高考物理二轮复习 专题专讲训练 第10讲 电磁感应问题的综合分析（含解析）VIP专享VIP免费

第10讲电磁感应问题的综合分析一、选择题(1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题)1．(·江苏卷，1)如图4－10－19所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为图4－10－19A.B.C.D.解析由法拉第电磁感应定律可知，在Δt时间内线圈中产生的平均感应电动势为E＝n＝n＝，选项B正确．答案B2．如图4－10－20所示，竖直平面内一具有理想边界AB的匀强磁场垂直纸面向里，在距离边界H处一正方形线框MNPO以初速度v0向上运动，假设在整个过程中MN始终与AB平行，则下列图象能反映线框从开始至到达最高点的过程中速度变化规律的是()图4－10－20解析在线框从开始运动到MN边接近AB时，线框做匀减速直线运动；MN边进入磁场后因切割磁感线而产生感应电流，其受到安培力作用则线框加速度瞬时变大，速度瞬时减小更快．随着速度减小，产生的感应电流减小，安培力减小，加速度减小，所以能正确反映线框速度与时间关系的是图C.答案C3．(·全国大纲卷，20)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率()A．均匀增大B.先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变解析开始时，条形磁铁以加速度g竖直下落，则穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落．开始时的感应电流比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小．当条形磁铁的速度达到一定值后，相应铜环对条形磁铁的作用力趋近于条形磁铁的重力．故条形磁铁先加速运动，但加速度变小，最后的速度趋近于某个定值．选项C正确．答案C4.两条光滑的平行导轨水平放置，导轨的右端连接一阻值为R的定值电阻，将整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，现将一导体棒置于O点，从某时刻起，在一外力的作用下由静止开始向左做匀加速直线运动，导体棒先后通过M和N两点，其中OM＝MN.已知导体棒与导轨接触良好，始终与导轨垂直，且除定值电阻外其余部分电阻均不计．则下列说法错误的是()图4－10－21A．导体棒在M、N两点时，所受安培力的大小之比为1∶B．导体棒在M、N两点时，外力F的大小之比为1∶C．导体棒在M、N两点时，电路的电功率之比为1∶2D．从O到M和从M到N的过程中流过电阻R的电荷量之比为1∶1解析由v2＝2ax可知，导体棒通过M、N两点时，导体棒速度之比为1∶，产生的感应电流之比为1∶，所受安培力之比为1∶，由牛顿第二定律可知，外力F的大小之比不是1∶；由电功率公式P＝I2R可知，导体棒通过M、N两位置时，电阻R的电功率之比为1∶2；由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义可得q＝ΔΦ/R，从O到M和从M到N的两个过程中，ΔΦ相等，所以通过导体棒横截面的电荷量之比为1∶1.答案B5．将一段导线绕成图4－10－22甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内．回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图4－10－21乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是()图4－10－22解析由B－t图象可知，在0～时间内，B均匀减小；～时间内，B反向均匀增大．由楞次定律知，通过ab的电流方向向上，由左手定则可知ab边受安培力的方向水平向左．由于B均匀变化，产生的感应电动势E＝S不变，则安培力大小不变．同理可得在～T时间内，ab边受安培力的方向水平向右，故选项B正确．答案B6．(·高考押题卷三)如图4－10－23甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F外作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F随时间t的变化关系，则图中可...