专题讲座八电磁感应的综合应用(一)第2页专题讲座八电磁感应的综合应用(一)1.(2019·广东湛江四校联考)如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N,Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻.导轨上放置着金属棒ab,其电阻r=0.2Ω.当金属棒在水平拉力作用下以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时(A)A.ab棒所受安培力大小为0.02NB.N,Q间电压为0.2VC.a端电势比b端电势低D.回路中感应电流大小为1A解析:ab棒产生的感应电动势E=BLv=0.5×0.1×4V=0.2V,感应电流为I==A=0.4A,ab棒所受安培力大小F安=BIL=0.5×0.4×0.1N=0.02N,故A正确,D错误;N,Q间电压为U=IR=0.4×0.3V=0.12V,故B错误;由右手定则知,ab棒中感应电流方向由b到a,a端电势较高,故C错误.2.(2019·长春模拟)如图所示,两光滑平行金属导轨间距为L,直导线MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B.电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计.现给导线MN一初速度,使导线MN向右运动,当电路稳定后,MN以速度v向右做匀速运动时(C)A.电容器两端的电压为零第4页关于ab边所受安培力随时间变化的Ft图像(规定安培力方向向右为正)正确的是(C)解析:由楞次定律知,感应电流的方向为adcba,根据电磁感应定律有E=n=nS,则I==nS,电流为定值,根据左手定则,ab边所受安培力的方向向右,由F=BIL知,安培力均匀增加,由于B≠0,因此F≠0.所以C正确,A,B,D错误.5.如图(甲)所示,矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中,两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分,两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图(乙)所示,规定磁场垂直纸面向内为正,线圈中感应电流逆时针方向为正.则线圈感应电流随时间的变化图像为(A)解析:当垂直纸面向里的磁通量增大时,垂直纸面向外的磁通量在减小,则总的磁通量变化是垂直纸面向里增大,由楞次定律判断可知,感应电流为正,选项B,D错误;由E==S可知,电路中感应电流大小恒定不变,故选项A正确.6.(2019·洛阳一模)如图(甲)所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成60度角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图(乙)所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图像是(D)第5页解析:由E==sin60°可知,电动势保持不变,则电路中电流不变,故A,B错误;由安培力F=BIL可知,电路中安培力随B的变化而变化,当B为负值时,安培力的方向为正,外力F为负;B为正值时,安培力为负值,外力F为正值,故C错误,D正确.7.(2019·西安模拟)(多选)如图所示,两根足够长、电阻不计且相距L=0.2m的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶端接有一盏额定电压U=4V的小灯泡,两导轨间有一磁感应强度大小B=5T、方向垂直斜面向上的匀强磁场.今将一根长为2L、质量m=0.2kg、接入电路的电阻r=1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放、金属棒与导轨接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,已知金属棒下滑到速度稳定时,小灯泡恰能正常发光,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则(BD)A.金属棒刚开始运动时的加速度大小为3m/s2B.金属棒刚开始运动时的加速度大小为4m/s2C.金属棒稳定下滑时的速度大小为9.6m/sD.金属棒稳定下滑时的速度大小为4.8m/s解析:金属棒刚开始运动时初速度为零,不受安培力作用,由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,代入数据得a=4m/s2,故选项A错误,B正确;设金属棒稳定下滑时速度为v,感应电动势为E(金属棒的有效长度为L),回路中的电流为I,由平衡条件得mgsinθ=BIL+μmgcosθ,由闭合电路欧姆定律得I=,而E=BLv,联立解得v=4.8m/s,故选项C错误,D正确.第6页8.(2019·福建漳州模拟)(多选)如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外(图中未画出),区域C1中磁场的磁感应强...
