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1、选修32考点25楞次定律法拉第 电磁感应定律两年高考真题演练1(2015新课标全国卷，19)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是()A圆盘上产生了感应电动势B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动2(2015新课标全国卷，15)如图，直角三角形
2、金属框abc放置的匀强磁场中，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()AUaUc，金属框中无电流BUbUc，金属框中电流方向沿abcaCUbcBl2，金属框中无电流DUbcBl2，金属框中电流方向沿acba3(2015山东理综，17)(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加
3、磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动4(2015海南单科，2)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. C1 D.5(2015重庆理综，4)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两
4、端a和b之间的电势差ab()A恒为 B从0均匀变化到C恒为 D从0均匀变化到6(2015广东理综，35)如图(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L0.4 m，导轨右端接有阻值R1 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(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v1 m/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
5、及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。考点25楞次定律法拉第 电磁感应定律一年模拟试题精练1(2014邵通三模)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r；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CB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2(2015成都一诊)(多选)如图是
6、小丽自制的电流表原理图。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长abL1、bcL2的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。则()A要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从M至NB当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零C该电流表的量程是ImD该电流表的刻度在0Im范围内是不均匀的3(2015湖南师
7、大附中月考)(多选)如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0。导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法正确的是()AR1中电流的方向由a到b通过R1B电流的大小为C线圈两端的电压大小为D通过电阻R1的电荷量为4(2015浙江省衢州质检)如图所示，两根相距l0.4 m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R0.15 的电阻相连。导轨x0一侧存在沿x方向均匀增大的稳
8、恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k0.5 T/m，x0处磁场的磁感应强度B01 T。一根质量m0.1 kg、电阻r0.05 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x0处以初速度v02 m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：(1)电路中的电流；(2)金属棒在x2 m处的速度；(3)金属棒在x2 m处所受安培力大小；(4)金属棒从x0运动到x2 m过程中安培力做功的大小。5(2015湖南四校联考)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L0.30 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R0.40 。导轨上静置一质量m0.10
9、 kg、电阻r0.20 的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一拉力F沿水平方向拉金属杆ab，使它由静止开始运动(金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直)，电流传感器(不计传感器的电阻)可将通过R的电流I即时采集并输入计算机，获得电流I随时间t变化的关系如图乙所示。求：(1)2.0 s末杆ab受到的安培力的大小；(2)2.0 s末杆的速率v1以及前2.0 s内通过定值电阻R的电荷量q；(3)2.0 s末拉力F做功的功率P。参考答案考点25楞次定律法拉第电磁感应定律两年高考真题演练1AB圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生
10、了感应电动势，选项A正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流，产生的磁场又导致磁针转动，选项B正确；圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错误；圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错误。2C金属框绕ab边转动时，闭合回路abc中的磁通量始终为零(即不变)，所以金属框中无电流。金属框在逆时针转动时，bc边和ac边均切割磁感线，由右手定则可知bc，ac，所以根据EBlv可知，UbcUacBlvBlBl2。由以上分析可知选项C正确。3ABD由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项A正确
11、；根据EBLv可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的阻碍圆盘转动的安培力越大，则圆盘越容易停止转动，选项B正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项C错误；若所加磁场穿过整个圆盘，则圆盘中无感应电流，不产生安培力，圆盘匀速转动，选项D正确。4B设折弯前导体切割磁感线的长度为L，BLv；折弯后，导体切割磁感线的有效长度为LL，故产生的感应电动势为BlvBLv，所以，B正确。5C由于磁感应强度均匀增大，故ab为定值，由楞次定律可得ab，故由法拉第电磁感应定律得ab，故C项正确。6解析(1)棒进入磁场前ES由几何关系得SL2由题图知0.5 T/
12、s联立解得E0.04 V(2)棒在bd位置时E最大EmBLvImF安BImL代入得F安0.04 N，方向向左在abd区域，t时刻有效长度Lv(t1)22v(t1)EBLvi(t1)A(1 st1.2 s)答案(1)0.04 V(2)0.04 N，方向向左i(t1)A(1 st1.2 s)一年模拟试题精练1D导体棒AC切割磁感线产生的感应电流的方向由右手定则可知由C流向A，故A项错；由于棒以恒定加速度a从静止开始向右运动，则有2Rat2，解得t2，故B项错；棒经过环心时的速度v，有效切割长度L2R，回路中总电阻R，由I及UBLv得此时棒中的电流为，故C项错；棒经过环心时所受安培力的大小FBIL，
13、故D项正确。2AC要使电流表能正常工作，则金属杆受到的安培力的方向应该竖直向下，根据磁场的方向和左手定则可知，金属杆中电流方向应从M至N，故A选项正确；当该电流表的示数为零时，说明金属杆中电流为零，此时金属杆受竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，根据平衡条件和胡克定律可知，弹簧的伸长量为x，故B选项错误；根据平衡条件和胡克定律可知，kxmg，k(xL2)mgBImL1，解得Im，即该电流表的量程为Im，故C选项正确；根据平衡条件和胡克定律可知，k(xl)mgBIL1，解得Il，即该电流表的刻度在0Im范围内是均匀的，故D选项错误。3BD由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，故A错
14、误；由图象可知，0至t1时间内有：，由法拉第电磁感应定律有：Enn，面积为：Sr，由闭合电路欧姆定律有：I1，联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为：I1，故B正确；线圈两端的电压是整个电路的外电压，即UE，得U，故C错误；通过电阻R1上的电荷量为：qI1t1，故D正确。4解析(1)因为运动过程中电阻上消耗的功率不变，所以运动过程中产生的电动势不变，故电流的大小I也不变。EB0lv010.42 V0.8 VII0 A4 A(2)在x2 m处，B2B0kx(10.52) T2 T由EBlv得v m/s1 m/s(3)由安培力FBIl知：F2B2Il3.2 N(4)FBIl(B0kx)Il1.60.8x为线性函数故W(F0F2)x4.8 J答案(1)4 A(2)1 m/s(3)3.2 N(4)4.8 J5解析(1)由图可知2.0 s时通过金属杆ab的电流为0.2 A，则此时金属杆受到的安培力为：F安BIL3.0102 N。(2)设金属杆的运动速度为v1，则感应电动势为：EBLv1，根据闭合电路的欧姆定律得：EI(Rr)0.12 V，解得：v1 m/s0.8 m/s，流过R的电荷量：qIt2.0 C0.2 C
