2019届高考物理总复习第十章电磁感应章末过关检测

题型探究课(一) 电磁感应中的电路和图象问题

电磁感应中的电路问题[学生用书P205]

【题型解读】

1．电磁感应电路中的五个等效问题

2．解决电磁感应电路问题的基本步骤

(1)“源”的分析：用法拉第电磁感应定律算出E的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向：感应电流方向是电源内部电流的方向，从而确定电源正、负极，明确内阻r.

(2)“路”的分析：根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路图．

(3)“式”的建立：根据E＝Blv或E＝nΔΦΔt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．

【典题例析】

(2015·高考福建卷)

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( )

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

[审题指导] 在匀强磁场中，谁运动谁是电源，则PQ中的电流为干路电流，PQ两端电压为路端电压，线框消耗的功率为电源的输出功率，再依据电路的规律求解问题．

[解析] 设PQ左侧金属线框的电阻为r，则右侧电阻为3R－r；PQ相当于电源，其电阻为R，则电路的外电阻为R外＝r（3R－r）r＋（3R－r）＝－r－3R22＋3R223R，当r＝3R2时，R外max＝34R，此时PQ处于矩形线框的中心位置，即PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中外电阻先增大后减小．PQ中的电流为干路电流I＝ER外＋R内，可知干路电流先减小后增大，选项A错误；PQ两端的电压为路端电压U＝E－U内，因E＝Blv不变，U内＝IR先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，选项B错误；拉力的功率大小等于安培力的功率大小，P＝F安v＝BIlv，可知因干路电流先减小后增大，PQ上拉力的功率也先减小后增大，选项C正确；线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率，因外电阻最大值为34R，小于内阻R；根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项D错误．

1 章末检测十 电磁感应

(时间：60分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)

1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )

A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次

C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉第

解析：选D.首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故选项D正确．

2．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁(

)

A．向上运动 B．向下运动

C．向左运动 D．向右运动

解析：选B.据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确．

3．某学校操场上有如图所示的运动器械：两根长金属链条将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架上．静止时ab水平且沿东西方向．已知当地的地磁场方向自南向北斜向下跟竖直方向成45°，现让ab随链条荡起来，跟竖直方向最大偏角45°，则下列说法正确的是(

)

A．当ab棒自南向北经过最低点时，ab中感应电流的方向是自西向东

B．当链条与竖直方向成45°时，回路中感应电流最大

C．当ab棒自南向北经过最低点时，安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下

D．在ab棒运动过程中，不断有磁场能转化为电场能

解析：选C.当ab棒自南向北经过最低点时，由右手定则知电流方向自东向西，故A错误；当ab运动方向与B方向垂直时感应电流最大，当链条偏南与竖直方向成45°时，ab运动方向(沿圆轨迹的切线方向)与磁场方向平行，此时感应电流为零，最小，故B错误；当ab棒自南向北经过最低点时，由左手定则知安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下，C正确；在ab棒运动过程中，不断有机械能转化为电场能，故D错误．

避躲市安闲阳光实验学校电磁感应 综合检测

(时间:90分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得

0分)

1.如图所示,在条形磁铁的位置的正上方水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断正确的是( B )

A.释放圆环,环下落时产生感应电流

B.释放圆环,环下落时无感应电流

C.释放圆环,环下落时环的机械能不守恒

D.以上说法都不正确

解析:圆环竖直向下运动时,通过圆环的磁通量始终为零,不产生感应电流,故A,D错误,B正确;由于没有感应电流,没有安培力做功,只有重力做功,故环的机械能守恒,故C错误.

2.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则( C )

A.线圈恰好在完全离开磁场时停下

B.线圈在未完全离开磁场时即已停下

C.线圈能通过场区不会停下

D.线圈在磁场中某个位置停下 解析:线圈进入或出磁场,安培力做负功,则出磁场时的速度小于进磁场时的速度,所受的安培力小于进磁场时所受的安培力,根据动能定理,出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量,而进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,由于出磁场后,动能不为零,线圈将继续运动,故C正确,A,B,D错误.

3.如图所示,三个灯泡L1,L2,L3的电阻关系为R1

A.L1逐渐变暗,L2,L3均先变亮,然后逐渐变暗

B.L1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗

C.L1立即熄灭,L2,L3均逐渐变暗

D.L1,L2,L3均先变亮,然后逐渐变暗

解析:开关S处于闭合状态时,由于R1I2>I3,开关S从闭合状态突然断开时,L产生自感电动势,由于二极管的反向截止作用,L2立即熄灭,电感线圈、L1,L3组成闭合回路,L1逐渐变暗,通过L3的电流由I3变为I1,再逐渐减小,故L3先变亮,然后逐渐变暗,选项B正确.

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电磁感应(附参考答案)

(时间:90分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.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.如图12-1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是(

)

图12-1

A.v1＞v2,v1向右，v2向左

B.v1＞v2,v1和v2都向左

C.v1=v2,v1和v2都向右

D.v1=v2,v1和v2都向左

解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项A、C、D错误，B正确.

答案:B

2.(2010河北唐山高三摸底，12)如图12-2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有(

)

图12-2

A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同

B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反

C.线圈中产生交流电

D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流

解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电.

答案:AC

3.如图12-3 所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流(

)

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学习K12教育资料 图12-3

图12-4

解析:据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确.