專題2電磁感應一、選擇題（1?5題為單選題，6?9題為多選題）以下是必修三課本上的幾幅與磁現(xiàn)象有關的圖片，則敘述正確的是（）（T）憶）倆）（T）A.如圖甲所示，導線下方的小磁針N極垂直紙面向里運動，則導線中的電流方向水平向左如圖乙所示，在U形磁鐵中間的導線受力向外運動，則通過導線的電流方向如圖所示如圖丙所示，電流間的相互作用是通過電荷的電場而發(fā)生的如圖丁所示，開關閉合后滑動變阻器的滑片勻速向左滑動時，電流計指針不會發(fā)生偏轉2.ab為一金屬桿，它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內轉動，（T）憶）倆）（T）A.如圖甲所示，導線下方的小磁針N極垂直紙面向里運動，則導線中的電流方向水平向左如圖乙所示，在U形磁鐵中間的導線受力向外運動，則通過導線的電流方向如圖所示如圖丙所示，電流間的相互作用是通過電荷的電場而發(fā)生的如圖丁所示，開關閉合后滑動變阻器的滑片勻速向左滑動時，電流計指針不會發(fā)生偏轉2.ab為一金屬桿，它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內轉動，s為以a為圓心位于紙面內的金屬圓環(huán)，在桿轉動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸，A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，另一端與a點良好接觸。當桿沿逆時針方向轉動時，某時刻ab桿的位置如圖，則此時刻（）有電流通過電流表，方向由c向〃；作用于桿ab的安培力向右有電流通過電流表，方向由d向c；作用于桿ab的安培力向左有電流通過電流表，方向由d向c；作用于桿ab的安培力向右無電流通過電流表，作用于桿ab的安培力為零XXXX3.高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運動。下列有關鋁盤剎車的說法正確的是（）鋁盤甲區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向里的磁場鋁盤乙區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場磁鐵與甲、乙兩區(qū)域的感應電流之間的作用力，都會使鋁盤減速若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤的作用力變大嚴*匕便域5.輕質細線吊著一匝數(shù)為100匝、總電阻為2.50的勻質正三角形閉合金屬線框，線框的質量為600g,線框的頂點正好位于半徑為10cm的圓形勻強磁場的圓心處，線框的上邊水平，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面向里,大小隨時間變化如圖乙所示。從0時刻開始經過一段時間后細線開始松弛，取g=10m/s2,n=3。貝％）線框中有沿逆時針方向逐漸增大的感應電流線框中磁通量的變化率為1.5x10-zWb/st=8s時，線框中產生的感應電動勢的大小為0.25Vt=10s時，細線開始松弛6.如圖，鐵芯M、線圈力、線圈B都=三==2.5x10-3Wb/s可自由移動，S合上后，要使B中有Atn100感應電流且流過電阻R的電流方向為a-b，可采用的辦法是（）使B迅速靠近AB.斷開電源開關B.斷開電源開關S土［IV)rr*LL,IC.將鐵芯M插入T-AD.將鐵芯M抽出粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框，原先整個置于有界勻強磁場內，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框沿四個不同方向以相同的速度勻速平移出磁場，如圖所示，線框在移出磁場的整個過程，下列說法正確的是（)①A.四種情況下,ab邊的電流的方向都相同B.四種情況下,ab之間的電勢差都相同C.四種情況下,ab的整個過程，下列說法正確的是（)①A.四種情況下,ab邊的電流的方向都相同B.四種情況下,ab之間的電勢差都相同C.四種情況下,ab邊產生的焦耳熱都相同D.四種情況下,拉力做功都相同8.如圖甲所示,光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成0角，M、P兩端間接有阻值為R的定值電阻。阻值為尸的金屬棒ab垂直導軌放置，其他部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上。從t=0時刻開始，棒受到一個平行于導軌向上的外力尸作用，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒始終與導軌垂直，且接觸良好，通過R的感應電流/隨時間t變化的圖象如圖乙所示,下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量0、磁通量的變化率R、棒兩端的電勢差Uab和通過棒的電荷量q隨時間t變化的圖象，其中正確的是（隨時間t變化的圖象，其中正確的是（如圖所示，水平面內固定有兩根平行的光滑長直金屬導軌，間距為厶電阻不計。整個裝置處于兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的豎直勻強磁場中，虛線為兩磁場的分界線。質量均為m的兩根相同導體棒MN、PQ靜置于如圖所示的導軌上（兩棒始終與導軌垂直且接觸良好）?，F(xiàn)使MN棒獲得一個大小為％，方向水平

向左的初速度，則在此后的整個運動過程中()兩金屬棒組成系統(tǒng)動量不守恒MN棒克服安培力做功的功率等于MN棒的發(fā)熱功率兩棒最終的速度大小均為0.5%,方向相反通過PQ棒某一橫截面的電荷量為籌0二、非選擇題現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈力、線圈E、電流計及開關如圖連接。在開關閉合、線圈力放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。由此可以判斷閉合開關，能引起電流計指針(填向左或向右)偏轉線圈A中鐵芯向上拔出，能引起電流計指針(填向左或向右)偏轉滑動變阻器的滑動端P向左減速滑動都能引起電流計指針(填向左或向右)偏轉，電流計指針偏角(填增大或減小)如圖甲所示，一邊長Z=0.5m的正方形金屬框ABCD置于光滑絕緣水平桌面上，其電阻R=1Q,質量m=0.2kg，右側有一個理想邊界為MN、PQ的勻強磁場，磁感應強度大小B=1T,方向垂直紙向里，其寬度恰與金屬框邊長相等，且金屬框的BC邊與邊界MN重合。從零時刻開始，給金屬框施加一水平向右的外力,金屬框從靜止開始做勻加速直線運動，金屬框中的感應電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，4=0.5s時電流方向突然反向，規(guī)定逆時針方向的電流為正，求:乙乙金屬框的加速度大?。?2片時刻金屬框的電流大小彳；(3)0?“時間范圍內水平外力功率的最大值。12．2012年11月，我國殲－15艦載機(如圖甲所示)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功，它的阻攔系統(tǒng)原理如圖乙所示，飛機著艦時，通過阻攔索對飛機施加作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止。新一代航母阻攔系統(tǒng)的研制，則從阻攔索阻攔轉向了引入電磁學模型的電磁阻攔技術，其基本原理如圖丙所示，飛機著艦時鉤住軌道上的一根金屬棒并關閉動力系統(tǒng)，在磁場中共同滑行減速。阻攔索與金屬棒絕緣。XXX艦載機著艦阻攔索阻攔模型K飛機_￡＜、阻攔索乙:阻攔索阻攔模型住軌道上的一根金屬棒并關閉動力系統(tǒng)，在磁場中共同滑行減速。阻攔索與金屬棒絕緣。XXX艦載機著艦阻攔索阻攔模型K飛機_￡＜、阻攔索乙:阻攔索阻攔模型電離阻攔模型命:堿棒A/xxxxxxXjV/^xxtxxxxxxQ丙；電磁陽攔模型甲：艦戟機若艦(1)試分析電磁阻攔相對于阻攔索阻攔的優(yōu)點。試分析電磁阻攔中，飛機從鉤住金屬棒到停下來的整個過程做怎樣的運動。參考答案一、選擇題（1?5題為單選題，6?9題為多選題）【答案】B【解析】如圖甲所示，導線下方的小磁針N極垂直紙面向里運動，表明導線下方磁場方向向里，根據(jù)安培定則，導線中的電流方向水平向右，A錯誤；如圖乙所示，在U形磁鐵中間的導線受力向外運動，表明安培力向外，根據(jù)左手定則，通過導線的電流方向如圖所示，B正確；如圖丙所示，電流間的相互作用是通過的電流周圍的磁場而發(fā)生的，C錯誤；如圖丁所示，開關閉合后滑動變阻器的滑片勻速向左滑動時，滑動變阻器的阻值變化，回路的電流變化，線圈A周圍的磁場發(fā)生變化，線圈B的磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，電流計指針一定發(fā)生偏轉，D錯誤?！敬鸢浮緽【解析】當桿沿逆時針方向轉動時，根據(jù)右手定則，判斷出ab桿中感應電流方向為b—a,電流通過電流表，方向為d—c；根據(jù)左手定則可知，作用于桿ab的安培力向左，故B正確，ACD錯誤?！敬鸢浮緾【解析】鋁盤甲區(qū)域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應電流方向為逆時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；鋁盤乙區(qū)域中的磁通量減小，由楞次定律可知，乙區(qū)域感應電流方向為順時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；由“來拒去留”可知，磁鐵與感應電流之間有相互阻礙的作用力，則會使鋁盤減速，故C正確；若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會導致渦流產生的磁場減弱，則磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果明顯低于實心鋁盤，故D錯誤?！敬鸢浮緾AB4—01【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可得感應電動勢E=nS=100xx；n0.12V=0.25V，根據(jù)歐At8—06E0.25姆定律可得電流I==A=0.1A，根據(jù)楞次定律可知，感應電流逆時針方向，故A錯誤，C正確；線r2.5框中磁通量的變化率，故B錯誤；Z=10s時，由圖可知B=5T，根據(jù)幾何關系可得線框的有效長度L=r=0.1m,線框受到的安培力為F二nBIL=100x5x0.1x0.1N二5N，因為F二5N<G二6N，所以細線并未開始松弛，故D錯誤?！敬鸢浮緼C【解析】由題意可知，流過電阻R的電流方向為a—b，根據(jù)右手螺旋定則，線圈B中感應電流的磁場方向是水平向左，因此原磁場水平向左減弱或水平向右增強。根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈A在B中產生的磁場方向是水平向右，當使B迅速靠近A時，穿過線圈B的磁通量向右且增大，因此R中的感應電流方向為a—b，故A正確；當斷開電源開關時，穿過線圈B的磁通量向右減小，因此R中的感應電流方向為b—a。故B錯誤；當將鐵芯M插入時，穿過線圈B的磁通量向右增加，因此R中的感應電流方向為a—b，將鐵芯M抽出時，R中電流反向，故C正確；D錯誤。【答案】ACD【解析】四種情況下，線框的磁通量都減小，由楞次定律知識，電流為順時針，即ab邊的電流方向都相同,ERBLv故A正確；感應電動勢E=BLv，電路電流1=，第一、第三、第四，三種情況卩=1—，第二種Rab44情況U—I--R—一^，故B錯誤；磁場力對線框做的功等于電阻絲產生的焦耳熱ab44E2B2L2v2LB2L-vQW—Q—t—x—=，又Q=手，所以Q相同，故C正確；線框以相同的速度勻速平移RRvRab4ab出磁場，所以拉力做功與磁場力做功大小相等，由上一選項分析，可知四種情況下，拉力做功都相同，故D正確。【答案】BC【解析】由圖看出，通過人的感應電流隨時間t增大，根據(jù)法拉第電磁感應定律得知，穿過回路的磁通量是非EA①均勻變化的，①-1應是曲線，A錯誤；由電流圖象得I—kt，k是比例系數(shù)I-一，E—，貝yR+rAt———kt(R+r)，B正確；a、b兩端的電壓=IR=kRt，則Uab與t成正比，C正確；根據(jù)q=It=kt2，/it-D錯誤?！敬鸢浮緼CD【解析】由右手定則可知，MN中感應電流由N到M,受到安培力向右，PQ中感應電流由P到Q,受到安培力向右，故兩導體棒受到的安培力方向相同，系統(tǒng)的合外力不為零，故兩金屬棒組成系統(tǒng)動量不守恒,A正確；MN棒克服安培力做功的功率大于MN棒的發(fā)熱功率,B錯誤;MN向左減速,PQ向右加速,當滿足BL”—BLv，即v—v時，回路中感應電流為零，達到穩(wěn)定狀態(tài)，兩導體棒受到的平均安培力大小相等，對兩導體棒由動量12定理可得—F—mv-mv,Ft—mv，解得v=v=0.5卩，兩導體棒速度方向相反，C正確；設通過PQ102120mv棒某一橫截面的電荷量為g，可得q—It，對PQ棒，由動量定理可得BIL-1—mv，聯(lián)立解得q—長,D22BL正確。二、非選擇題【答案】(1)向左(2)向右(3)向右減小【解析】將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，滑動變阻器電阻變大，線圈A中的電流減小，穿過線圈B的磁通量減小，電流計指針向右偏轉。閉合開關，穿過線圈B的磁通量增加，則能引起電流計指針向左偏轉；線圈A中鐵芯向上拔出，穿過線圈B的磁通量減小，則能引起電流計指針向右偏轉；滑動變阻器的滑動端P向左減速滑動，滑動變阻器電阻變大，線圈A中的電流減小，穿過線圈B的磁通量減小，都能引起電流計指針向右偏轉；由于電流變化變慢，則B中感應電動勢逐漸減小，感應電流減小，即電流計指針偏角減小。【解析】(1)由圖乙可知，t］時刻金屬框恰好全部進入磁場，位移恰等于金屬框邊長，根據(jù)運動學公式1L二一at22i解得a=4m/s2⑵ty時刻金屬框速度v=at111E又E=BLv，I=，t=0.5s11R1解得I1=1A。(3)根據(jù)牛頓第二定律可得F-BIL=ma由分析可知t1時刻金屬框完全進入磁場時速度最大，電流最大，對應外力最大F=1.3Nm功率最大值P=L3x2W=2.6W。max【解析】(1)根據(jù)阻攔索阻攔模型的受力分析，可知飛機受到兩根阻攔索的作用力。對于阻攔索而言，一方面在硬度和韌性方面的工藝要求非常苛刻，制造難度大；另一方面，阻攔索持續(xù)工作一段時間后，容易出現(xiàn)疲勞和老化等問題。對于電磁阻攔模型，可把飛機與金屬棒看成一個整體，其在磁場中做切割磁感線運動時會受到安培力的阻礙作用，相對于利用阻攔索阻攔而言，電磁阻攔減少了對阻攔索的依賴，提高了飛機著艦的安全性和可靠性。(2)以飛機和金屬棒組成的整體為研究對象，設飛機質量為金屬棒質量為加，飛機剛鉤住金屬棒的前后時刻系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律，有Mv°=(