專題十一電磁感應(yīng)【考綱解讀】考點內(nèi)容解讀要求五年高考統(tǒng)計?？碱}型預(yù)測熱度20132014201520162017電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ選擇題★☆☆感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件Ⅱ6,4分選擇題★★☆楞次定律Ⅱ法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ13,15分1,3分13,15分13,15分13,15分13,15分選擇題計算題★★★自感渦流自感渦流Ⅰ7,4分選擇題★★☆分析解讀在高考中電磁感應(yīng)現(xiàn)象多與磁場、電路、力學(xué)、能量等知識結(jié)合,綜合性較高,因此在復(fù)習(xí)時應(yīng)深刻理解各知識點內(nèi)容、注重訓(xùn)練和掌握綜合性題目的分析思路,還要研究與實際生活、生產(chǎn)科技相結(jié)合的實際應(yīng)用問題,從而全面提高分析解決綜合性問題和實際應(yīng)用問題的能力。【命題探究】(1)感應(yīng)電動勢E1=NΔΦ1磁通量的變化ΔΦ1=SΔB1解得E1=NS代入數(shù)據(jù)得E1=10V感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a(2)同理可得E2=NS感應(yīng)電流I2=QUOTEE2r電荷量q=I2Δt2解得q=NS代入數(shù)據(jù)得q=10C(3)0~1s內(nèi)的焦耳熱Q1=QUOTEI12rΔt1且I1=QUOTEE1r1~5s內(nèi)的焦耳熱Q2=QUOTEI22rΔt2由Q=Q1+Q2,代入數(shù)據(jù)得Q=100J【五年高考】考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.(2016江蘇單科,6,4分)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法正確的有()A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B.取走磁體,電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D.弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化答案BCD2.(2017課標(biāo)Ⅲ,15,6分)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是()A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向答案D3.(2016浙江理綜,16,6分)如圖所示,a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,邊長la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響,則()A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B.a、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9∶1C.a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D.a、b線圈中電功率之比為3∶1答案B4.(2015課標(biāo)Ⅱ,15,6分)如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時,a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長度為l。下列判斷正確的是()A.Ua>Uc,金屬框中無電流B.Ub>Uc,金屬框中電流方向沿abcaC.Ubc=QUOTE12Bl2ω,金屬框中無電流D.Uac=QUOTE12Bl2ω,金屬框中電流方向沿acba答案C5.(2015重慶理綜,4,6分)圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為n,面積為S。若在t1到t2時間內(nèi),勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈,其磁感應(yīng)強度大小由B1均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差φaφb()A.恒為nSB.從0均勻變化到nSC.恒為nSD.從0均勻變化到nS答案C6.(2015山東理綜,19,6分)如圖甲,R0為定值電阻,兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T0的正弦交流電源上,經(jīng)二極管整流后,通過R0的電流i始終向左,其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢高于b端時,a、b間的電壓uab為正,下列uabt圖像可能正確的是()圖甲圖乙答案C教師用書專用7.(2016課標(biāo)Ⅱ,20,6分)(多選)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中。圓盤旋轉(zhuǎn)時,關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是()A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定,則電流大小恒定B.若從上向下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則電流沿a到b的方向流動C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍答案AB考點二法拉第電磁感應(yīng)定律1.(2014江蘇單科,1,3分)如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中。在Δt時間內(nèi),磁感應(yīng)強度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B。在此過程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()A.Ba22ΔC.nBa2Δ答案B2.(2015安徽理綜,19,6分)如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成θ角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好)。則()A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為BlvB.電路中感應(yīng)電流的大小為BvC.金屬桿所受安培力的大小為BD.金屬桿的熱功率為B答案B3.(2013課標(biāo)Ⅱ,16,6分)如圖,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行,磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列vt圖像中,可能正確描述上述過程的是()答案D4.(2017江蘇單科,13,15分)如圖所示,兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,導(dǎo)軌光滑且足夠長,桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求:(1)MN剛掃過金屬桿時,桿中感應(yīng)電流的大小I;(2)MN剛掃過金屬桿時,桿的加速度大小a;(3)PQ剛要離開金屬桿時,感應(yīng)電流的功率P。答案(1)Bdv0R(2)5.(2016江蘇單科,13,15分)據(jù)報道,一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間。照片中,“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見。如圖所示,假設(shè)“天宮一號”正以速度v=7.7km/s繞地球做勻速圓周運動,運動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直,M、N間的距離L=20m,地磁場的磁感應(yīng)強度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×105T。將太陽帆板視為導(dǎo)體。(1)求M、N間感應(yīng)電動勢的大小E;(2)在太陽帆板上將一只“1.5V,0.3W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路,不計太陽帆板和導(dǎo)線的電阻,試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說明理由;(3)取地球半徑R=6.4×103km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,試估算“天宮一號”距離地球表面的高度h(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。答案(1)1.54V(2)見解析(3)4×105m6.(2015江蘇單科,13,15分)做磁共振(MRI)檢查時,對人體施加的磁場發(fā)生變化時會在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流。某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈,線圈的半徑r=5.0cm,線圈導(dǎo)線的截面積A=0.80cm2,電阻率ρ=1.5Ω·m。如圖所示,勻強磁場方向與線圈平面垂直,若磁感應(yīng)強度B在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減為零,求:(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)該圈肌肉組織的電阻R;(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動勢E;(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)6×103Ω(2)4×102V(3)8×108J7.(2014江蘇單科,13,15分)如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,長為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動,并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計,重力加速度為g。求:(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ;(2)導(dǎo)體棒勻速運動的速度大小v;(3)整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)tanθ(2)mgR(3)2mgdsinθm教師用書專用8.(2016四川理綜,7,6分)(多選)如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖像可能正確的有()答案BC9.(2016浙江理綜,24,20分)小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個R=0.05Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長d=0.56m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=2.0T。質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉動GH桿,CD棒由靜止開始運動,上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達磁場上邊界時健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)。求(1)CD棒進入磁場時速度v的大小;(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大小;(3)在拉升CD棒的過程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J26.88J10.(2014天津理綜,11,18分)如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計,間距L=0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,Ⅰ中的勻強磁場方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T。在區(qū)域Ⅰ中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑。cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g=10m/s2。問(1)cd下滑的過程中,ab中的電流方向;(2)ab剛要向上滑動時,cd的速度v多大;(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。答案(1)由a流向b(2)5m/s(3)1.3J考點三自感渦流1.(2014江蘇單科,7,4分)(多選)如圖所示,在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源,過了幾分鐘,杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間,下列措施可行的有()A.增加線圈的匝數(shù) B.提高交流電源的頻率C.將金屬杯換為瓷杯 D.取走線圈中的鐵芯答案AB2.(2017北京理綜,19,6分)圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1和L2為電感線圈。實驗時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是()A.圖1中,A1與L1的電阻值相同B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等答案C3.(2017課標(biāo)Ⅰ,18,6分)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動,如圖所示。無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動后,對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是()答案A【三年模擬】A組2016—2018年模擬·基礎(chǔ)題組考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.(2017江蘇如東、前黃、栟茶、馬塘聯(lián)考,1)物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)、生活中有著廣泛應(yīng)用。下列四種器件中,在工作時利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A.回旋加速器 B.交流發(fā)電機C.質(zhì)譜儀 D.電動機答案B2.(2017江蘇揚州中學(xué)12月月考,7)(多選)一個水平固定的金屬大圓環(huán)A,通有恒定的電流,方向如圖所示,現(xiàn)有一小金屬環(huán)B自A環(huán)上方落下并穿過A環(huán),B環(huán)在下落過程中保持水平,并與A環(huán)共軸,那么在B環(huán)下落過程中()A.B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反B.B環(huán)中感應(yīng)電流方向與A環(huán)中電流方向先相反后相同C.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間,B環(huán)中感應(yīng)電流最大D.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間,B環(huán)中感應(yīng)電流為零答案BD3.(2016江蘇泰州期末)如圖所示,在長載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑軌道A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動的導(dǎo)體棒ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強時,導(dǎo)體棒ab和cd的運動情況是()A.一起向左運動B.一起向右運動C.相向運動,相互靠近D.相背運動,相互遠離答案C4.(2016江蘇南京、鹽城一模,7)(多選)如圖所示,鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源相連,LED(發(fā)光二極管,具有單向?qū)щ娦?M和N并聯(lián)后接在線圈B兩端。圖中所有元件均正常,則()A.S閉合瞬間,A中有感應(yīng)電動勢B.S斷開瞬間,A中有感應(yīng)電動勢C.S閉合瞬間,M亮一下,N不亮D.S斷開瞬間,M和N二者均不亮答案ABC考點二法拉第電磁感應(yīng)定律5.(2018江蘇南京高三9月調(diào)研,13)如圖所示,電阻不計、間距為l=1.0m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度B=1.0T、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R=1.5Ω,質(zhì)量為m=1.0kg、電阻為r=0.5Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。當(dāng)MN受到垂直于棒的水平外力F=2N的作用,由靜止開始運動,經(jīng)過位移x=1.55m,到達PQ處(圖中未畫出),此時速度為v=2m/s。求:(1)金屬棒在PQ處所受磁場作用力大小;(2)金屬棒在PQ處的加速度大小;(3)金屬棒在運動中回路總共產(chǎn)生的熱量。答案(1)1N(2)1m/s2(3)1.1J6.(2017江蘇如皋調(diào)研,18)某?？萍紝嶒炐〗M研制的風(fēng)速實驗裝置,由風(fēng)杯組系統(tǒng)(圖1)和電磁信號產(chǎn)生與采集系統(tǒng)(圖2)兩部分組成。電磁信號產(chǎn)生器由圓環(huán)形勻強磁場和固定于風(fēng)杯軸上的導(dǎo)體棒組成,磁場區(qū)域的內(nèi)外半徑分別為r1和r2。當(dāng)風(fēng)以一定的速度流動時,對風(fēng)杯產(chǎn)生一定的風(fēng)力,使風(fēng)杯組繞著水平軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動起來,帶動導(dǎo)體棒同步勻速轉(zhuǎn)動,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于實驗裝置的導(dǎo)體棒每轉(zhuǎn)一周與彈性簧片短暫接觸一次,從而產(chǎn)生周期性的脈沖電流i,由電流傳感器采集此電流,并對其進行處理,可得到周期性的脈沖電流波形圖如圖3所示。已知有脈沖電流時,回路的總電阻為R,風(fēng)杯中心到轉(zhuǎn)軸的距離為L,圖3中T、Im為已知量。試回答下列問題:(1)判斷導(dǎo)體棒上的O點和A點中哪個點的電勢高;(2)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的線速度大小;(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。答案(1)A點電勢高(2)QUOTE2πTL(3)Im7.(2018江蘇聯(lián)考)圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中的受電線圈示意圖,已知線圈匝數(shù)n=100,電阻r=1Ω,面積S=1.5×103m2,外接電阻R=3Ω。線圈處在平行于線圈軸線的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示。求:(1)t=0.01s時線圈中的感應(yīng)電動勢E;(2)0~0.02s內(nèi)通過電阻R的電荷量q;(3)0~0.03s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)0.6V(2)3×103C(3)5.4×103J考點三自感渦流8.(2018江蘇泰州高三月考,7)(多選)如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其電阻幾乎為零,A和B是兩只相同的小燈泡,下列說法正確的是()A.當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A、B兩燈同時亮,最后B燈熄滅B.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間,A、B兩燈同時熄滅C.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間,a點電勢比b點電勢低D.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間,流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b答案AD9.(2018江蘇泰州高三月考,2)關(guān)于渦流,下列說法中不正確的是()A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的C.阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流答案B10.(2017蘇北四市期末,3)如圖所示,L是直流電阻不計的帶鐵芯線圈,A、B是完全相同的小燈泡。下列說法正確的是()A.閉合S瞬間,A燈立即亮,B燈逐漸變亮B.閉合S瞬間,B燈立即亮,A燈逐漸變亮C.斷開S瞬間,A燈立即熄滅,B燈閃亮后熄滅D.斷開S瞬間,通過B燈的電流方向從左向右答案C11.(2017江蘇蘇州期末,7)(多選)如圖所示,D1、D2為兩個相同的燈泡,線圈L的自感系數(shù)較大,直流電阻不計,下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S穩(wěn)定后,D1、D2亮度相同B.斷開S的瞬間,D1閃亮一下逐漸熄滅C.斷開S的瞬間,D2中電流方向向右D.斷開S的瞬間,a點的電勢比b點高答案BDB組2016—2018年模擬·提升題組一、選擇題(每題5分,共25分)1.(2018江蘇高三12月聯(lián)考,4)現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時會產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空室所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空室空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時()A.電子在軌道上順時針運動B.保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時,電子將加速C.保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時,電子將加速D.被加速時電子做圓周運動的周期不變答案C2.(2018江蘇泰州高三月考,8)(多選)如圖甲所示,螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場,規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應(yīng)強度B的正方向,螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連,導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi),當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示的規(guī)律變化時,下列選項中正確的是()A.在t1時刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B.在t2時刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C.在t1~t2時間內(nèi),金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在t1~t2時間內(nèi),金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢答案BD3.(2017江蘇南通一模,4)如圖所示,圓筒形鋁管豎直置于水平桌面上,一磁塊從鋁管的正上方由靜止開始下落,穿過鋁管落到水平桌面上,下落過程中磁塊不與管壁接觸,忽略空氣阻力,則在下落過程中()A.磁塊做自由落體運動B.磁塊的機械能守恒C.鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力D.磁塊動能的增加量大于重力勢能的減少量答案C4.(2016江蘇南通二模,6)(多選)如圖所示電路中,A、B為兩個相同燈泡,L為自感系數(shù)較大、電阻可忽略不計的電感線圈,C為電容較大的電容器,下列說法中正確的有()A.接通開關(guān)S,A立即變亮,最后A、B一樣亮B.接通開關(guān)S,B逐漸變亮,最后A、B一樣亮C.斷開開關(guān)S,A、B都立刻熄滅D.斷開開關(guān)S,A立刻熄滅,B逐漸熄滅答案ABD5.(人教選修32,四—5—4,變式)(多選)如圖所示光滑絕緣的水平面上有一單匝線圈ABCD,右側(cè)有一垂直于水平面向下的勻強磁場。線圈第一次以初速度v0向右進入勻強磁場,恰好完全進入磁場;第二次以2v0的初速度進入。下列說法中正確的是()A.兩次BC邊剛進入瞬間電流之比為1∶2B.兩次BC邊剛進入瞬間電功率之比為1∶2C.兩次進入過程流經(jīng)線圈橫截面的電荷量之比為1∶1D.兩次進入過程線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1∶2答案AC二、非選擇題(每題10分,共30分)6.(2017江蘇南京、鹽城一模,13)如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg,邊長ab=1.0m,電阻r=2Ω的單匝正方形閉合線圈abcd放置在傾角θ=30°的斜面上,保持靜止?fàn)顟B(tài)。勻強磁場垂直線圈平面向上,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如圖乙所示,整個線圈都處在磁場中,重力加速度g=10m/s2。求:(1)t=1s時穿過線圈的磁通量;(2)4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱;(3)t=3.5s時,線圈受到的摩擦力。答案(1)0.1Wb(2)0.01J(3)5N7.(2017蘇北四市期末,13)如圖所示,邊長為L、電阻為R、質(zhì)量為m的正方形線框abcd放在光滑水平面上,其右邊有一磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的有界勻強磁場,磁場寬度為L,左邊界與線框的ab邊相距為L。線框在水平恒力F作用下由靜止向右運動,在cd邊進入磁場前已做勻速運動。求:(1)線框勻速運動的速度大小v;(2)線框進入磁場過程中通過線框橫截面的電荷量q;(3)線框通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)FRB2L28.(2016蘇北四市一模,13)某興趣小組用電流傳感器測量某磁場的磁感應(yīng)強度。實驗裝置如圖甲,不計電阻的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強磁場中,導(dǎo)軌間距為d,其平面與磁場方向垂直。電流傳感器與阻值為R的電阻串聯(lián)接在導(dǎo)軌上端。質(zhì)量為m、有效阻值為r的導(dǎo)體棒AB由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑,該過程中電流傳感器測得的電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,電流最大值為Im。棒下滑過程中與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,不計電流傳感器內(nèi)阻及空氣阻力,重力加速度為g。(1)求該磁感應(yīng)強度的大小。(2)求在t1時刻棒AB的速度大小。(3)在0~t1時間內(nèi)棒AB下降了h,求此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱。答案(1)mgImd(2)IC組2016—2018年模擬·方法題組方法1感應(yīng)電流方向的判定方法1.(2016蘇北四市一模,3)如圖所示,螺線管與靈敏電流計相連,磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放,向下穿過螺線管。下列說法正確的是()A.電流計中的電流先由a到b,后由b到aB.a點的電勢始終低于b點的電勢C.磁鐵減少的重力勢能等于回路中產(chǎn)生的熱量D.磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度答案D方法2電磁感應(yīng)中的電路分析方法2.(2016江蘇南通二模,13)如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框置于光滑水平面上,線框邊長為ab=L、ad=2L。虛線MN過ad、bc邊中點。一根能承受最大拉力為F0的細線沿水平方向拴住ab邊的中點O。從某時刻起,在MN右側(cè)加一方向豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小按B=kt的規(guī)律均勻變化。一段時間后,細線被拉斷,線框向左運動,ab邊穿出磁場時的速度為v。求:(1)細線斷裂前線框中的電功率P;(2)細線斷裂后瞬間線框的加速度大小a及線框離開磁場的過程中安培力所做的功W;(3)線框穿出磁場過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。答案(1)k2L4R(2)QUOTEF0mQUOTE12mv2(3)QUOTEF0kL方法3電磁感應(yīng)中動力學(xué)問題的分析方法3.(2017江蘇六市二模,13)如圖所示,MN、PQ為光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌,電阻R=3.0Ω,置于豎直向下的有界勻強磁場中,OO'為磁場邊界,磁場磁感應(yīng)強度B=1.0T,導(dǎo)軌間距L=1.0m,質(zhì)量m=1.0kg的導(dǎo)體棒垂直置于導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻r=1