高中物理【電磁感應(yīng)】專題分類典型題(帶解析)

1、B. 1 ： 2D. 4 ： 1B. 1 ： 2D. 4 ： 1高中物理電磁感應(yīng)專題分類題型一、【電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律】典型題1.如圖所示，兩個單匝線圈。、力的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場8的邊緣恰好與。線圈重合，則穿過。、b 兩線圈的磁通量之比為（）A. 1 ： 1C. 1 ： 4解析：選A.磁通量必二AS,其中8為磁感應(yīng)強度，S為與5垂直的有效面積.因為是同一磁場，5相同，且有效面積相同，Sa二Sb,故曲二曲.選項A正確.2.如圖所示，兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)的運 動情況是（）A.同時向左運動，間距增大B.同時向左運動，間距減小

2、C.同時向右運動，間距減小D.同時向右運動，間距增大解析：選B.根據(jù)“來拒去留”可知，兩環(huán)同時向左運動，又因兩環(huán)中產(chǎn)生同向的感應(yīng)電流，相互吸引，且右 環(huán)受磁鐵的排斥作用較大，故兩環(huán)間距又減小，B正確.如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小 于兩導(dǎo)線間距.兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流.若（）.O左 右A.金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向B.金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向解析：選

3、D .當(dāng)金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時針方向的 感應(yīng)電流，故選項C錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里目增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上 產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故選項D正確.如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅 管的整個過程中，不計空氣阻力，那么（）早強磁體中銅管A.由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度B.由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時

4、加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于 重力加速度C.由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度D.由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進入和離開銅管時 加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時加速度等于重力加速度解析：選C .銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅 管始終切割磁感線，銅管中都有感應(yīng)電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤.（多選）如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠

5、處沿南北 方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)?態(tài).下列說法正確的是（）A.開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動解析：選AD,由電路可知，開關(guān)閉合瞬間，右側(cè)線圈環(huán)繞部分的電流向下，由安培定則可知，鐵芯中產(chǎn)生水 平向右的磁場，由楞次定律可知，左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向上的電流，則直導(dǎo)線中的電流方向由南向北，由安培定 則

6、可知，直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谖恢卯a(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，A正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，穿過左側(cè)線圈的磁通量不變，則左側(cè)線圈中的感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線不產(chǎn)生磁場，則 小磁針靜止不動,B. C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，穿過左側(cè)線圈向右的磁通量減少，則由 楞次定律可知，左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向下的感應(yīng)電流，則流過直導(dǎo)線的電流方向由北向南，直導(dǎo)線在小磁針?biāo)?處產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D正確.（多選）如圖a,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向.螺線管與導(dǎo)線框 而cd相連，導(dǎo)線框內(nèi)

7、有一小金屬圓環(huán)3圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度5隨時間按圖b 所示規(guī)律變化時（）bbA.在h，2時間內(nèi)，L有收縮趨勢.在，2右時間內(nèi)，L有擴張趨勢C在，2時間內(nèi),C在，2時間內(nèi),L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在。時間內(nèi),L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流解析：選AD.L收縮還是擴張取決于螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的變化情況，h 磁通量的變化率增大，感應(yīng)電 流變大，而4線框內(nèi)磁通量變大，L有收縮的趨勢,A選項正確；，2右時間內(nèi)磁通量的變化率為常數(shù)，產(chǎn)生的感 應(yīng)電流恒定不變，Hed線框內(nèi)磁感應(yīng)強度不變，L沒有電流，也就沒有擴張趨勢，B. C選項錯誤；根據(jù)楞次定律, 匕門時間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量

8、變化引起的感應(yīng)電流在線框中為deba方向并減小，L線圈中原磁場的方向垂直于 紙面向里且磁感應(yīng)強度大，J崛小，根據(jù)楞次定律得L中的感應(yīng)電流方向為順時針方向，D選項正確.7.如圖為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁 極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧xoy運動，（o是線圈中心）.貝叱 ）A.從X到。，電流由E經(jīng)G流向尸，線圈的面積有收縮的趨勢B.從X到。，電流由產(chǎn)經(jīng)G流向E,線圈的面積有擴張的趨勢 C.從。到匕電流由產(chǎn)經(jīng)G流向,線圈的面積有收縮的趨勢 D.從。到匕電流由E經(jīng)G流向廣，線圈的面積有擴

9、張的趨勢解析：選D .在磁極繞轉(zhuǎn)軸從X到。勻速轉(zhuǎn)動中，穿過線圈平面的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，電流由產(chǎn)經(jīng)G流向E ；線圈的每部分受到指向圓心的安培力，線圈的面積有收縮 的趨勢，故A、B項錯誤；在磁極繞轉(zhuǎn)軸從O到y(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動中，穿過線圈平面的磁通量向上減小，根據(jù)楞次定律可 知線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，電流由E經(jīng)G流向尸；線圈的每部分受到背離圓心的安培力，所以線圈的 面積有擴張的趨勢，故C項錯誤，D項正確.8.如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、?上放著兩根導(dǎo)體棒而、cd,兩棒中間用絕緣絲線系住.開始時 勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度3隨時間，的變化如

10、圖乙所示，/和尸r分別表示流過導(dǎo)體棒中的電流和絲線的拉力（不計電流之間的相互作用力），則在，。時刻（00B. /=0,尸iHOC. /WO, Fi=OD. /WO, FrWOC. /WO, Fi=OD. /WO, FrWO解析：選C.f。時刻，磁場變化，磁通量變化，故/WO；由于8=0,故疝.cd所受安培力均為零，絲線的拉 力為零，C項正確.如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，電阻不計，AO沿豎直方向，。沿水平方向；尸。是金屬直桿，電阻為 R，幾乎豎直斜靠在導(dǎo)軌40上，由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中P、。端始終在金屬導(dǎo)軌AOC上；空 間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，則在PQ桿從開始滑動到

11、尸端滑到OC的過程中，P。中感應(yīng)電流的方向（）A.始終是由尸f。B,始終是由。一尸C.先是由尸-0,后是由。一尸D.先是由0P,后是由PfQ解析：選c .在尸。桿滑動的過程中，MO。的面積先增大后減小，穿過PO。的磁通量先增加后減少，根據(jù) 楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向先是由P-。，后是由。一尸，C正確.如圖所示，質(zhì)量為股的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上.當(dāng)一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿 線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時，線圈始終保持不動.則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力Fn 和摩擦力B的情況，以下判斷正確的是（）左二/哆一右A. Fn先大于吆，后小于mgB.尸n一直大于喏C

12、. Fr先向左，后向右D.線圈中的電流方向始終不變解析：選A .當(dāng)磁鐵靠近線圈時，穿過線圖的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到磁鐵的安培力作用, 根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對桌面的壓力增大，即尸、大于機g,線圈相對桌面有向 右運動趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力.當(dāng)磁鐵遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知， 線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對桌面的壓力減小，即Fn小于加g,線圈相對桌面有向右運動趨勢，受到桌 面向左的靜摩擦力.綜上可知，尸n先大于g,后小于喏，R始終向左，故選項B、C錯誤，A正確；當(dāng)磁鐵靠近 線圈時，穿過線圖向下的磁通量增加，線

13、圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時針方向；當(dāng)磁鐵遠離線圈時，穿過線 圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時針方向，故選項D錯誤.11.自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來，不管是理論物理學(xué)家還是實驗物理學(xué)家都一直在努力尋找，但 迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據(jù).近年來，一些凝聚態(tài)物理學(xué)家找到了磁單極子存在的有力證據(jù)，并通過磁 單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象，這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲曙光,如果一個只 有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，則從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)（）湫。A.先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應(yīng)電流B.先是順時針

14、方向，然后是逆時針方向的感應(yīng)電流C.逆時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流D.順時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流解析：選C.N極磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時，穿過線圖的磁通量增加，目磁場 方向從上向下，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針；當(dāng)磁單極子遠離線圈時，穿過線圖的磁通量減小，且 磁場方向從下向上，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針.因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變.由于超導(dǎo) 線圈中沒有電阻，因此感應(yīng)電流將長期維持下去，故A、B、D錯誤，C正確.12.（多選）如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和項構(gòu)成電磁鐵），線圈A跟電 源連接，線圈5的兩端接在

15、一起，構(gòu)成一個閉合回路.下列說法正確的是（DA.閉合開關(guān)S時，8中產(chǎn)生與圖示方向相同的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S時，5中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流C.斷開開關(guān)S時，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵。一小段時間D.斷開開關(guān)S時，彈簧K立即將銜鐵。拉起解析：選BC.由題意可知，閉合S后，線圖A中產(chǎn)生磁場，穿過線圖5的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律及右 手獴旋定則可知，5中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，故A錯誤，B正確；斷開S,回路電流減小，鐵芯中磁場 減小，由楞次定律及右手螺旋定則可知，線圈B產(chǎn)生圖示方向的電流，減緩磁場減小的趨勢，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜 鐵O一小段時間，故C正確，D錯誤.13.（山東省20如等級考試）

16、（多選）豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視順時針方向 的電流，其大小按圖乙所示的規(guī)律變化.螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)（未畫出），圓 環(huán)軸線與螺線管軸線重合,下列說法正確的是（）圖甲圖乙A.時刻，圓環(huán)有擴張的趨勢B.，=5時刻，圓環(huán)有收縮的趨勢c /=強（=時刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等3TD.，=丁時刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時針方向的感應(yīng)電流解析：選BCf二朝刻，線圈中通有順時針逐漸增大的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸增加,由 楞次定律可知，圓環(huán)有收縮的趨勢.A錯誤，B正確；?時刻，線圈中通有順時針逐漸減小的電流，則線圈中由 電流產(chǎn)生的磁場向

17、下且逐漸減小，由楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時針，D錯誤；V5和/二苧時刻，線 圈中電流的變化率一致，即由線圈電流產(chǎn)生的磁場變化率一致，則圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小相等，C正確.14.如圖所示，在一有界勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，虛線為有界磁場的左邊界，導(dǎo)軌跟圓形線 圈M相接，圖中線圈N與線圈M共面、彼此絕緣，且兩線圈的圓心重合，半徑Rm區(qū)v.在磁場中垂直于導(dǎo)軌放置 一根導(dǎo)體棒岫，已知磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向外.欲使線圈N有收縮的趨勢，下列說法正確的是（）NNA.導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左做加速運動B.導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向右做加速運動C.導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左做減速運動D.導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左

18、做勻速運動解析：選C.導(dǎo)體悻他加速向左運動時，導(dǎo)體棒而中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流增加，由右手定則判斷知 他中電流方向由力f,根據(jù)安培定則可知M產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，穿過N的磁通量增大，線圈面積越大 抵消的磁感線越多，所以線圈N要通過增大面積以阻礙磁通量的增大，故A錯誤；導(dǎo)體棒就加速向右運動時，導(dǎo) 體棒岫中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流增加，由右手定則判斷知而電流方向由。一力，根據(jù)安培定則判斷可知M 產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，穿過N的磁通量增大，同理可知B錯誤；導(dǎo)體棒疝減速向左運動時，導(dǎo)體棒而 中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流減小，由右手定則判斷知附中電流方向由力一明根據(jù)安培定則判斷可知W產(chǎn)生

19、的 磁場方向垂直紙面向外，穿過N的磁通量減小，線圈面積越大抵消的磁感線越多，所以線圈N要通過減小面積以 阻礙磁通量的減小，故C正確；導(dǎo)體棒而勻速向左運動時，導(dǎo)體棒岫產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流恒定不變，線 圈”產(chǎn)生的磁場恒定不變，穿過線圈N中的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則線圈N不受磁場力，沒有收縮的 趨勢，故D錯誤.二、【法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流】典型題.（多選）如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化.下列 說法正確的是（）+ /?A.當(dāng)磁感應(yīng)強度增加時,A.當(dāng)磁感應(yīng)強度增加時,線框中的感應(yīng)電流可能減小B.當(dāng)磁感應(yīng)強度增加時，線框中的感應(yīng)電流

20、一定增大C.當(dāng)磁感應(yīng)強度減小時，線框中的感應(yīng)電流一定增大D.當(dāng)磁感應(yīng)強度減小時，線框中的感應(yīng)電流可能不變解析：選AD .線框中的感應(yīng)電動勢為E二掌，設(shè)線框的電陰為凡則線框中的電流/二系二學(xué)微，因為5增 大或減小時，節(jié)可能減小，也可能增大，也可能不變.線框中的感應(yīng)電動勢的大小只和磁通量的變化率有關(guān)，和磁通量的變化量無關(guān).故選項A. D正確.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為，邊長為明線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中.在AT時間 內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由3均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（）Ba1 2A/遜卜 InBa1 D.A J? 2B B卜 InBa1 D.

21、解析：選B .磁感應(yīng)強度的變化率芍=F-喘，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成Er芍二節(jié)S,其中磁 場中的有效面積S=、2,代入得后二黑，選項B正確，A. C. D錯誤.如圖所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，尸、。為電容器的 兩個極板.磁場方向垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強度以B=5o+Af（AO）隨時間變化.Q0時，P、。兩極板電勢相等, 兩極板間的距離遠小于環(huán)的半徑.經(jīng)時間。電容器的尸極板（）A.不帶電B.所帶電荷量與1成正比C.帶正電，電荷量是昭D.帶負(fù)電，電荷量是咯解析：選D .磁感應(yīng)強度均勻熠加，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向為逆時針方向，。板帶正電，尸板帶

22、負(fù)電,jnLfikT2CA錯誤；由L=2就，得K二梟感應(yīng)電動勢E二拳S二小江，解得二署電容器上的電荷量。二CE二量,B、C錯誤，D正確.在一空間有方向相反，磁感應(yīng)強度大小均為8的勻強磁場，如圖所示，垂直紙面向外的磁場分布在一半徑為 。的圓形區(qū)域內(nèi)，垂直紙面向里的磁場分布在除圓形區(qū)域外的整個區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為力仍）的圓形線圈, 線圈平面與磁感應(yīng)強度方向垂直，線圈與半徑為。的圓形區(qū)域是同心圓.從某時刻起磁感應(yīng)強度在y時間內(nèi)均勻 減小到多則此過程中該線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為（）X打3（爐一.3（護一勿產(chǎn)）A* 2ATB. X?立以爐一42）打5（爐一加）C A/D解析：選D .磁感線既有垂直

23、紙面向外的，又有垂直紙面向里的，所以可以取垂直紙面向里的方向為正方向.磁 感應(yīng)強度大小為B時線圈磁通量必產(chǎn)/伊-fl2）. nBait磁感應(yīng)強度大小為3時線圈磁通量電=&爐.“2）.； nBa因而該線圈磁通量的變化量的大小為A+=傳2 兩I=%3（爐-）.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn) 生的感應(yīng)電動勢的大小為E二畤二故選項D正確.在如圖所示的電路中，兩個靈敏電流表Gi和G2的零點都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“ 十 ”接線柱流入時，指 針向右擺；電流從“一”接線柱流入時，指針向左擺.在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實際情況的是Gi表指針向左擺，G2表指針向右擺Gi表指針向右擺，Gz表指針

24、向左擺Gi、G2表的指針都向左擺Gi、G2表的指針都向右擺解析：選B.電路接通后線圈中電流方向向右，當(dāng)電路斷開時，線圈L中電流減小，產(chǎn)生與原方向同向的自感電動勢，與G2和電阻組成閉合回路，所以Gi中電流方向向右，G2中電流方向向左，即Gi指針向右擺，G2指針向 左擺，B正確.如圖所示，水平“U形”導(dǎo)軌Med固定在勻強磁場中，而與cd平行，間距L=0.5 in,金屬棒A5垂直于 他且和而、cd接觸良好，與導(dǎo)軌左端反的距離為L2=0.8m,整個閉合回路的電阻為R=0.2。，磁感應(yīng)強度 為瓦=1 T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路.金屬棒AB通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為w=0.04 kg的物體, 不

25、計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以等=0.2 T/s的變化率均勻地增大.求：c B d ;oV 同 金屬棒上電流的方向； 感應(yīng)電動勢的大??；物體剛好離開地面的時間(g取10 I1VS2).解析：(1)由楞次定律可以判斷，金屬棒上的電流由A到艮由法拉第電磁感應(yīng)定律得A/E 二亍二 S /。.08V.物體剛好離開地面時，其受到的拉力F二mg而拉力尸又等于棒所受的安培力，即mg 二 F 安二 BIL_ .AB其中5二國 +引1=1解得t 5 s.答案：由 4 到 5 (2)0.08 V (3)5 s.(多選)如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，Di. D2是兩個完全相同的電燈,E是內(nèi)阻不

26、計的電源.，=0時刻，閉合開關(guān)S.經(jīng)過一段時間后，電路達到穩(wěn)定，。時刻斷開開關(guān)S/、心分別表示 通過電燈Di和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流/隨時間，變化關(guān)系 的是()解析：選AC .當(dāng)S閉合時，L的自感作用會阻礙其中的電流變大，電流從Di流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時, L中的電流變大，D中的電流變小至零；Dz中的電流為電路總電流，電流流過Di時，由于線圈L自感的影響，D2 的電流較小，當(dāng)D1中電流為零時，電流流過L與Dz,總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時，Dz馬上熄滅,D1與L組成回路，由于L的自感作用，Di慢慢熄滅，電流反向且減?。痪C上所述知選

27、項A. C正確.如圖所示，三個燈泡Li、Lz、L3的阻值關(guān)系為QVR2VA3,電感線圈L的直流電阻可忽略，D為理想二極 管，開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的是（）L U8L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗L逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗Li立即熄滅，L2、L3均逐漸變暗L】、Lz、L3均先變亮，然后逐漸變暗解析：選B .開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時，由于則分別通過三個燈泡的電流大小八12 4開關(guān)S 從閉合狀態(tài)突然斷開時，電感線圈產(chǎn)生與L中電流方向一致的自感電動勢，由于二極管的反向截止作用，L2立即熄滅，電感線圈、L1、L.,組成閉合回路，L逐漸變暗，通過L3的電

28、流由心變?yōu)長,再逐漸減小，故L3先變亮，然后 逐漸變暗，選項B正確.（多選）如圖所示，一導(dǎo)線彎成直徑為d的半圓形閉合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為5的勻強磁場，方 向垂直于回路所在的平面.回路以速度。向右勻速進入磁場，直徑C0始終與MN垂直.從。點到達邊界開始到C 點進入磁場為止，下列說法中正確的是（）M| X X X X X xBx XA.感應(yīng)電流方向為逆時針方向B. CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢的最大值E=8doD.感應(yīng)電動勢的平均值E=mr3do O解析：選AD.線圈進磁場過程，垂直平面向里的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律“增反減同”，感應(yīng)電流方 向為逆時針方向，選項A正確；

29、CD端導(dǎo)線電流方向與磁場垂直，根據(jù)左手定則判斷，安培力豎直向下，選項B錯 誤；線圈進磁場切割磁感線的有效長度是初、末位置的連線，進磁場過程，有效切割長度最長為半徑，所以感應(yīng)電8的動勢最大值為竽，選項C錯誤；感應(yīng)電動勢的平均值應(yīng) 弋二與紅二等，選項D正確.10.（多選）如圖所示，水平面上固定一個頂角為60。的光滑金屬導(dǎo)軌MON,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為8、方 向豎直向下的勻強磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD與NMOV的角平分線垂直，導(dǎo)軌與棒單位長度的電阻均為 =0時刻，CD在水平外力廠的作用下從O點以恒定速度00沿NMOV的角平分線向右滑動，在滑動過程中始終保 持與導(dǎo)軌良好接觸.若棒與導(dǎo)軌均足夠長，

30、貝IJ（）A.流過導(dǎo)體棒的電流/始終為寸F隨時間，的變化關(guān)系為尸=組髻當(dāng)C.而時刻導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率為當(dāng)爛。D.撤去尸后，導(dǎo)體棒上能產(chǎn)生的焦耳熱為%I抗解析：選ABC .導(dǎo)體悻的有效切割長度L = 2itan 30。，感應(yīng)電動勢E二BLo。,回路的總電阻R = （2r（/tan 30 +烹，），通過導(dǎo)體悻的電流/二號二爺，選項A正確；導(dǎo)體棒受力平衡，則外力尸與安培力平衡，即尸二 得尸二嚶4,選項b正確加時刻導(dǎo)體悻的電陰為Rx = 2otan 30?！?則導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率P棒二產(chǎn)及二嘴利 yr/ / r和選項c正確；從撤去尸到導(dǎo)體棒停下的過程，根據(jù)能量守恒定律有。桂+。第二，煽0,得導(dǎo)體棒上能產(chǎn)生

31、的 焦耳熱。棒二jnvi - Q就%1抗，選項D錯誤.如圖所示，。加d為水平放置的平行“匚”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為/,電阻不計.導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌 平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為艮金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點為M、N,并與導(dǎo)軌成。角.金 屬桿以”的角速度繞N點由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動到與導(dǎo)軌必垂直，轉(zhuǎn)動過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬 桿單位長度的電阻為匚則在金屬桿轉(zhuǎn)動過程中（）A. M. N兩點電勢相等B.金屬桿中感應(yīng)電流的方向由N流向WC.電路中感應(yīng)電流的大小始終為縉D.電路中通過的電荷量為方磊解析：選A.根據(jù)題意可知，金屬桿KY為電源，導(dǎo)軌為外電路，由于導(dǎo)軌電阻不計，外電路

32、短路，M、N兩 點電勢相等，故選項A正確；根據(jù)右手定則可知金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由W流向M故選項B錯誤；由于切 割磁感線的金屬桿長度逐漸變短，E二京島)；，R二卷，/二二孤喜，。增大，回路中的感應(yīng)電流逐漸變 小，故選項C錯誤；由于金屬桿在電路中的有效切割長度逐漸減小，所以接入電路的電阻逐漸減小，Rlrt根據(jù)法 拉第電磁感應(yīng)定律有q=I =言W =竽行徐，故選項D錯誤.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m, 一端連接K=1Q的電阻.導(dǎo)軌所在空間 存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度8=1 T.導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸 良好.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電

33、阻均可忽略不計.在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度。 =5 m/s 求：感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流Z；在0.1 s時間內(nèi)，拉力沖量乙的大?。?3)若將A/N換為電阻的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U.解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動勢E = BLp = 1X0.4X5V = 2V,F 2感應(yīng)電流/二/二彳A = 2A . i 1拉力大小等于安培力大小F = BZL=1X2XO.4N = O.8N,沖量大。二 FN 二 0.8 X 0.1 Ns = 0.08 Ns.由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流p 2F = t A = 1A,R+r 2由歐姆定律可

34、得，導(dǎo)體棒兩端的電壓U = 7? = 1X1 V= 1 V答案：(1)2 V 2A (2)0.08 N s (3)1 V三、【電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題】典型題如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為。，總電阻為R(指剪開拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A連接的長度為勤、電阻為?的導(dǎo)體棒,48由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng) 擺到豎直位置時，5點的線速度為0,則這時導(dǎo)體棒A8兩端的電壓大小為（）ARBaoA. .幽J 3解析：選A擺到豎直位置時，導(dǎo)體棒48切割磁感線的瞬時感應(yīng)電動勢E二距為二3應(yīng)由閉合電路歐姆定律得“8二總孝二料故選項A正確.2 + 4（多選）如

35、圖所示，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線尸。和一導(dǎo)線框凡R在尸。的右側(cè).導(dǎo)線尸。中通有 正弦交流電i, i的變化如圖（b）所示，規(guī)定從。到產(chǎn)為電流正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢（）A.在/=（時為零B.在/=（時改變方向C.在/=；時最大，且沿順時針方向D.在，=時最大，且沿順時針方向解析：選AC.因通電導(dǎo)線的磁感應(yīng)強度大小正比于電流的大小，故導(dǎo)線框K中磁感應(yīng)強度與時間的變化關(guān)系 類似于題圖（b）,感應(yīng)電動勢正比于磁感應(yīng)強度的變化率，即題圖（b）中的切線斜率，斜率的正負(fù)反映電動勢的方向, 斜率的絕對值反映電動勢的大小.由題圖（b）可知，電流為零時，電動勢最大，電流最大時電動勢為零，A正確，B 錯誤

36、.再由楞次定律可判斷在一個周期內(nèi)，苧內(nèi)電動勢的方向沿順時針，4時刻最大，C正確,其余時間段電動 勢沿逆時針方向，D錯誤.如圖所示，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強磁場，三個電阻品、R的阻值之比為1：2：3,導(dǎo)線的電阻 不計.當(dāng)Si、S2閉合，S3斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為/；當(dāng)Sz、S3閉合，Si斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為 5/；當(dāng)&、S3閉合，S2斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為（）B.47D. 7/B.47D. 7/C. 61解析：選D.因為/?1：&：號二1 ：2：3,可以設(shè)R產(chǎn)R, Rz = 2R, & = 3R ；由電路圖可知.當(dāng)Si. S2閉合,S3斷開時，電阻R與小組成閉合回路，設(shè)此時

37、感應(yīng)電動勢是反,由歐姆定律可得以=3/R.當(dāng)S2. S3閉合，斷 開時，電阻與&組成閉合回路，設(shè)感應(yīng)電動勢為良，由歐姆定律可得2=5/乂5n=25小.當(dāng)生. S3閉合，Sz斷開時，電陰心與R組成閉合回路，此時感應(yīng)電動勢E二昂+2=28次，則此時的電流，二4二那二7/,故選項 ,4A圖（多選）空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示.一硬質(zhì) 細(xì)導(dǎo)線的電阻率為外 橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為/的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心。在MN上.，=0時磁感 應(yīng)強度的方向如圖所示；磁感應(yīng)強度3隨時間，的變化關(guān)系如圖（b）所示.則在，=0至h=h的時間間隔內(nèi)（）圖X X

38、X XX X X XX XA.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為駕D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為啜解析：選解析：選BC.由于通過圓環(huán)的磁通量均勻變化,但防時刻磁場方向發(fā)生變化，故安培力方向發(fā)生變化，A錯.根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向始終沿順時針 方向，B對.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E二小S，專考二噤，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電流/ 賞3曠2號有二端C對，D錯. w如圖所示的勻強磁場中有一根彎成45。的金屬線PO0,其所在平面與磁場垂直，長直導(dǎo)線N與金屬線緊 密接觸，起始時OA=/o ,且MN_LO0,所有導(dǎo)線單位長度電阻均為

39、r, MN勻速水平向右運動的速度為小使MN 勻速運動的外力為F,則外力F隨時間變化的規(guī)律圖象正確的是（）解析：選C 設(shè)經(jīng)過時間f解析：選C 設(shè)經(jīng)過時間f,則MN距。點的距離為70 + Vt9直導(dǎo)線在回路中的長度也為7o +此時直導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E = B(lu + vt)v;整個回路的電阻為/? = (2 + V2)(/0 + )r,回路的電流/區(qū)一B（lo + vt）v（2 + 啦）（/。+ /）一丁等；直導(dǎo)線受到的外力戶大小等于安培力，即尸=BIL = 3#尸/。+。)=故C正(2 + 6)(2 + W (2 + y2)r如圖所示，間距為L的兩根光滑;圓弧軌道置于水平面上，其軌道末端水

40、平，圓弧軌道半徑為，電阻不計.在 其上端連有阻值為Ro的電阻，整個裝置處于如圖所示的徑向磁場中，圓弧軌道處的磁感應(yīng)強度大小為8.現(xiàn)有一根 長度等于L、質(zhì)量為八電阻為K的金屬棒從軌道的頂端尸。處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓 力為2wg(重力加速度為g).求：(1)金屬棒到達軌道底端時金屬棒兩端的電壓；金屬棒下滑過程中通過電阻島的電荷量.解析：(1)金屬棒兩端的電壓為路端電壓，當(dāng)金屬棒到達底端時，設(shè)棒的速度為由牛頓第二定律可得2itig - mg = m9解得。二后由法拉第電磁感應(yīng)定律可符E = BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律得金屬棒兩端電壓U = RoR + Ro聯(lián)立即得u二黨.通過

41、電阻島的電荷量（f= /A/金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為、S BnrLE=r=r.感應(yīng)電流為，二號2( A + .感應(yīng)電流為，二號2( A + Ro)答案：BLR而R+R。BnrL(2) 2(K+Ro)7.（多選）在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù) = 1 500匝，橫截面積S=20cn】2.螺線管導(dǎo)線電阻r=lQ, R =4 ft, R2=5Q, C=30F.在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度8按如圖乙所示的規(guī)律變化,下列說 法正確的是（）A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為L2 VB.閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電C.電路中的電流穩(wěn)定后，電阻島的電功率為5乂10-2 w

42、D. S斷開后，通過&的電荷量為L8XUT5 C解析：選AD .由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，螺線管內(nèi)產(chǎn)生的電動勢為E=等S= 1 500XX20X10-V二.2 V,故A正確；根據(jù)楞次定律，當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時，螺線管下部可以看成電源的正極，則電容器下極板帶正電，故B錯誤；電流穩(wěn)定后，電流為/二一-二3一A=0.12A,電阻拈上消耗的功率為P = /2拈Ri+R2 + r 4 + 5 + 1= 0.122X4VV = 5.76 X10-2VV,故 C 錯誤；開關(guān)斷開后通過電阻 Ri 的電荷量為 Q = CU = CIRi = 30Xl（）-6X0.12X5C = 1.8X10 -5Cf 故

43、 D 正確.（多選）如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為仇導(dǎo)軌電阻忽略不計.虛線而、cd 均與導(dǎo)軌垂直，在必與”之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后 自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知尸。進入磁場時加速度恰好為零.從尸。進 入磁場開始計時，到離開磁場區(qū)域為止，流過尸。的電流隨時間變化的圖象可能正確的是（）BMND解析：選AD.P0剛進入磁場時，加速度為零，則加gsin e = BIL,BMND/二等臀，即電流恒定；目由題意知, 15LMN剛進入磁場時與PQ剛進入磁場時速度相同.情形1 ：若MN剛進入磁場時，P

44、Q已離開磁場區(qū)域，則對MN, 由mgsin 0 = BIL及右手定則知，通過PQ的電流大小不變，方向相反，故I-t圖象如圖A所示.情形2 ：若AfN剛 進入磁場時，PQ未離開磁場區(qū)域，由于兩導(dǎo)體棒速度相等，產(chǎn)生的電動勢等大、反向，故電流為0,但兩棒在重 /二等臀，即電流恒定；目由題意知, 15L力作用下均加速直至P。離開磁場，此時為電源，由Z = , 3/L0in蚱皿知，MN減速，電 R總流減小，可能的1“圖象如圖D所示.如圖甲中，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上且間距為卻左端接電阻凡導(dǎo)軌電阻不計.整個裝置處 于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為3的勻強磁場中.將質(zhì)量為機、電阻為的金屬棒而置于導(dǎo)軌上.

45、當(dāng)時受到垂直 于金屬棒的水平外力戶的作用由靜止開始運動時，尸與金屬棒速度。的關(guān)系如圖乙所示.已知他與導(dǎo)軌始終垂直 且接觸良好，設(shè)曲中的感應(yīng)電流為/,而受到的安培力大小為產(chǎn)災(zāi)，K兩端的電壓為Ur, K的電功率為P,則下 圖中正確的是（）解析：選A.由題圖乙可得尸金屬棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢E二四，金屬棒中電流，二篝，金 屬棒受安培力F安二BIL,對金屬棒根據(jù)牛頓第二定律:FF安=ma,代入得：尸。-g +篝 = ma,所以金屬悻 做加速度減小的加速運動當(dāng)加速度減為零時,做勻速運動,所以A正確:F安二魯，吁篙R, K消耗的功率妻二僚,所以B、D錯誤.（多選）如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框

46、內(nèi)有半徑為的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度5隨時間，的變化關(guān)系為5=k（常量女（）.回路中滑動變阻器R的最大阻值為R。，滑動片尸位于滑動變阻器中央，定 值電阻R=。、&=祟閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為5不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，則（）A.小兩端的電壓為5B.電容器的。極板帶正電C.滑動變阻器R的熱功率為電阻2的5倍D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為紅2解析：選AC .由法拉第電磁感應(yīng)定律E芍二節(jié)S有E二而/，d錯誤；因0,由楞次定律知線框內(nèi)感應(yīng)電流沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電，B錯誤；由題圖知外電路結(jié)構(gòu)為&與R的右半部并聯(lián)，再與R的左半部.拈相串聯(lián)，故處兩端電壓小二Ro Ro 1左半部

47、.拈相串聯(lián)，故處兩端電壓小二Ro Ro 1/?o + T+TX2U=3, A正確；設(shè)R2消耗的功率為P=IU1,則R消耗的功率P，=2/乂2% + /%=5尸，故C正確.如圖所示為兩個有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為團方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L, 距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為&且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力產(chǎn) 使線框以速度。勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線 垂直紙面向里時磁通量會的方向為正，外力戶向右為正.則以下關(guān)于線框中的磁通量/、感應(yīng)電動勢E、外力產(chǎn)和電功率尸隨時間變化的圖象正確的是（）

48、解析：選D.當(dāng)線框運動L時開始進入磁場，磁通量開始增加，當(dāng)全部進入時達到最大；此后向外的磁通量增 加，總磁通量減小；當(dāng)運動到2.5L時，磁通量最小，故選項A錯誤；當(dāng)線框進入第一個磁場時，由E二引為可知, E保持不變，而開始進入第二個磁場時，兩邊同時切割磁感線，電動勢應(yīng)為故選項B錯誤；因安培力總是與運動方向相反，故拉力應(yīng)一直向右，故選項C錯誤；拉力的功率尸二尸,因速度不變，而線框在第一個磁場時, 電流為定值，拉力也為定值；兩邊分別在兩個磁場中時，由選項B的分析可知，電流加倍，回路中總電動勢加倍， 功率變?yōu)樵瓉淼?倍；此后從第二個磁場中離開時，安培力應(yīng)等于線框在第一個磁場中的安培力，所以功率應(yīng)等于

49、 在第一個磁場中的功率，故選項D正確.如圖所示，足夠長的固定平行粗糙金屬雙軌MN、尸。相距d=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角a=30。，處 于方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小5=0.5 T的勻強磁場中.長也為d的金屬棒而垂直于導(dǎo)軌MN、PQ 放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，棒的質(zhì)量=0/kg,電阻K=0.1。，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)=平，導(dǎo)軌上端 連接電路如圖所示.已知電阻拈與燈泡電阻&的阻值均為0.2 Q,導(dǎo)軌電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s2.求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小假若棒由靜止釋放并向下加速運動一段距離后，燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定，求此時燈L的實際功率尸和棒的速解析：（1）

50、棒由靜止剛釋放的瞬間速度為零，不受安培力作用根據(jù)牛頓第二定律有mgsin a - /nngcos a = ma,代入數(shù)據(jù)得”2.5m/s，由“燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定”知棒做勻速運動，受力平衡，有mgsin a - /nngcos a = Bld代入數(shù)據(jù)得棒中的電流/二1 A所以此時通過小燈泡的電流/2 4=0.5 A,P = IiRi = 0.05 Wr RlR2此時感應(yīng)電動勢E = Bdv=lR +瓦康;得 o = 0.8 ni/s.答案：(1)2-5 nVs2 (2)0.05 W 0.8 m/sU1、【電磁感應(yīng)中的動力學(xué)、能量和動量問題】典型題U1、【電磁感應(yīng)中的動力學(xué)、能量和動量問題】典型題

51、1.（多選）如圖，在水平面內(nèi)固定有兩根相互平行的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，其間距為卻電阻不計.在虛線71 的左側(cè)存在豎直向上的勻強磁場，在虛線12的右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，兩部分磁場的磁感應(yīng)強度大小均為3小加兩根電阻均為R的金屬棒與導(dǎo)軌垂直，分別位于兩磁場中，現(xiàn)突然給棒一個水平向左的初速度0。，在兩棒達到穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是（兩棒達到穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是（A.兩金屬棒組成的系統(tǒng)的動量守恒B.兩金屬棒組成的系統(tǒng)的動量不守恒c. Gd棒克服安培力做功的功率等于棒的發(fā)熱功率D. ad棒克服安培力做功的功率等于安培力對be棒做功的功率與兩棒總發(fā)熱功率之和解析：選BD.開始時，ad棒以

52、初速度內(nèi)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在回路中產(chǎn)生順時針方向（俯視）的感 應(yīng)電流，ad棒因受到向右的安培力而減速，be棒受到向右的安培力而向右加速；當(dāng)兩棒的速度大小相等，即兩棒 因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，回路中沒有感應(yīng)電流，兩棒各自做勻速直線運動：由于兩棒所受的安培 力都向右，兩金屬棒組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，所以該系統(tǒng)的動量不守恒，選項A錯誤，B正確.根據(jù)能量守 恒定律可知，Gd棒動能的減小量等于回路中產(chǎn)生的熱量和加棒動能的增加量，由動能定理可知，ad棒動能的減小 量等于4棒克服安培力做的功，兒棒動能的增加量等于安培力對灰棒做的功，所以棒克服安培力做功的功率 等于安培力對be悻做

53、功的功率與兩棒總發(fā)熱功率之和，選項C錯誤，D正確.2.足夠長的平行金屬導(dǎo)軌和尸。表面粗糙，與水平面間的夾角為。=37。（41 37。=0.6）,間距為1 m.垂 直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為4 T,尸、M間所接電阻的阻值為8 質(zhì)量為2 kg的金屬桿而 垂直導(dǎo)軌放置，不計桿與導(dǎo)軌的電阻，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.25.金屬桿而在沿導(dǎo)軌向下且與桿垂直的恒力 F作用下，由靜止開始運動，桿的最終速度為8m/s,取g=10m/s2,求：當(dāng)金屬桿的速度為4 ni/s時，金屬桿的加速度大??；當(dāng)金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為6.0 in時，通過金屬桿的電荷量.解析：（1）對金屬桿ab應(yīng)用牛頓第二定律

54、有F + /ngsin 6 F 安 f = maf二l瓜Fn = mgeos 0ab肝所受安培力大小為F安二BILab桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E = BLu由閉合電路歐姆定律可知/二/整理得 F + mgsin 6 p v ,gcos 0 二 ma K代入0m=8m/s時=0,解得尸=8N代入。= 4 m/s 及尸二 8 N,解得 a = 4 in/s2.設(shè)通過回路截面的電荷量為小則,回路中的平均電流強度為7回路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為E=回路中的磁通量變化量為A必二BLx答案：(l)4m/s2 (2)3 C.如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻.

55、質(zhì)量為加的金屬 桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為5、方向豎直向下.當(dāng)該磁場區(qū)域以速 度如勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)椤?導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計，導(dǎo)軌光滑且足夠長，桿在運動過 程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.求：MN剛掃過金屬桿時，桿中感應(yīng)電流的大小/；(2)MN剛掃過金屬桿時，桿的加速度大小。； (3)尸。剛要離開金屬桿時，感應(yīng)電流的功率尸.解析：(1)MN剛掃過金屬桿時，金屬桿的感應(yīng)電動勢E = Bd。回路的感應(yīng)電流/二由式解得/二竿1(2)金屬桿所受的安培力F=Bld由牛頓第二定律，對金屬桿尸二口金屬桿切割磁感線的相對速度以二0。感

56、應(yīng)電動勢二5加fg r Bdoo .加得。，B2d2(v()v)2答案：(1干市一R.如圖所示，兩固定的絕緣斜面傾角均為凡上沿相連.兩細(xì)金屬棒面(僅標(biāo)出。端)和“(僅標(biāo)出c端)長度均 為L,質(zhì)量分別為力和；用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路袖de%并通過固定在斜面上沿的 兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平.右斜面上存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為G方向垂直于 斜面向上.已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中，回路電阻為凡兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大 小為g.已知金屬棒而勻速下滑.求：(1)作用在金屬棒力上的安培力的大?。?2)金屬棒運動速度的大小.解析：設(shè)導(dǎo)線的張力的

57、大小為T,右斜面對疝悻的支持力的大小為Ni,作用在面悻上的安培力的大小為尸, 左斜面對cd棒的支持力大小為M.對于ab悻，由力的平衡條件得2mgsin 0 -從Ni + T + 尸Ni = hngcos 0Q)對于cd棒,同理有mgsin 0 + /iN2 = TAz = mgeos 0(4)聯(lián)立式得 F = mg(sin 6 - 3/cos 0).聯(lián)立由安培力公式得尸二3這里/是回路abdca中的感應(yīng)電流. ab棒上的感應(yīng)電動勢為E = BLv式中，。是油棒下滑速度的大小.由歐姆定律得/二I聯(lián)立，式得0二(sin 0 - 3/cos。片第.聯(lián)立，答案：答案：(l)mg(sln 3/cos 0)(2)(sin 3/cos 夕片第.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為股的金屬棒懸掛在一個固 定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場垂直，如圖所示.除電阻K 外其余電阻均不計.現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放.則（）A.金屬棒將做往復(fù)運動，動能、彈性勢能與重力勢能的總和保持不變B.金屬棒最后將靜止，