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1、镇成立由镇委书记孙广东任组长，镇委副书记、镇长任副组长，镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组，统筹协调全镇意识形态工作考点11 电磁感应一、选择题1.(2015全国卷)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=-Bl2,金属框中无电流D.Ubc=Bl2,金属框中电流方向沿a-c-b-a【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析：(
2、1)产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,金属框中的磁通量始终为零。(2)导体切割磁感线时,产生感应电动势。(3)当导体各处的速度不相等时,可以采用等效速度。【解析】选C。穿过金属框的磁通量始终为零,没有发生变化,故金属框中无电流,B、D项错误;bc边切割磁感线的等效速度为l,根据右手定则UbUc,故Ubc=-Bl2,C项正确;ac边切割磁感线,根据右手定则得Uaa,所以a-b0;由法拉第电磁感应定律可知,线圈两端a、b之间电势差的大小Uab=E=n=n;综上可知,选项C正确,选项A、B、D错误。6.(2015安徽高考)如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l
3、,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B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为【解析】选B。由电磁感应定律可知电路中感应电动势为E=Blv,A错误;感应电流的大小,B正确;金属杆所受安培力的大小,C错误;热功率,D错误。【误区警示】本题的误区主要出现在以下两方面：(1)金属杆的有效长度为导轨的间距l。(2)计算导体的电阻及安培力时应采用金属杆的长度而非l。7.(20
4、15北京高考)利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路,公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是()A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息【解析】选B。I
5、C卡工作所需要的能量来源于读卡机,IC卡本身没有能量,选项A错误;根据IC卡设计原理,只有读卡机发射特定的电磁波时,IC卡才能有效工作,选项B正确;若读卡机发射的电磁波偏离特定频率,根据电磁感应的原理,线圈L中也会有感应电流,选项C错误;IC卡可以向读卡机传输自身的数据信息,否则读卡机不能正常工作,选项D错误。8.(2015福建高考)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B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
6、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【解析】选C。导体棒PQ滑动过程中外电阻先变大到最大值0.75R后变小,因此PQ中电流先减小后增大,PQ两端电压先增大后减小,选项A、B错;据电源输出功率与外电阻变化规律可知线框消耗的电功率先增大后减小,选项D错;导体棒PQ上拉力的功率等于电路总功率,电动势不变,据PQ中电流变化可知PQ上拉力的功率先减小后增大,选项C正确。9.(2015海南高考)如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒
7、两端的感应电动势大小为,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为。则等于()A. B. C.1 D.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)先确定金属棒的有效切割长度。(2)再根据=BLv计算出两次的感应电动势。【解析】选B。若直金属棒的长为L,则弯成折线后,有效切割长度为L。根据=BLv可知感应电动势的大小与有效切割长度成正比,故,B正确。二、计算题10.(2015江苏高考)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
8、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=5.0cm,线圈导线的截面积A=0.80cm2,电阻率=1.5m,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0.3s内从1.5T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)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。【解题指南】(1)计算电阻用电阻定律,长度是电流流经的距离,截面积垂直于电流的流向。(2)计算感应电动势利用法拉第电磁感应定律。(3)计算该圈肌肉组织中产生的热量利用焦耳定律。【解析】(1)由电阻定律得R=,代入数据得R=6103(2)感应
9、电动势E=,代入数据得E=410-2V(3)由焦耳定律得Q=t,代入数据得Q=810-8J答案：(1)6103(2)410-2V(3)810-8J11.(2015浙江高考)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图甲所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在02.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝
10、数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10,不接外电流,两臂平衡。如图乙所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率。【解析】(1)线圈受到安培力F=N1B0IL天平平衡有mg=N1B0IL当电流为最大值2.0A时,N1有最小值,代入数据得N1=25匝(2)由电磁感应定律得E=N2E=N2Ld由欧姆定律得I=线圈受到安培力F=N2B0IL天平平衡有mg=B0代入数据可得=0.1T/s答案：(1)25
11、匝(2)0.1T/s12.(2015广东高考)如图甲所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m。导轨右端接有阻值R=1的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图乙所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求：(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E。(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。【解析】(1)棒在进入磁场前,棒没有切割磁感线,但磁场的强弱发
