江苏版物理高考总复习专题十 电磁感应（试题练）教学讲练

《江苏版物理高考总复习专题十 电磁感应（试题练）教学讲练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏版物理高考总复习专题十 电磁感应（试题练）教学讲练（29页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、物理高考总复习专题十 电磁感应备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容电磁感应现象、楞次定律1.了解电磁感应现象,了解产生感应电流的条件。2.理解楞次定律。3.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。由近几年考情分析可知,本专题主要考查楞次定律、电动势的计算、电磁感应与电路的综合、电磁感应与能量的综合以及电磁感应中的动力学问题。电磁感应与能量的综合问题是考查的热点。多以计算题的形式考查,难度中等,主要考查考生的科学推理和模型建构素养。由历年考情分析可见,本专题的高考题难度不大,是得分点之一,因此复习中要重点加强,对电磁感应的基础知识、电磁感应与电路的综合,电磁感应与能量的综合以及

2、电磁感应中的动力学问题要熟练掌握,重点是训练中等难度的题,不要耗时费力纠结较难的问题。法拉第电磁感应定律理解法拉第电磁感应定律。自感、涡流了解自感现象和涡流现象。【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一电磁感应现象、楞次定律1.下列说法正确的()A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,就有感应电流产生,与线圈是否闭合无关B.只要闭合导体运动,导线中就一定有感应电流C.闭合电路中的导体,不做切割磁感线的运动时,闭合电路中一定没有感应电流D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流1.答案D2.条形磁铁位于线圈L的正上方,N极朝下,灵敏电流计、电容C与线圈L连成如图所示的电路。现使磁铁从

3、静止开始加速下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过G的电流方向和电容器的带电情况分别是()A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电2.答案D3.长直导线与环形导线固定在同一平面内,长直导线中通有图示方向的电流。当电流大小逐渐减弱时()A.环形导线有收缩的趋势B.环形导线有远离长直导线的趋势C.环形导线中有顺时针方向的感应电流D.环形导线中有感应电流,但方向无法确定3.答案C考点二法拉第电磁感应定律4.(2019江苏启东中学月考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下

4、列表述正确的是()A.穿过线圈的磁通量大小与线圈的匝数无关B.感应电动势的大小与线圈的匝数无关C.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同4.答案A5.如图所示,处在匀强磁场中的线圈匝数为n,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右,若在t时间内,磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差a-b()A.恒为nS(B2-B1)tB.从0均匀变化到nS(B2-B1)tC.恒为-nS(B2-B1)tD.从0均匀变化到-nS(B2-B1)t5.答案C考点三自感、涡流6.下列说法中正确的是()A.电磁炉中的线圈通高频电流时,在铝金属锅上

5、产生涡流,使锅体发热从而加热食物B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,是为了防止电磁感应C.精密线绕电阻常采用双线绕法,可以增强线绕电阻通电时产生的磁场D.车站的安检门可以探测人身携带的金属物品,其是利用了电磁感应原理6.答案D7.(2018江苏泰州月考,7)(多选)如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其电阻几乎为零,A和B是两只相同的小灯泡,下列说法正确的是()A.当开关S闭合瞬间,A、B两灯同时亮,最后B灯熄灭B.当开关S断开瞬间,A、B两灯同时熄灭C.当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低D.当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b7.答案AD综合篇【综合集训】拓展

6、一感应电流产生的条件、楞次定律1.(2018江苏海安高级中学阶段检测,8)(多选)如图所示,A为一固定的圆环,条形磁铁B从左侧无穷远处以初速度v0沿圆环轴线移向圆环,穿过后移到右侧无穷远处。下列说法中正确的是() A.若圆环A是电阻为R的线圈,磁铁移近圆环直至离开圆环这一过程中圆环中的感应电流方向发生变化B.若圆环A是一超导线圈,磁铁移近圆环直至离开圆环这一过程中圆环中的感应电流方向发生变化C.若圆环A是电阻为R的线圈,磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零D.若圆环A是一超导线圈,磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零1.答案AC2.(2020届江苏连云港月考,7)(多选)如图所示,半径为2r的

7、线圈内有垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,已知线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是()A.保持磁场不变,线圈的半径由2r变到3r的过程中,不产生感应电流B.保持磁场不变,线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,有逆时针方向的电流C.保持半径不变,使磁感应强度随时间按B=kt变化,线圈中的电流为kr2RD.保持半径不变,使磁感应强度随时间按B=kt变化,线圈中的电流为2kr2R2.答案AC3.(2019江苏淮安期末,7)(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,

8、 下列说法中正确的是()A.导体棒CD内有电流通过,方向从D到CB.导体棒CD内有电流通过,方向从C到DC.磁场对导体棒AB的作用力向左D.磁场对导体棒CD的作用力向左3.答案BC拓展二法拉第电磁感应定律4.(2019江苏南京月考,5)一个面积S=410-2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率大小等于0.04 Wb/sB.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势大小等于8 VD.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

9、4.答案C5.(2019江苏无锡月考,3)如图所示,铝质圆盘可绕竖直轴转动,整个圆盘都处在竖直向下的匀强磁场之中,通过电刷在圆盘轴心与边缘之间接一个电阻R,圆盘按图中箭头方向转动时,下列说法中正确的有()A.圆盘上各点电势都相等B.圆盘边缘上各点电势都相等C.电阻R上的电流由a到bD.不发生电磁感应现象5.答案B6.(2020届江苏连云港月考,16)如图,在水平面上有两根足够长的平行轨道PQ和MN,左端接有阻值为R的定值电阻,其间有垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场,两轨道间距及磁场宽度均为L。质量为m的金属棒ab静置于导轨上,当磁场沿轨道向右运动的速度为v时,棒ab恰好滑动。棒运动过程始

10、终在磁场范围内,并与轨道垂直且接触良好,轨道和棒电阻均不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)判断棒ab刚要滑动时棒中的感应电流方向,并求此时棒所受的摩擦力f大小;(2)若磁场不动,将棒ab以水平初速度2v运动,经过时间t=mRB2L2停止运动,求棒ab的运动位移x及回路中产生的焦耳热Q;(3)若t=0时棒ab静止,而磁场从静止开始以加速度a做匀加速运动,下列关于棒ab运动的速度-时间图像哪个可能是正确的?请分析说明棒各阶段的运动情况。6.答案(1)B2L2vR(2)mvRB2L2mv2(3)略拓展三自感、电磁阻尼与电磁驱动7.(2018江苏泰州月考,2)关于涡流,下列说法中不正确的是()A.

11、真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流7.答案B8.(2020届江苏南京月考,3)如图所示,电源电动势为E,其内阻r不可忽略,L1、L2是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,电容器的电容为C。下列说法正确的是()A.刚接通开关S的瞬间,L2立即变亮,L1逐渐变亮B.合上开关S,电路稳定后,灯泡L1、L2的亮度相同C.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L1的电流方向向右D.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L2的电流为零8. 答案C应用篇应用一电磁感应中的电路问题的

12、分析【应用集训】1.(2020届江苏连云港月考,16)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过13l的距离时,通过aP段电阻的电流是多大?方向如何?答案6Blv11R方向由P到a2.(2020届江苏淮安月考,17)如图,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨放在水平面上,导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,金属棒ab垂直于MN、P

13、Q放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。灯泡的电阻RL=3R,调节电阻箱电阻为R1=6R,现给金属棒施加水平向右的恒力F,使棒由静止开始运动。问:(1)金属棒运动的最大速度为多大?(2)当金属棒运动距离为s0时速度恰达到最大,金属棒由静止开始运动2s0的过程中,整个电路上产生的电热是多少? (3)R1为何值时,R1上消耗的电功率最大?最大电功率为多少?答案(1)3FRB2L2(2)2Fs0-9mF2R22B4L4(3)3R3F2R4B2L2应用二电磁感应中的力学问题分析【应用集训】1.(2019江苏溧水调研,14)如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与

14、水平面间的夹角=30,间距L=0.5 m,上端接有阻值R=0.3 的电阻。匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4 T,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量m=0.2 kg,电阻r=0.1 的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好。当棒的位移d=9 m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7 W。其他电阻不计,g取10 m/s2。求:(1)此时通过电阻R上的电流;(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q;(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小。答案(1)3 A(2)4.5 C(3)2 N2.(2020届江苏淮安学情调研,17)如图所示,两条平

15、行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并接触良好。斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力,使a棒沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动,a棒滑回PQ前b棒已滑离导轨。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,恒定拉力与b棒的质量大小关系为:恒定拉力F=72mg sin ,重力加速度为g,导轨电阻不计。求:(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流

16、Ia与b棒中的电流Ib之比;(2)a棒质量ma;(3)a棒滑回PQ并刚进入磁场向下运动时所受的安培力F安 的大小,并判断a棒在磁场中向下运动时做什么运动。答案(1)21(2)32m(3)32 mg sin a棒沿导轨匀速向下运动应用三电磁感应中功能问题的分析【应用集训】1.(2020届江苏镇江月考,3)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有定值电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持接触良好,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的

17、安培力保持不变D.电阻R的热功率不变答案D2.(2020届江苏盐城月考,5)如图所示,竖直面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,底端通过导线与阻值为r的电阻连接,与导轨接触良好的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,导轨、导线和金属棒M的电阻忽略不计,匀强磁场B垂直导轨所在平面向外。现将金属棒M从弹簧原长位置由静止释放,则下列说法正确的是()A.金属棒M释放瞬间受三个力B.金属棒M受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时,电路中电流最大C.金属棒M向下运动时,流过电阻的电流方向从Q到PD.金属棒M运动的整个过程中电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量答案D应用四电磁感应中图像问题的分析【应

18、用集训】1.(2020届江苏苏州月考,7)(多选)如图所示,一长为2l、宽为l的矩形导线框abcd,在水平外力作用下从紧靠匀强磁场边缘处以速度v向右匀速运动3l,规定水平向左为力的正方向。下列关于导线框所受安培力F,水平外力的冲量I,通过导线框的电荷量q及导线框a、b两点间的电势差Uab随其运动的位移x变化的图像正确的是()答案AC2.(2020届江苏南京月考,6)如图甲所示,矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。在04 s时间内,线框ab边所受安培力随时间变化的

19、图像(力的方向规定以向左为正方向)为()答案D【五年高考】A组基础题组1.(2019课标,14,6分)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?() A.电阻定律B.库仑定律C.欧姆定律D.能量守恒定律1.答案D2.(2019课标,20,6分)(多选)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、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

20、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B0rS4t0D.圆环中的感应电动势大小为B0r24t02.答案BC3.(2016江苏单科,6,4分)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的有()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化3.答案BCD4.(2018课标,19,6分)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿

21、南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动4.答案AD5.(2017北京理综,19,6分)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相

22、同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()A.图1中,A1与L1的电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等5.答案C6.(2016浙江理综,16,6分)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91C.a、b线圈中感应电流之比为34D.a、b线圈

23、中电功率之比为316.答案B7.(2017江苏单科,13,15分)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P。7.答案(1)Bdv0R(2)B2d2v0mR(3)B

24、2d2(v0-v)2R8.(2019江苏单科,14,15分)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 ,磁场的磁感应强度B=0.2 T。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在t=0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E;(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;(3)通过导线横截面的电荷量q。8.答案(1)0.12 V(2)0.2 A图略(3)0.1 C9.(2016江苏单科,13,15分)据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清

25、晰可见。如图所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.010-5 T。将太阳帆板视为导体。(1)求M、N间感应电动势的大小E;(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻,试判断小灯泡能否发光,并说明理由;(3)取地球半径R=6.4103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)。9.答案(1)1.54 V(

26、2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流(3)4105 m10.(2015江苏单科,13,15分)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的截面积A=0.80 cm2,电阻率=1.5 m。如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减为零,求:(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。1

27、0.答案(1)6103 (2)410-2 V(3)810-8 JB组综合题组1.(2018江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场、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,进入磁场和时的速度相等。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.刚进入磁场时加速度方向竖直向下B.穿过磁场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.释放时距磁场上边界的高度h可能小于m2gR22B4L41.答案BC2.(2017课标,18,6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样

28、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()1.答案A3.(2016课标,20,6分)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.

29、若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍3.答案AB4.(2019课标,21,6分)(多选)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,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是()4.答案AD5.(2019课标,19

30、,6分)(多选)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。下列图像中可能正确的是()5.答案AC6.(2019北京理综,22,16分)如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求:(1)感应电动势的大小E;(2)

31、拉力做功的功率P;(3)ab边产生的焦耳热Q。6.答案(1)BLv(2)B2L2v2R(3)B2L3v4R7.(2019天津理综,11,18分)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

32、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。7.答案(1)Bkl3R方向水平向右(2)12mv2-23kqC组教师专用题组 1.(2014江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有()A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯答案AB2.(2014江苏单科,1,3分)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地

33、增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()A.Ba22tB.nBa22tC.nBa2tD.2nBa2t答案B3.(2015课标,15,6分)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.UaUc,金属框中无电流B.UbUc,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.Ubc=-12Bl2,金属框中无电流D.Uac=12Bl2,金属框中电流方向沿a-c-b-a答案C4.(2015安徽理综,19,6分)如图所示,abcd为水平放

34、置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则()A.电路中感应电动势的大小为 BlvsinB.电路中感应电流的大小为 BvsinrC.金属杆所受安培力的大小为 B2lvsinrD.金属杆的热功率为 B2lv2rsin答案B5.(2013课标,16,6分)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向

35、竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是()答案D6.(2018课标,20,6分)(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i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势()A.在t=T4时为零B.在t=T2时改变方向C.在t=T2时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向答案AC7.(2014江苏单科,13,15分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,

36、长为3d,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g。求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;(2)导体棒匀速运动的速度大小v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q。答案(1)tan (2)mgRsinB2L2(3)2mgd sin -m3g2R2 sin22B4L48.(2014天津理综,11,18分)如图所示,两根足够长的

37、平行金属导轨固定在倾角=30的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4 m。导轨所在空间被分成区域和,两区域的边界与斜面的交线为MN,中的匀强磁场方向垂直斜面向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T。在区域中,将质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.1 的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域中将质量m2=0.4 kg,电阻R2=0.1 的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10 m/s2。问(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;(2)ab刚要向上

38、滑动时,cd的速度v多大;(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。答案(1)由a流向b(2)5 m/s(3)1.3 J【三年模拟】时间:35分钟分值60分一、单项选择题(每小题3分,共9分)1.(2020届江苏南京师大附中月考,4)如图所示,一等腰三角形闭合金属框架置于与匀强磁场方向垂直的平面内,其底边与磁场右边界平行,在把框架从磁场中水平向右匀速拉出磁场的过程中,下列关于拉力F随框架顶点离开磁场右边界距离x变化的图像中,正确的是()1.答案D2.(2020届江苏南京外国语学校月考,6)如图所示,在同一水平面内有两根足够长

39、的光滑水平金属导轨,间距为l,电阻不计,其左端连接一阻值为R的定值电阻,两导轨之间存在着磁感应强度大小为B的磁场,磁场边界由多个半周期正弦曲线衔接而成,磁场方向如图所示,当置于两金属导轨上的导体棒在水平外力F(图中未画出)作用下以速度v(较大)匀速向右运动,导体棒与两金属导轨垂直且始终接触良好,电压表和电流表均为理想交流电表,导体棒电阻不计,则()A.由于磁场方向周期性变化,电流表示数也周期性变化B.电压表的示数在导体棒位于图中ab位置时最大C.当导体棒运动到图中虚线cd位置时,水平外力F=0D.若导体棒运动的速度加倍,则导体棒在图中ab位置时水平外力F的瞬时功率也将加倍2.答案C3.(202

40、0届江苏盐城调研,5)如图所示,有两相同灯泡L1、L2,L1与一理想二极管连接,线圈L的直流电阻忽略不计。下列说法正确的是()A.闭合开关S后,L1会逐渐变亮B.闭合开关S,稳定后,L1、L2亮度相同C.断开S的瞬间,a点的电势比b点低D.断开S的瞬间,L1会逐渐熄灭3.答案C二、多项选择题(每小题4分,共16分)4.(2020届江苏南京月考,6)如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为磁场边界,OO为磁场边界的对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当回路运动到关于OO对称的位置时()A.穿过回路的磁通

41、量为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同4.答案ABD5.(2020届江苏常州月考,8)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场,其边界如图甲中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S,将该导线做成边长为a的正方形线框固定在纸面内,虚线MN过正方形线框上、下两边的中点。t=0时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,则在t=0到t=t1的时间间隔内,下列说法中正确的是()A.线框中的感应电流始终沿顺时针方向B.线框所受安培力的方向始终不变C.线框中的感应电动势大小为B0

42、a24t0D.线框中的感应电流大小为B0aS8t05.答案AD6.(2020届江苏苏州阶段检测,8)如图所示,矩形线框abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框所在平面垂直,线框的ab边长为2L,bc边长为L,MN为垂直于ab边并可在ab边和cd边上自由滑动的金属杆,且杆与ab边和cd边接触良好,abcd和MN上单位长度的电阻皆为r。让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑动,设MN与ad边之间的距离为x(0x2L),则在整个过程中()A.当x=0时,MN中电流最小B.当x=L时,MN中电流最小C.MN中电流的最小值为2Bv5rD.MN中电流的最大值为6Bv11r6.答案BCD7.(2

43、020届江苏南京月考,7)如图所示,光滑导轨OMN固定,其中MN是半径为L的四分之一圆弧,O为圆心。OM、ON的电阻均为R,OA是可绕O转动的金属杆,A端位于MN上,OA与轨道接触良好,空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,MN、OA的电阻不计。则在OA杆由OM位置以恒定的角速度顺时针转到ON位置的过程中()A.OM中电流方向为从O流向MB.流过OM的电荷量为BL24RC.要维持OA以角速度匀速转动,外力的功率应为B22L42RD.若OA转动的角速度变为原来的2倍,则流过OM的电荷量也变为原来的2倍7.答案BC三、非选择题(共35分)8.(17分)(2020届江苏金陵中学月

44、考,14)如图所示,光滑水平面上两个完全相同的直角L形匀质金属导轨,角平分线在同一直线上,导体单位长度上的电阻为r。导轨固定,导轨以恒定的速度v0在角平分线上无摩擦滑动。水平面内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。当两导轨交叉后,交叉点保持良好接触,t=0时,两导轨顶点恰好重合。设导轨足够长,磁场区域足够大,求:(1)t时刻,矩形LMNO中感应电流的大小及方向;(2)t时刻,导轨I所受的拉力;(3)0t时间内拉力所做的功。8.答案(1)Bv022rONMLO(或顺时针方向)(2)B2v02t22r(3)B2v03t242r9.(18分)(2020届江苏新海高级中学学情调研,13)如图甲所示,

45、导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dc且bc边长L=0.20 m,框架上有定值电阻R=9 (其余部分电阻不计),导体框架处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。有一匝数n=300、面积S=0.01 m2、电阻r=1 的线圈,通过导线和开关K与导体框架相连,线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场,其磁感应强度B2随时间t变化的关系图像如图乙所示。B1与B2互不影响。(1)求00.10 s线圈中的感应电动势大小E1;(2)t=0.22 s时刻闭合开关K,若bc边所受安培力方向竖直向上,判断bc边中电流的方向,并求此时其所受安培力的大小F;(3)从t=0时刻起闭合开关K,求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q。9.答案(1)30 V(2)1.2 N(3)24.3 J29学好数理化，走遍天下都不怕