1、高考熱點專項練(十)電磁感應熱點一電磁感應中的圖象問題1(2015山東理綜19)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圖象可能正確的是()解析：在第一個0.25T0時間內(nèi)，通過大圓環(huán)的電流為順時針逐漸增加，由楞次定律和右手螺旋定則可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢高于b端，因電流的變化率逐漸減小，故內(nèi)環(huán)的電動勢逐漸減??；同理在第0.25T00.5T0時間內(nèi)，通過大圓環(huán)的電流為順時針逐漸減小，由楞次定律和右手螺旋定則可

2、判斷內(nèi)環(huán)的a端電勢低于b端，因電流的變化率逐漸變大故內(nèi)環(huán)的電動勢逐漸變大，故選項C正確。答案：C2如圖甲所示，光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為B的正方向)，導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，除導體棒電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài)。規(guī)定ab的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在0t1時間內(nèi)，能正確反映流過導體棒ab的電流I和導體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是()解析：由楞次定律可判定回路中的電流方向始終為ba，由法拉第電磁感應定律

3、可判定回路中的電流大小恒定，故A、B兩項錯；由F安BIl可得F安隨B的變化而變化，在0t0時間內(nèi)，F(xiàn)安方向水平向右，故外力F與F安等值反向，方向水平向左，為負值；在t0t1時間內(nèi)，F(xiàn)安方向改變，故外力F方向也改變，為正值，綜上所述，D項正確。答案：D熱點二楞次定律、法拉第電磁感應定律的應用3.(2015山東理綜17)(多選)如圖所示，一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強磁場，圓盤開始減速。在圓盤減速過程中，以下說法正確的是)A處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高B所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動C若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動D若所加磁場穿過

4、整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動解析：由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項A正確；根據(jù)EBLv可知所加磁場越強，則感應電動勢越大，感應電流越大，產(chǎn)生的阻礙圓盤轉(zhuǎn)動的安培力越大，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動，選項B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動，選項C錯誤；若所加磁場穿過整個圓盤，則圓盤中無感應電流，不產(chǎn)生安培力，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，選項D正確。答案：ABD4.(多選)(2015新課標全國19)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓

5、盤在磁針(的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是)A圓盤上產(chǎn)生了感應電動勢B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動C在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動解析：當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，選項A正確；圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場對磁針施加磁場力作用，導致磁針轉(zhuǎn)動，選項B正確；由于圓盤中心正上方懸掛小磁針，在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量不變，選項C錯誤；圓盤中自由電子隨圓盤一起運

6、動形成的電流的磁場，由安培定則可判斷出在中心方向豎直向下，其他位置關(guān)于中心對稱，此磁場不會導致磁針轉(zhuǎn)動，選項D錯誤。答案：AB5(多選)(2014四川卷6)如圖所示，不計電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很小。質(zhì)量為0.2kg的細金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形，其有效電阻為0.1。此時在整個空間加方向與水平面成30角且與金屬桿垂直的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化規(guī)律是B(0.40.2t)T，圖示磁場方向為正方向?？颉醢搴蜅U不計形變。則()At1s時，金屬桿中感應電流方向從C到DBt3s時，金屬桿中感應

7、電流方向從D到CCt1s時，金屬桿對擋板P的壓力大小為0.1NDt3s時，金屬桿對擋板H的壓力大小為0.2N可知：Etttsin300.212V0.1V，故感應電流為I1A，金屬桿受到的安培力FA解析：根據(jù)楞次定律可判斷感應電流的方向總是從C到D，故A正確，B錯誤；由法拉第電磁感應定律SBBL21E2RtFBIL，1s時，A0.211N0.2N，方向如圖1，此時金屬桿受力分析如圖1，由平衡條件可知F1FAcos600.1N，F(xiàn)1為擋板P對金屬桿施加的力。t3s時，磁場反向，此時金屬桿受力分析如圖2，此時擋板H對1金屬桿施加的力向右，大小F3BILcos600.2112N0.1N。故C正確，D錯

8、誤。答案：AC熱點三電磁感應定律的綜合應用6.St(2r)2r2II(2014新課標全國25)半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下。在內(nèi)圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出)。直導體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導軌保持良好接觸。設導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，導體棒和導軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為g。求(1)通過電阻R的感應電流的方向和

9、大??；(2)外力的功率。解析：(1)在t時間內(nèi)，導體棒掃過的面積為12根據(jù)法拉第電磁感應定律，導體棒上感應電動勢的大小為BSEt根據(jù)右手定則，感應電流的方向是從B端流向A端。因此，通過電阻R的感應電流的方向是從C端流向D端。由歐姆定律可知，通過電阻R的感應電流的大小I滿足ER聯(lián)立式得3Br22R(2)在豎直方向有mg2FN0式中，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導軌對導體棒的正壓力大小相等，其值為FN。兩導軌對運行的導體棒的滑動摩擦力均為FfFN在t時間內(nèi)，導體棒在內(nèi)、外圓導軌上掃過的弧長分別為l1rt和l22rt克服摩擦力做的總功為WfFf(l1l2)Pmgr答案：(1)方向：由C端到D端大?。?

10、2)mgr在t時間內(nèi)，消耗在電阻R上的功為WRI2Rteqoac(,10)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，外力在t時間內(nèi)做的功為WWfWR外力的功率為WPt由至式得392B2r424R3Br22R392B2r424R7.解析：(1)由牛頓第二定律a12m/s2(2016浙江理綜24)小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l(xiāng)0.50m，傾角53，導軌上端串接一個R0.05的電阻。在導軌間長d0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B2.0T。質(zhì)量m4.0kg的金屬棒CD水平置于導軌上，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

11、相距x0.24m。一位健身者用恒力F80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g10m/s2，sin530.8，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??；(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大??；(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。Fmgsinm進入磁場時的速度v2ax2.4m/s(2)感應電動勢EBlv感應電流IBlvR安培力FAIBl代入得FABl2vR48N(3)健身者做功WF(xd)64J由牛頓第二定

12、律FmgsinFA0CD棒在磁場區(qū)做勻速運動d在磁場中運動時間tv焦耳熱QI2Rt26.88J答案：(1)2.4m/s(2)48N(3)64J26.88J8.板的距離為，離開電場的位置到Q板的距離為。求：聯(lián)立可得UPQ。如圖所示，單匝圓形線圈與勻強磁場垂直，勻強磁場的磁感應強度為B，圓形線圈的電阻不計。導體棒a繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動，以角速度旋轉(zhuǎn)切割磁感線，導體棒的長度為l，電阻為r。定值電阻R1、R2和線圈構(gòu)成閉合回路，P、Q是兩個平行金屬板，兩極板間的距離為d，金屬板的長度為L。在金屬板的上邊緣，有一質(zhì)量為m且不計重力的帶負電粒子豎直向下射入極板間，并從金屬板的下邊緣離開。帶電粒子進入電場的位置到Pdd33(1)導體棒a順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動；(2)定值電阻R2兩端的電壓；(3)若R13r，R22r，試求帶電粒子的電荷量。解析：(1)依題意，帶電粒子受到的靜電力水平向右。帶電粒子帶負電，所以P板帶負電，Q板帶正電。由右手定則可知，導體棒a逆時針轉(zhuǎn)動。