《高考物理考前30天之备战冲刺押题系列专题10电磁感应》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理考前30天之备战冲刺押题系列专题10电磁感应（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十 电磁感应内容要求说明78电磁感应现象。磁通量。法拉第电磁感应定律。楞次定律79导体切割磁感线时的感应电动势。右手定则80自感现象81. 日光灯IIIIII1导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低名师解读电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率最高的内容之一。题型多为选择题、计算题。主要考查电磁感应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识。本部分知识多结合电学、力学部分出压轴题，其命题形式主要是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、电磁感应与能量守恒的综合应用。复习中要熟练掌握感应
2、电流的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算，还要掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法。样题解读【样题1】如图101所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（L d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都生感应电流，因此不受安培力，在重力作用下加速运动，因此不可能一直匀速运动，A项错误；已知线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，由于线圈下边缘到达磁场下边界前一定是加速运动，所以只可能是先减速后加速，而不可能是先加速后减速，B项错误；
3、是安培力和重力平衡时所对应的速度，而本题线圈减速过程中不一定能达到这一速度，C项错误；从能量守恒的角度来分析，线圈穿过磁场过程中，当线圈上边缘刚进入磁场时速度一定最小。从开始自由下落到线圈上边缘刚进入磁场过程中用动能定理，设该过程克服安培力做的功为W，则有：mg(hL)Wmv2。再在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用动能定理，该过程克服安培力做的功也是W，而始、末动能相同，所以有：mgdW0。由以上两式可得最小速度v， D项正确。答案 D【样题2】如图102所示的（a）、（b）、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，（a）图中的C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽
4、略。导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在下列三种情形下导体棒ab的最终运动状态是A 三种情况下导体棒ab最终均做匀速运动B （a）、（c）中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；(b)中ab棒最终静止C （a）、（c）中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；(b)中ab棒最终静止分析 图（a）中导体棒ab向右运动切割磁感线产生感应电动势，对电容器充电，同时电流流过电阻R生热，导体棒由于受到安培力的阻碍作用而减速，感应电动势BLv减小。随着电容器C上的电压增大，充电电流越来越小，当导体棒
5、上的感应电动势与电容电压相等时不再充电，导体棒ab将以一个小于v0且方向向右的速度做匀速运动。图（b）中导体棒ab向右运动切割磁感线产生感应电动势，电流流过电阻R生热，导体棒一直受到安培力的阻碍作用而减速，最终静止。图（c）中导体棒ab向右运动切割磁感线产生感应电动势，其方向与电源E相同，ab受到向左的安培力而减速，速度减小到零时，由于电源E的存在，电路中有b到a方向的电流，ab受到向左的安培力而向左加速，直到速度v满足BLv时不再加速，而做匀速运动，由于最后速度方向向左，而速度是矢量，所以与图（a）中向右匀速的速度不同。D项正确。答案 B解读本题涉及到导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、
6、闭合电路的欧姆定律、电容、受力分析、牛顿第二定律等知识点，考查理解能力、推理能力和分析综合能力，体现了考试大纲中对“能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法，理解相关知识的区别和联系”、“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”和“能够独立地对所遇到的问题进行具体分析，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件”的能力要求。本题要从导体棒开始受力进行分析，结合牛顿定律，判断出最终运动情况，三个图形虽然相似，但结果截然不同，尤其是a、c两中导体棒最后的运动方向相反，速度必然不同。【样题3】一有界匀强磁场区域如
7、图103甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B0。t=0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动, vt图像如图103乙，图中斜向虚线为过0点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虑重力影响。求：（1）磁场磁感应强度的变化率。 分析 （1）由vt图可知道，刚开始t=0时刻线圈加速度为 此时感应电动势 感应电流 线圈此刻所受安培力为 得 （2）线圈从t2时刻开始做匀速直线运动，所以t3时刻有两种可能：（a）线圈没有完全进入磁场，磁场就消失，所以没有感应电流，回路电功率P=0（b）磁场没有消失，但线圈完全
8、进入磁场，尽管有感应电流，所受合力为零，同样做匀速直线运动 答案 （1） （2）0或内，有磁感强度B0.50T、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m0.10kg、边长L0.50m、电阻R0.50，线框平面与竖直平面平行，静止在位置I时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F4.0N向上提线框，该框由位置无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动（g取10ms2）。求：（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H。 （2）线框由位置到位置的过程中，恒力
9、F做的功是多少？线框内产生的热量又是多少?分析 （1）在恒力作用下，线圈开始向上做匀加速直线运动，设线圈的加速度为a，据牛顿第二定律有：Fmgma 解得a30m/s2从线圈进入磁场开始做匀速运动，速度为v1，则cd边产生的感应电动势为BLv1线框中产生的感应电流为 I /R线框所受的安培力为 F安BIL因线框做匀速运动，则有FF安+mg联立上述几式，可解得 24m/s由v122aH解得H9.6m（2）恒力F做的功 WF（H+L+h）42.4J从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中，拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q，即F（L+h）mg（L+h）+Q解得：Q（Fmg）（L+h）3
10、.0J或QI2Rt3.0J答案 （1）9.6m （2）42.4J，3.0J解读本题涉及到导体切割磁感线时的感应电动势、欧姆定律、安培力、匀速运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律、功能关系等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了考试大纲中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论”的能力要求。求解时先从受力分析入手，利用牛顿定律，得出线框进入磁场中做匀速运动，再应用能量关系就简单了。【样题5】如图105所示，光滑矩形斜面ABCD的倾角300，在其上放置一矩形金属
11、线框abcd，ab的边长l11m，bc的边长l20.6m，线框的质量m1kg，电阻R0.1，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量M2kg，离地面的高度为H4.8m；斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小为0.5T,方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距离为4.2m，ef到gh的距离为0.6m，gh到CD的距离为3.2m，取g10m/s2；现让线框从静止开始运动(开始时刻，cd边与AB边重合)，求：（1）通过计算，在图106中画出线框从静止开始运动到cd边与CD边重合时（不考虑ab边离开斜面后线框的翻转），线框的速度时间图像。（2）线框abcd在整个运动过
12、程中产生的焦耳热。 H=4.8medBCDMabcfghAQP图105t/sv/ms100.51.01.52.02.04.06.0图106 分析 （1）线框abcd由静止沿斜面向上运动到ab与ef线重合的过程中，线框和重物在恒力作用下以共同的加速度做匀加速运动。设ab恰好要进入磁场时的速度为，对线框和重物的整体在这一过程运用动能定理解得 m/s 该过程的时间为 ab边刚进入磁场时由于切割磁感线而产生电流，所以线框受到沿斜面向下的安培力作用 故此时，故线框进入磁场后，做匀速直线运动，直到cd边离开gh的瞬间为止。s （2）线框abcd只在磁场中运动时产生焦耳热18J。 答案 （1）如图107所示
13、 （2）18J解读本题涉及到导体切割磁感线时的感应电动势、安培力、匀速运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律、速度时间图像、动能定理等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了考试大纲中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。本题综合性很强，需要分段求解，关键是确定各段的运动情况和所用的时间。 【2012名师预测】 1电磁感应现象中产生感应电流，关于能量转化问题以下说法中正确的是 ()A一定是磁场能转化为电能B一定是电场能转化为电能C一定是机械能转化为电能D以上说法均不正确答案D解析
14、发电机是机械能转化为电能，变压器是电能从一个螺线管转移给另一个螺线管2在下图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()Aa、b两个环 Bb、c两个环Ca、c两个环 Da、b、c三个环答案A解析当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流3绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起
15、则下列说法中正确的是()A若保持电键闭合，则铝环不断升高B若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变答案CD解析若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律可知，铝环向上跳起4如图所示，均匀的长方形金属框从匀强磁场中以匀速v拉出，它的两边固定有带金5如图所示，在水平桌面上放置两根相距L的光滑平行金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.
