山东省济南市第一中学高三一轮复习检测电磁感应

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1、电磁感应回m414XXXXXXXAD5B)xXCBD-ii2D3ruI为B.棒通过整个圆环所用的时间为C.棒经过环心时流过棒的电流为D.棒经过环心时所受安培力的大小为如图所示 极管D相连 正确的是（A. 闭合S,B. 闭合S，C. 断开S，D. 断开S，山东省济南市第一中学 2019届高三一轮复习检测：电磁感应A. 0V D0 C.I 2Z单选题如图所示，两相邻有界匀强磁场的宽度均为L,磁感应强度大小相等、方向相反，均垂直于纸面。有一边长为L的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场。用i表示线圈中的感应电流， 规定逆时针方向为电流正 方向，图示线圈所在位置为位移起点，则下列关于i-x的图象中正确的

2、是（ ）二、多选题6.将一铜圆盘置入如图所示的不同磁场中，磁感线和盘面垂直，若给盘一初始角速度使其绕过圆心垂直 于纸面的轴转动不计摩擦和空气阻力，圆盘能停下来的是（）如图，水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环，环面水平，圆环总电阻为空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向竖直向下；一长度为 2R、电阻可忽略的导体棒AC置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。一拉力作用于棒中点使其以 恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是（ ）A.棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相 等的单

3、匝闭合正方形线圈 I和n,分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（ 细导线）两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场 上边界.设线圈I、n落地时的速度大小分别为 V1、V2,在磁场中运动时产生的热 量分别为Q1、Q2不计空气阻力，已知线框电阻与导线长度成正比，与导线横截 面积成反比，则（）A.,B.,C.,如图所示，边长为 L、总电阻为R的正方形线框abed放置在光滑水平桌面 上，be边紧靠磁感强度为 B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的 边缘.现使线框以初速度 Vo匀加速通过磁场，下列图线中能定性反

4、映线框从 进入到完全离开磁场的过程中感应电流变化情况的是 I铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈 B与理想发光二衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断。忽略A的自感，下列说法 ）D闪亮一下C将会过一小段时间接通D不会闪亮C将会过一小段时间断开.*1 1* * k ”1 i :i -i i1 亠1* |1/ 9山东省济南市第一中学 2019届高三一轮复习检测：电磁感应A.B.C.D.7.如图，abcd是一个质量为 m、边长为L的正方形金属线框。从图示位置自由下落，在 下落h后进入磁感应强度为 B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动。该磁场的宽度也为 L.在这个磁场的正下方 2h+L处还有一个未知的匀

5、强磁场(图中未画出)。金属线框 abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。那么下列说法正确的是(A.未知磁场的磁感应强度是B.未知磁场的磁感应强度是C. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是D. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgL2mgL)310.如图所示，水平面上有一对平行光滑金属导轨，导轨左端串有一电阻R，金属杆ab垂直平放在两导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，忽略导轨的电阻，但ab杆的质量和电阻都不能忽略现给F，在ab杆从静止开始向右运动过程中，外力F做的功 (选填：等于”或“小于”)整个电路消耗的电功，磁场对ab杆作用力的功率 (选填：“大于R上消耗的

6、电功率.ab杆施以水平向右的恒力r. ”“卷 *“等于”或“小于”)电阻四、实验题探究题11.“大某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r = 40 Q的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40 初始时滑片位于正中间20 Q的位置。打开传感器，将质量m= 0.01 kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放， 磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，发生转动)，释放点到海绵垫高度差h= 0.25 m。计算机屏幕上显示出如图的UI -1曲线。0.2m，电阻 R=0.4 Q导

7、体棒ab质量为0.1kg，电阻为0.1 Q停放在图示位置，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应 强度大小为0.5T，方向竖直向下的匀强磁场中。现用外力8.如图甲所示，光滑且足够长的平行轨道CD、MN固定在同一水平面上。两导轨间距为F沿着水平方向比铁 口卜-r* *.二ts拉导体棒ab,使之由静止开始运动。理想电压表的示数U随时间t的变化关系如图乙所示。则(1)磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为V。(2)图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚 从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是图甲图乙(A)线圈中的磁通量经历先增大后减小的

8、过程(B)如果仅略减小h，两个峰值都会减小导体棒一直做匀加速直线运动 第2s末外力的瞬时功率为 7WA.导体棒先加速运动，后匀速运动C.第2s末导体棒的速度为9.如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在磁感应强度 B=2T的匀强磁场，MN的左侧有一质量m=0.1kg的矩形线圈abcd，bc边长Lj=0.2m，电阻R=2. t=0时，用一恒定拉力 F拉线圈，使其由 静止开始向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的bc边到达磁场边界 MN，此时立即将拉力 F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间乙所示，则()B.D.(C)如果仅略减小h，两个峰值可

9、能会相等(D)如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大(3)在磁铁下降h= 0.25 m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率是t变化的图象如图12.A.恒定拉力大小为C.线圈ab边长、填空题B.线圈在第2s内的加速度大小为D.在第2s内流过线圈的电量为五、13.如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针 (选填“向右偏一下”“向左偏一下”或“不动”)。O计算题如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为B，间距为d。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方

10、向与导轨平面垂直。 质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒7 / 9中的电流始终保持恒定，重力加速度为(1) 末速度的大小 V；(2) 通过的电流大小I ；(3) 通过的电荷量Q。g。求下滑到底端的过程中，金属棒外接电源16.如图所示，足够长的水平轨道左侧bib2-cic2部分轨道间距为 2L，右侧Cic2-did2部分的轨道间距为 L，曲线轨道与水平轨道相切于bib2,所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成0 =37的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.iT质量为M=0.2k

11、g的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m=0.ikg的导体棒A自曲线轨道上aia2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R=0.2 Q, h=0.2m, L=0.2m, sin37 0.6, cos370.8 , g=i0m/s2求：(1) 金属棒A滑到bib2处时的速度大小；(2) 金属棒B匀速运动的速度大小；(3) 在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电量；(4) 在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差。14. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度

12、为B的匀强磁场中，金属框架OACBD固定在水平面内， OA与OB的夹角为60 OA、OB、MN三根导体棒的长度均为1，它们单位长度的电阻为 r，其他部分的电阻 不计.MN在外力的作用下以垂直于自身的速度 v向右匀速运动，导 体棒在滑动的过程中始终保持与导轨良好的接触，经过O点瞬间作为计时起点.(已知 B=0.2T, l=0.5m, r=0.1 Q, v=0.3m/s)(1) 导体棒滑到 AB时，流过MN的电流的大小和方向;(2) 导体棒滑到 AB之前的t时刻，整个电路的电功率是多少?(3) 0.2秒内产生的系统产生的焦耳热？15. 如图，在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨；均匀磁

13、场的方向垂直于U形导轨平面，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B( 1 + kt),式中B。、k为大于零的常量。在与导轨左端相距I处放置垂直于导轨的光滑导体棒，并用外力将其固定。导体棒的质量为m,阻值为R,与导轨接触良好。(1) 求回路中感应电流的大小；(2) 在t=t时撤去外力，求撤去外力后瞬间导体棒加速度的大小1.C电性，即可判定B线圈是否产生感应电流，从而根据楞次定律，即可求解。0-L位移过程一条边在磁场中切割磁感线；L到2L位移过程，两边都切割磁感线，产生感应电 动势；根据右手定则判断感应电流的方向；根据E=BLv、匸.分析感应电流的大小情况。J I本题是滑杆类问题，关键是利用右手定

14、则判断感应电流的方向，根据切割公式和欧姆定律求解 感应电流，基础题目。线圈进入磁场，在进入磁场的0-L的过程中，E=BLv，电流1=，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向；在L-2L的过程中，电动势E=2BLv，电流匸 ，根据右手定则判断方向为顺时针方向，为负n方向；nr r在2L-3L的过程中，E=BLv，电流匸，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向；R故ABD错误，C正确； 故选:C2.D解:AB、当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺 旋定则可知，线圈B的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B不会闪亮一 下，则线圈A中磁场立

15、刻吸引C,导致其即时接触，故AB错误；CD、当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定 则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍 其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D正确； 故选：D。图中有两个线圈，其中A有电源，接通电路后有电流通过，会产生磁性；而B线圈无电源，开关闭合后没有电流，只有当A中的磁场发生变化时，根据电磁感应作用，再结合二极管的单向导该题考查楞次定律与右手螺旋定 则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源,而电流是从负板流向正极，同时理解二极管的单向导电性。3.D解:A

16、、当棒运动过程中，由右手定则可得感应电流方向为从C到A，故A错误；B、 由于棒做匀加速运动，棒通过整个环的时间为：1 ，即，故B错误;2V C、棒经过环心时速度为:v2=2aR，即二心曲，此时产生电流为：D、棒经过环心时受到的安培力为：=屋亠瓷W心;，故D正确故选：D 利用右手定则判断棒中电流方向，根据匀变速直线运动的规律求解棒通过整个圆环所用的时 间；禾U用公式E=BLv求解产生的感应电动势，结合闭合电路欧姆定律联立即可求出棒经过环心 时流过棒的电流，再结合安培力公式联立即可求出棒经过环心时所受安培力的大小。本题关键结合运动学公式、切割公式、闭合电路欧姆定律和安培力公式列式求解，关键是弄清

17、电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解，难度不大，基础问题4.D解：据题两个线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度V，切割磁感线产生感应 电流同时受到磁场的安培力为：F= M由电阻定律得线圈的电阻R=pp为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为单匝导线横截面积）所以下边刚进入磁场时所受的安培力为：F= 此时加速度为：a=g-nim将线圈的质量m=poS?4L（p为材料的密度）代入上式，所以得加速度为：a=g-,此式中各量对于两个线圈都相同，两个线圈的加速度a相同，则线圈I和U同步运 动，落地速度相等:v1=v2由能量守恒可得：Q=mg h+H肿 H是磁场区域的高度）因为I为导线线

18、,质量m小，产生的热量小，所以Q1 F=ma得:F=m =0.1 X N=0.05N，故A 正确。z 八+M 0.3x2B、t=2s 时线圈速度：v2=. =.m/s=1.5m/s线圈在第2s时间内的加速度：02= m/shm/s?，故B正确。f1I1!()C、 线圈ab边长为:L2=m=1m，故C错误。D、在第2s内流过线圈的电量为：q= =三匕=竿巴 C=0.2C，故D正确 故选:ABD。据题知线圈在磁场外做匀加速运动的时间是t=1s,由图读出t=1s时感应电流i的大小，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可求得此刻 线圈的速度，再由牛顿第二定律和运动学公式结合求 解恒定拉力的大小根据法拉第 电

19、磁感应定律和欧姆定律得出安培力与 时间的关系式，由运动 学公式求出加速度先求出2s末的速度，利用平均速度公式求ab长度根据公式q=求解电量.本题是电磁感应与力学知识的综合应用，分析和计算安培力和拉力是关 键，要熟练运用法拉第 定律、欧姆定律、运动学公式等等规律，掌握感应电荷量公式q= .10. 大于；大于解：在ab杆从静止开始向右运 动过程中，ab杆的动能逐渐增大，回路中产生焦耳热，根据功能 关系可知：外力做功应等于整个回路中产生的内能与杆获得的动能之和.所以外力F做的功大于整个电路消耗的电功.磁场对ab杆作用力的功率等于整个回路消耗的 电功率，由于ab杆也有电阻，所以磁场对ab杆 作用力的功

20、率大于 电阻R上消耗的电功率.故答案为：大于，大于.在ab杆从静止开始向右运 动过程中，外力做功应等于整个回路中产生的内能与杆获得的动能 之和.磁场对ab杆作用力的功率等于整个回路消耗的 电功率.根据功能关系进行分析.解决本题关键要明确能量是如何 转化的，不能忘记杆有电阻和质量这个条件，知道磁场对ab 杆作用力的功率等于整个回路消耗的 电功率.11. (1) 1.05 V (2) ABD ( 3) 2.7 %1) 磁场下落经过线圈时线圈磁通量发生变化，此时线圈可以看作电源，根据图象可求出最大 输出功率，根据闭合电路欧姆定律，即可求出螺 线管产生的感应电动势的最大值。2) 感龙电动势的大小等于磁

21、通量的 变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大， 电动势越大，两个峰值也越大；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内阻时，输出功率 最大。3) 磁失下落过程中，重力势能转化为电能，根据图象求出h=0.25m时的电能，即可求出转化效 率。明确实验目的，理解实验原理和图象的物理意义，是解答本题的关键。1) 由曲线可知线圈的最大输出功率为：线圈输出功率表达式为：根据闭合电路欧姆定律得：內+珂；联立 将 /代入得，。2)A.磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确；BC.当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都 会减小，且

22、两个峰值不可能相等，故B正确，C错误；D. 根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变 阻器的最大阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大，故D正确。故选ABD。3)下落过程减小的重力势能为：根据图象物理意义可知：图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能:衣旷汇、，八 、, 厂_所以总能量为：，M外重力势能转化为电能的效率为：尸三汇二駁联立 得重力势能转化为电能的效率为：。故答案为：1)1.05 V；(2)ABD ; (3)2.7%。12.向右偏一下解：当在闭合电键时，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过大线圈磁通量增加时，

23、 电流计指针向右偏转；那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈时，则导致穿过大线圈磁通量增加时，电流计指针 向右偏转一下，故答案为：向右偏一下。穿过闭合回路的磁通量 发生变化，闭合回路中产生感应电动势；根据题意判断磁通量 变化情况 与电流计指针偏转方向的关系，然后根据磁通量的变化情况判断指针偏转方向。山东省济南市第一中学 2019届高三一轮复习检测：电磁感应关键，而闭合线圈中的磁通量 发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化, 也可以线圈与磁场的位置变化。213. 解：（1）金属棒沿导轨做匀加速运动，则有v=2as解得v=（2） 金属棒受到的安培力大小F安=Bld金属棒所受的合力

24、 F=mgsin -F安根据牛顿第二定律得 F =ma联立解得1 =（3）金属棒运动时间t=-通过金属棒的电荷量 Q =lt结合v=，l =，解得Q=_答：(1)末速度的大小v是;(2)通过的电流大小I是l是;(3)通过的电荷量Q是1）金属棒沿导轨做匀加速运动，已知初速度、位移和加速度，根据运动学速度位移公式求末 速度的大小v。2）已知金属棒的加速度，根据牛顿第二定律和安培力公式 结合求通过的电流大小I。3） 金属棒运动的时间为t=，通过的电荷量由Q=lt求解。Iff-解决本题的关键是明确金属棒的运 动情况，知道安培力是联系电磁感应与力学的桥梁，在电流一定时根据Q=lt求电荷量。14. 解：（

25、1）导体棒滑到AB时，由右手定则判断知，流过MN的电流方向由NtM .MN产生的感应电动势为：E=Blv=0.2 .5 &3V=0.03V回路的总电阻为：R=3lr=3X 0.5 X 0.1=0.15 Q电流为：l=0.2A（2）导体棒滑到 AB之前的t时刻，有效切割长度为：L=2vt?tan30 回路的总电阻为：Rt=3Lr感应电动势为：Et=BLv联立解得：P=0.0024 _tW（3）0.2s内棒MN移动的距离为：x=vt=0.06m此时棒受到的安培力大小为：F=BI?2xtan30丄0.0016 一 N克服安培力做功为：W=_x=4.8J根据能量守恒定律知，系统产生的焦耳热为：Q=W=

26、4.8 一J答：（1）导体棒滑到AB时，流过MN的电流的大小是 0.2A，方向由Nt M;（2） 导体棒滑到 AB之前的t时刻，整个电路的电功率是0.0024 _tW.（3） 0.2秒内产生的系统产生的焦耳热是4.8 一J.1）导体棒滑到AB时，由右手定则判断感应电流的方向.由E=Blv求出MN产生的感应电动势， 分析回路的总电阻，再求电流.2）根据几何关系写出有效长度与时间的表达式，然后根据法拉第 电磁感应定律求得感应电动 势，再由功率公式求解.3）由能量守恒定律求出焦耳热.解决本题关键是确定导体棒有效的切割长度，即导体棒与导轨两个交点间的距离，掌握切割感 应电动势公式和运动学公式，并能结合

27、解题.15. 解：（ 1）由 B=B0 （1 + kt），得：一 = Bk根据法拉第电磁感应定律得：E=S=B0kdl感应电流的大小为：1=-（2）在t=t0时，导体棒所受的安培力大小为：F=Bld = B （1+kt。）？撤去外力后瞬间导体棒加速度的大小为：a=答：（1）回路中感应电流的大小是 ;（2）在t=t0时撤去外力，撤去外力后瞬间导体棒加速度的大小是 回路中感应电流为：l=0.2A求感应电流的大小1）回路的面积不变，磁场在变化，根据法拉第电磁感应定律求得感应电动势，再由欧姆定律2) 根据安培力公式F=BIL求得t=to时导体棒所受的安培力大小，再由牛顿第二定律求加速度 的大小。解决本

28、题的关键要掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式F=BIL，要知道 回路中磁通量均匀 变化时，产生的感应电动势和感应电流是恒定不变的。16. 解：(1)A棒在曲轨道上下滑，由机械能守恒定律得：mgh=_mvo2 得: vo=m/s=2m/s2)选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理可得：对 B: Fb 安 cos ?t=MvB 对 A: -Fa安cos ?t=mvA-mvo其中fa安=2Fb安由上知：mvo-mvA=2 Mv b两棒最后匀速时，电路中无电流：有BLvb=2BLva得：vb=2va联立后两式得：vb=-V0=0.44 m/s(3)在B加速过程中： E ( Bco

29、s ) iL t=MvB-0q=Eit得：q=C 疋 5.5C4) 在两棒整个的运动过程中，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式求金属棒A、B 在水平导轨间扫过的面积之差本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒匀速运动时它们的感应电动势是 相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。9 / 9(4) 据法拉第电磁感应定律有：E=其中磁通量变化量：=B Seos电路中的电流：1=通过截面的电荷量：q=lt (11)得：S=一m2 27.m2答：(1)金属棒A滑到bjb2处时的速度大小为 2m/s；(2) 金属棒B匀速运动的速度大小为0.44 m/s；(3) 在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电量为 5.56C ；(4) 在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差为27.8m2。1)A棒在曲轨道上下滑，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求A滑到b1b2处时的 速度大小。2) 对A、B两棒分别运用动量定理列式，结合安培力关系，求解B匀速运动的速度大小。3) 在两棒整个的运动过程中，对B棒，运用动量定理求通过金属棒B某截面的电量，即为通过 金属棒A某截面的电量