2014高考复习(模拟题汇编)：专题九 磁场(1)

1. （2013连云港摸底）如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行 ，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是 A．AB中电流I逐渐增大 B．AB中电流I先增大后减小 C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈 D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视） 答案：D解析：若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是线圈绕OO′轴逆时针转动90°，选项D正确 。 答案：C解析：根据感应电流在一段时间恒定，导线框应为扇形；由右手定则可判断出产生的感应电流随时间的变 化规律如图3所示的是C。 3．（2013唐山摸底）如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨 上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正 ），MN始终保持静止，则0~t2时间 A．电容器C的电荷量大小始终没变 B．电容器C的a板先带正电后带负电 C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左 答案：AD解析：磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，选项A正确B错误；由于 磁感应强度变化，MNC错误D正确。 4. （2013湖北摸底）如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直 ，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度v2让线框 绕轴MN匀速转过90°为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则 A. v1: v2=2:π B. v1: v2=π:2 C. v1: v2=1:2 D. v1: v2=2:1 答案：A解析：将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，时间t1=L/2÷v1=L/2v1；以线速度v2让线框绕轴MN匀 速转过90°，角速度ω=2 v2/L，时间t2=÷ω=.为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，t2=t1,解得 v1: v2=2:π，选项A正确。 5. （2013安徽师大摸底）如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框，边的边长为，边的边长为 ，线框的质量为，电阻为，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为，斜面上线（平行底边）的右方 有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且 线框的边始终平行底边，则下列说法正确的是( ) A．线框进入磁场前运动的加速度为 B．线框进入磁场时匀速运动的速度为 C．线框做匀速运动的总时间为 D．该匀速运动过程产生的焦耳热为 θ=(M+m)a，解得线框进入磁场前运动的加速度为θ-F安=0，F安=BI，I=E/R，E=Bv，联立解得线框进入磁场时匀速 运动的速度为，选项B错误。线框做匀速运动的总时间为/v=，选项C错误；由能量守恒定律，该匀速运动过程产生的焦 耳热为6．(2013广东二校联考摸底)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，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同 答案：AD解析：由楞次定律可判断出，导体框从两个方向移出磁场的两过程中，导体框中产生的感应电流方向相同 ，选项A正确；由于导体框从两个方向移出磁场的两过程中速度不同，产生的感应电动势和感应电流不同，导体框中产 生的焦耳热不相同，导体框ad边两端电势差不相同，选项BC错误；由E=△Φ/△t，I=E/R，q=I△t可得q=△Φ/R。导体 框从两个方向移出磁场的两过程中磁通量变化△Φ相同，通过导体框截面的电量相同，选项D正确。 7.（12分）（2013温州八校期初联考）如图20所示，足够长的粗糙斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线

L单元电磁感应电磁感应现象、楞次定律14．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 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14．D [解析] 本题考查了感应电流产生的条件．产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流．本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，不满足产生感应电流的条件，故不正确．C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化，但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流．在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量的变化，产生感应电流，因此D选项正确．8．(16分)[2014·重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量，已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问题8图(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？(2)供电电流I 是从C 端还是D 端流入？求重物质量与电流的关系．(3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？8．[答案] (1)从C 端流出 (2)从D 端流入2nBIL g (3)2nBL g P R本题借助安培力来考查力的平衡，同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态．[解析] (1)感应电流从C 端流出．(2)设线圈受到的安培力为F A ，外加电流从D 端流入．由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL得m ＝2nBL gI (3)设称量最大质量为 m 0.由m ＝2nBL gI 和P ＝I 2R 得m 0＝2nBL g P R15．、[2014·广东卷] 如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A ．在P 和Q 中都做自由落体运动B ．在两个下落过程中的机械能都守恒C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大15．C [解析] 磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P 中的下落时间比在Q 中的长，落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小，选项C 正确，选项D 错误．20．[2014·全国卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变20．C [解析] 本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动．所以C正确．3．（2014·浙江效实中学摸底）如图X21­2所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是( )图X21­2A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变3．AD [解析] 由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．4．（2014·石家庄二检）法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图X21­3所示，用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是( )。

2014高三物理专项训练综合复习一磁场第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是( )A．电场线和磁感线都是封闭曲线B．电场线和磁感线都是不封闭曲线C．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D．电荷在电场中一定受到电场力的作用解析：磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线，选项A、B均错；当通电导线与磁场方向平行时，不受磁场力的作用，但电荷在电场中一定受到电场力的作用，选项C错误而选项D正确．答案：D图12．如图1所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是( )A．不改变电流和磁场方向，适当增大电流B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度D ．只改变磁场方向，并适当减小磁感应强度解析：通入A →C 方向的电流时，由左手定则可知，安培力方向垂直金属棒向上，2T ＋F 安＝mg ，F 安＝BIL ；欲使悬线张力为零，需增大安培力，但不能改变安培力的方向，只有选项A 符合要求．答案：A3．速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如图所示，则磁场最强的是( )解析：由qvB ＝m v 2r 得r ＝mv qB，速率相同时，半径越小，磁场越强，选项D 正确．答案：D图24．如图2所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中．现把小球拉至悬点右侧a 点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动．在小球运动过程中，下列判断正确的是( )A ．小球摆到悬点左侧的最高点与a 点应在同一水平线上B ．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C ．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D．小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等解析：由洛伦兹力不做功，小球机械能守恒，小球在最低点的速度相等，选项A、B均正确；设小球在最低点的速度为v，从右侧摆下时，在最低点受洛伦兹力的方向竖直向下，且T1－qvB－mg＝m v2 L；从左侧摆下时，在最低点受洛伦兹力的方向竖直向上，且T2＋qvB－mg＝m v2L；T1≠T2，选项C、D均错．答案：AB图35．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )A．减小磁场的磁感应强度B．减小狭缝间的距离C．增大高频交流电压D．增大金属盒的半径解析：设粒子的最终速度为v，由R＝mvqB及E k＝12mv2得E k＝qBR22m，粒子的动能与交流电压无关，选项D可使射出的粒子动能增大．答案：D6．质量为m 、带电荷量为q 的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v 、半径为R 、周期为T ，环形电流的大小为I .则下面说法中正确的是( )A ．该带电粒子的比荷为q m ＝BR vB ．在时间t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝qBt mC ．当速率v 增大时，环形电流的大小I 保持不变D ．当速率v 增大时，运动周期T 变小解析：在磁场中，由qvB ＝mv 2R ，得q m ＝v BR，选项A 错误；在磁场中运动周期T ＝2πm qB 与速率无关，选项D 错误；在时间t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角θ＝t T ·2π＝qBt m，选项B 正确；电流定义I ＝q T ＝Bq 22πm，与速率无关，选项C 正确． 答案：BC图47．如图4所示，质量为m 、带电荷量为＋q 的P 环套在固定的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B .现给环一向右的初速度v 0(v 0>mg qB)，则( )A．环将向右减速，最后匀速B．环将向右减速，最后停止运动C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是12 mv02D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是12mv02－12m(mgqB)2图5解析：由题意可知qv0B>mg，受力分析如图5所示．水平方向物体做减速运动，f＝μF N＝μ(qvB－mg)，当qvB＝mg，即v＝mgqB时，F N＝0，之后物体做匀速直线运动，选项A、D正确而B、C错误．答案：AD图68．如图6所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了π/3，根据上述条件可求得的物理量为( ) A．带电粒子的初速度B ．带电粒子在磁场中运动的半径C ．带电粒子在磁场中运动的周期D ．带电粒子的比荷图7解析：设圆柱形区域的半径为R ，粒子的初速度为v 0，则v 0＝2R t ，由于R 未知，无法求出带电粒子的初速度，选项A 错误；若加上磁场，粒子在磁场中的轨迹如图7所示，设运动轨迹半径为r ，运动周期为T ，则T ＝2πrv 0，速度方向偏转了π/3，由几何关系得，轨迹圆弧所对的圆心角θ＝π/3，r ＝3R ，联立以上式子得T ＝3πt ；由T＝2πm /qB 得q /m ＝23Bt，故选项C 、D 正确；由于R 未知，无法求出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径，选项B 错误．答案：CD图89．如图8所示，ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 为倾斜直轨道，BC 为与AB 相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道AB 上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )A ．经过最高点时，三个小球的速度相等B ．经过最高点时，甲球的速度最小C ．甲球的释放位置比乙球的高D ．运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析：恰好过最高点，对甲球：mg ＋qv 甲B ＝mv 甲2R；对乙球：mg －qv 乙B ＝mv 乙2R ；对丙球：mg ＝mv 丙2R，故v 甲>v 丙>v 乙，故选项A 、B 均错．洛伦兹力不做功，故运动过程中三个小球的机械能均保持不变，选项C 、D 均正确．答案：CD10．如图所示，虚线框中存在匀强电场E 和匀强磁场B ，它们相互正交或平行．有一个带负电的小球从该复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪些复合场区域( )解析：带电小球要沿直线通过复合场区域，则受力必须平衡，分析刚进复合场时的受力就可得C 、D 正确．答案：CD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．实验室里可以用图9甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度．方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度(即正北方向)，将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度．若已知地磁场的水平分量B x，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B，则只需知道________，磁感应强度的表达式为B＝________.图9答案：罗盘上指针的偏转角B x tanθ12．如图10所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力，g取10 m/s2，则木板的最大加速度为________；滑块的最大速度为________．图10解析：开始滑块与板一起匀加速，刚发生相对滑动时整体的加速度a＝FM＋m＝2 m/s2，对滑块μ(mg－qvB)＝ma，代入数据可得此时刻的速度为6 m/s.此后滑块做加速度减小的加速运动，最终匀速．mg ＝qvB代入数据可得此时刻的速度为10 m/s.而板做加速度增加的加速运动，最终匀加速．板的加速度a＝FM＝3 m/s2答案：3 m/s210 m/s三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1113．有两个相同的全长电阻为9 Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm 的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B＝0.87 T的匀强磁场，两球的最高点A和C间接有一内阻为0.5 Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10 g，电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图11所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ＝60°，取重力加速度g＝10 m/s2.试求此电源电动势E的大小．图12解析：在图中，从左向右看，棒PQ 的受力如图12所示，棒所受的重力和安培力F B 的合力与环对棒的弹力F N 是一对平衡力，且F B ＝mg tan θ＝3mg而F B ＝IBL ，所以I ＝3mg BL＝3×10×10－3×100.87×0.2A ＝1 A 在右图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R ，则R ＝93×9－939 Ω＝2 Ω由闭合电路欧姆定律得E ＝I (r ＋2R ＋R棒)＝1×(0.5＋2×2＋1.5) V ＝6 V答案：6 V图1314．如图13所示，匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径R 1＝20 cm 做匀速圆周运动．第一次垂直穿过铅板后以半径R 2＝19 cm 做匀速圆周运动，则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少？解析：粒子每穿过铅板一次损失的动能都相同，但是粒子每穿过铅板一次其速度的减少却是不同的，速度大时，其速度变化量小；速度小时，速度变化量大．但是粒子每次穿过铅板时受铅板的阻力相同，所以粒子每次穿过铅板克服阻力做的功相同，因而每次穿过铅板损失的动能相同．粒子每穿过铅板一次损失的动能为：ΔE k＝12mv12－12mv22＝q2B22m(R12－R22)粒子穿过铅板的次数为：n＝12mv12ΔE k＝R12R12－R22＝10.26次，取n＝10次．答案：10图1415．如图14所示，电源电动势E0＝15 V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30 Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为R x，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2.(1)当R x＝29 Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则R x是多少？解析：(1)设R1和R2的并联电阻为R，有R＝R1R2R1＋R2①R1两端的电压为：U＝E0Rr0＋R＋R x②R2消耗的电功率为：P＝U2 R2③当R x＝29 Ω时，联立①②③式，代入数据，得P＝0.6 W．④(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qE＝mg⑤E＝U d ⑥设小球做圆周运动的半径为r，有qvB＝mv2 r⑦由几何关系有r＝d⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得R x＝54 Ω.⑨答案：(1)0.6 W (2)54 Ω16．利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图15甲，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场E H，同时产生霍尔电势差U H.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，E H和U H达到稳定值，U H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式U H＝R H IB d，其中比例系数R H称为霍尔系数，仅与材料性质有关．(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l，请写出U H和E H的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图15甲中c、f哪端的电势高；(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数R H的表达式．(通过横截面积S的电流I ＝nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率)；图15(3)图15乙是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图15丙所示．a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式．b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程．除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想．解析：(1)U H＝E H l；c端电势高．(2)由U H ＝R HIB d① 得R H ＝U H d IB ＝E H l dIB②当电场力与洛伦兹力相等时eE H ＝evB 得E H ＝vB ③ 又I ＝nevS ④将③、④代入②，得R H ＝vBl d IB ＝vl d nevS ＝ld neS ＝1ne.(3)a.由于在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，则P ＝mNt圆盘转速为N ＝Pmtb ．提出的实例或设想合理即可． 答案：(1)U H ＝E H l ；c 端电势高 (2)R H ＝1ne(3)见解析。

提能专训（九)电磁感应及应用1．（2013·上海单科)如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（)A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里答案：B 解析：因为导线MN靠近ab，由图可知,线圈中等效合磁场为垂直纸面向里,当MN中电流减小时，由楞次定律可知感应电流的磁场阻碍磁通量的减小，故线圈向右运动，所受安培力的合力向右，故只有B正确．2．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为（) A．c→a，2∶1B．a→c，2∶1C．a→c，1∶2D．c→a,1∶2答案：C 解析：金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则．由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝Blv 知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶2，故选项C正确．3．如图，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大答案：D 解析：通过螺线管b的电流如图所示,根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,滑片P向下滑动，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律,a 线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A选项错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B选项错误；根据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此,线圈a缩小，线圈a对水平桌面的压力增大，C选项错误,D选项正确．4．(2013·东北三省四市联考）如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度B 的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正．则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是( )答案:AC 解析：在前2 s内，磁场方向垂直纸面向里,且逐渐减小，由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，cd边所受安培力方向水平向右；第2~3 s,磁场方向垂直纸面向外，且逐渐增大，由楞次定律可知，感应电流仍为顺时针方向,由安培定则可知，cd边所受安培力方向水平向左，由F＝BIL可知,安培力与磁感应强度B成正比；同理可知，后3 s时间内，感应电流方向为逆时针方向;因两个阶段磁感应强度均匀变化,由楞次定律可知,感应电动势一定，故感应电流大小一定，A项正确；而安培力方向前2 s 向右，第3 s向左,第4 s向右，第5 s、6 s向左，故C项正确．5．如图所示，虚线MN表示正方形金属框的一条对称轴,A、B、C是三个磁感线均匀分布的有界磁场区,区内磁感应强度随时间变化的规律都满足B＝kt,金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框在A区中的感应电流为I0，在B区和C区内感应电流分别为I B、I C,以下判断中正确的是（)A．I B＝2I0，I C＝2I0B．I B＝2I0，I C＝0C．I B＝0，I C＝0 D．I B＝I0，I C＝0答案：B 解析：A、B、C的磁通量分别为ΦA＝B错误!,ΦB＝BL2和ΦC＝0，由法拉第电磁感应定律得E A＝k错误!，E B＝kL2和E C＝0。