→b→c→a
C.Ubc=-12Bl2ω,金属框中无电流
D.Ubc=12Bl2ω,金属框中电流方向沿a→c→b→a 【答案】C
【考法】导体切割磁感线产生感应电动势的计算。 考例5 (2015福建卷,T18)如图,由某种粗细均匀的总电阻为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,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( ) 精 品 试 卷 推荐下载 A.PQ中电流先增大后减小 B.PQ两端电压先减小后增大 C.PQ上拉力的功率先减小后增大 D.线框消耗的电功率先减小后增大 【答案】C
【解析】设PQ左侧电路的电阻为Rx,则右侧电路的电阻为3R-Rx,所以外电路的总电阻为R外=RxR-Rx3R,外电路电阻先增大后减小,所以路端电压先增大后减小,所以B错误;电路的总电阻先增大后减小,再根据闭合电路的欧姆定律可得PQ中的电流,I=ER+R外先减小后增大,故A错误;由于导体棒做匀速运动,拉力等于安培力,
即F=BIL,拉力的功率P=BILv,故先减小后增大,所以C正确;外电路的总电阻R外=RxR-Rx3R,最大值为34R,小于导体棒的电阻R,又外电阻先增大后减小,由电源的输出功率与外电阻的关系图象可知,线框消耗的电功率先增大后减小,故D错误.
【考法】电磁感应中的电路问题。 考例6 (2018全国卷II,T18)如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场
区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为32l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
【答案】D 精 品 试 卷
推荐下载 【考法】电磁感应中的图象问题。 考例7 (2016浙江卷,T16)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则
( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1 C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D.a、b线圈中电功率之比为3∶1 【答案】B
【考法】电磁感应中的能量问题。 三、试题预测 预测1 如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强精 品 试 卷 推荐下载 磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电流的是
( )
A.ab向右运动,同时使θ减小 B.磁感应强度B减小,θ角同时也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°【答案】A 【解析】设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BScos θ,A选项中,S增大,θ减小,即cos θ增大,则Φ增大,所以A对;B选项中,磁感应强度B减小,θ减小即cos θ增大,则Φ可能不变,B错;C选项中,S减小,磁感应强度B增大,则Φ可能不变,C错;D选项中,S增大,磁感应强度B增大,θ增大,cos θ减小,
则Φ可能不变,D错. 【考法】电磁感应现象及判断。 预测2 如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如
图乙所示.在0~T2时间内,直导线中电流向上,则在T2~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A.顺财针,向左 B.逆时针,向右 C.顺时针,向右 D.逆时针,向左 【答案】B
【考法】楞次定律的理解及应用。 预测3 (多选)如图所示,在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B,其方向垂直于纸面向外,一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合,而后绕其几何中心O点在纸面内以角速度ω精 品 试 卷 推荐下载 顺时针方向匀速转动,于是线框EFG中产生感应电动势,若转过60°后线框转到图中的虚线位置,则在这段时间内
( )
A.感应电流方向为E→G→F→E B.感应电流方向为E→F→G→E
C.平均感应电动势大小等于3ωa2B4π
D.平均感应电动势大小等于3ωa2B3π 【答案】BC 【解析】根据题意,穿过线框的磁通量变小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场相同,再由安培定则可知感应电流方向为E→F→G→E,A项错误,B项正确;根据几何关系可得,磁场穿过线框的有效面积减小了ΔS
=312a2,根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势E=ΔSΔtB=3ωa2B4π,C项正确,D项错误. 【考法】法拉第电磁感应定律的理解及应用。 预测4 图为法拉第圆盘发电机的示意图,半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针(从上向下看)旋转,匀强磁场B竖直向上,两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触,电刷间接有阻值为R的定值电阻,忽略圆盘电阻与接触电阻,则( )
A.流过定值电阻的电流方向为a到b B.b、a间的电势差为Bωr2 C.若ω增大到原来的2倍,则流过定值电阻的电流增大到原来的2倍 D.若ω增大到原来的2倍,则流过定值电阻的电流增大到原来的4倍 【答案】C
【考法】导体切割磁感线产生感应电动势的计算。 预测5 (多选)如图甲所示的电路中,电阻R1=R,R2=2R,单匝圆形金属线圈半径为r2,圆心为O,线圈导线的电阻为R,其余导线的电阻不计.半径为r1(r1