2026年高考物理模擬試卷重點(diǎn)知識(shí)題型-電磁感應(yīng)(2025年12月)_第1頁(yè)
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第1頁(yè)(共1頁(yè))2026年高考物理復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)(2025年12月)一.選擇題(共8小題)1.如圖所示,上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊()A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng) B.在兩個(gè)下落過(guò)程中的機(jī)械能都守恒 C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大2.如圖所示,一平面線(xiàn)圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知線(xiàn)圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)方向看去,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A.逆時(shí)針?lè)较?,逆時(shí)針?lè)较?B.逆時(shí)針?lè)较?,順時(shí)針?lè)较?C.順時(shí)針?lè)较?,順時(shí)針?lè)较?D.順時(shí)針?lè)较?,逆時(shí)針?lè)较?.一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm的正方形金屬線(xiàn)框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)垂直,電阻為0.36Ω.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,則線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值為()A.2×10﹣5A B.6×10﹣5C.22×10﹣5A D.3224.如圖,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線(xiàn)圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線(xiàn)圈中線(xiàn)AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線(xiàn)圈始終不動(dòng),則關(guān)于線(xiàn)圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是()A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右5.半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn),分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖1所示.有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖2所示.在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì),電荷量為q的靜止微粒,則以下說(shuō)法正確的是()A.第2秒內(nèi)上極板為正極 B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極 C.第2秒末微?;氐搅嗽瓉?lái)位置 D.第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2π6.如圖1所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時(shí)刻開(kāi)始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F,由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量Φ、磁通量的變化率ΔΦΔt、棒兩端的電勢(shì)差Uab和通過(guò)棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象A. B. C. D.7.如圖所示,邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線(xiàn)框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線(xiàn)框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線(xiàn)框的一條對(duì)角線(xiàn)和虛線(xiàn)框的一條對(duì)角線(xiàn)恰好在同一直線(xiàn)上。從t=0開(kāi)始,使導(dǎo)線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線(xiàn)方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng),直到整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?,則下列表示I﹣t關(guān)系的圖線(xiàn)中,正確的是()A. B. C. D.8.如圖,足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過(guò)程中()A.運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為12B.下滑位移大小為qRBLC.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLν D.受到的最大安培力大小為B二.多選題(共4小題)(多選)9.兩個(gè)圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)A以如圖所示的方向繞環(huán)心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則()A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大(多選)10.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r不能忽略.R1和R2是兩個(gè)定值電阻,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線(xiàn)圈.開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的.從閉合開(kāi)關(guān)S到電路中電流達(dá)到穩(wěn)定為止的時(shí)間內(nèi),通過(guò)R1的電流I1和通過(guò)R2的電流I2的變化情況是()A.I1開(kāi)始較大而后逐漸變小 B.I1開(kāi)始很小而后逐漸變大 C.I2開(kāi)始很小而后逐漸變大 D.I2開(kāi)始較大而后逐漸變?。ǘ噙x)11.如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線(xiàn)框abcd,其一條對(duì)角線(xiàn)ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線(xiàn)框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線(xiàn)圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?,則在線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是下圖中的()A. B. C. D.(多選)12.如圖a,螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖b所示規(guī)律變化時(shí)()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),L有收縮趨勢(shì) B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì) C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流三.填空題(共4小題)13.一個(gè)面積S=4×10﹣2m2、匝數(shù)n=100匝的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈面,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖可知,在開(kāi)始2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量等于Wb,在開(kāi)始2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率等于Wb/s,在開(kāi)始2s內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于V。14.光滑平行軌道abcd如圖所示,軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍,軌道足夠長(zhǎng).將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段,P棒置于距水平軌道高h(yuǎn)的地方,放開(kāi)P棒,使其自由下滑,則最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)P棒的速度為,Q棒的速度為.15.如圖所示,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且具有擴(kuò)張趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)a時(shí)針?biāo)傩D(zhuǎn)(填“順”或“逆”、“加”或“減”)16.如圖所示,電阻不計(jì)的“∠”形導(dǎo)軌ADC垂直于磁場(chǎng)固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電阻與長(zhǎng)度成正比的導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌保持良好接觸并向右勻速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌組成的閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(填“增大”“不變”或“減小”),感應(yīng)電流(填“增大”“不變”或“減小”).四.解答題(共4小題)17.如圖,ab和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌,MN和M′N(xiāo)′是兩根用細(xì)線(xiàn)連接的金屬桿,其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上,使兩桿水平靜止,并剛好與導(dǎo)軌接觸;兩桿的總電阻為R,導(dǎo)軌間距為l。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略,重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線(xiàn)燒斷,保持F不變,金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求:(1)細(xì)線(xiàn)燒斷后,任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比;(2)兩桿分別達(dá)到的最大速度。18.如圖,質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計(jì),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱.導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0.以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t=0時(shí),一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度為a.(1)求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式;(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為多少?(3)某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W,求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量.19.發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類(lèi)似性,源于它們機(jī)理上的類(lèi)似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,以速度v(v平行于MN)向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻,導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源,導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。(1)求在Δt時(shí)間內(nèi),圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。(2)從微觀(guān)角度看,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。a.請(qǐng)?jiān)趫D3(圖1的導(dǎo)體棒ab)、圖4(圖2的導(dǎo)體棒ab)中,分別畫(huà)出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。b.我們知道,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢?請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例,通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明。20.如圖,一關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)體軌道位于水平面內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與平面垂直。一足夠長(zhǎng),質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒沿x軸方向置于軌道上,在外力F作用下從原點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿y軸正方向做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)棒與x軸始終平行。棒單位長(zhǎng)度的電阻ρ,與電阻不計(jì)的軌道接觸良好,運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱功率隨棒位置的變化規(guī)律為P=ky32(1)導(dǎo)體軌道的軌道方程y=f(x);(2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力Fm隨y的變化關(guān)系;(3)棒從y=0運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=L過(guò)程中外力F的功。

2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電磁感應(yīng)(2025年12月)參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)題號(hào)12345678答案CBBDABDB二.多選題(共4小題)題號(hào)9101112答案BCACADAD一.選擇題(共8小題)1.如圖所示,上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊()A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng) B.在兩個(gè)下落過(guò)程中的機(jī)械能都守恒 C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大【考點(diǎn)】來(lái)拒去留;判斷機(jī)械能是否守恒及如何變化.【專(zhuān)題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】C【分析】當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時(shí),由于穿過(guò)銅管的磁通量變化,導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流,因磁場(chǎng),從而產(chǎn)生安培阻力,對(duì)于塑料管沒(méi)有任何阻礙,從而即可求解。【解答】解:A、當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時(shí),由于穿過(guò)銅管的磁通量變化,導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流,因磁場(chǎng),從而產(chǎn)生安培阻力,而對(duì)于塑料管內(nèi)小磁塊沒(méi)有任何阻力,在做自由落體運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、由A選項(xiàng)分析可知,在銅管的小磁塊機(jī)械能不守恒,而在塑料管的小磁塊機(jī)械能守恒,故B錯(cuò)誤;C、在銅管中小磁塊受到安培阻力,則在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng),故C正確;D、根據(jù)動(dòng)能定理可知,因安培阻力,導(dǎo)致產(chǎn)生熱能,則至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的小,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】考查安培力產(chǎn)生原因,注意感應(yīng)電流產(chǎn)生條件,理解渦流的概念。2.如圖所示,一平面線(xiàn)圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知線(xiàn)圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)方向看去,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A.逆時(shí)針?lè)较?,逆時(shí)針?lè)较?B.逆時(shí)針?lè)较颍槙r(shí)針?lè)较?C.順時(shí)針?lè)较?,順時(shí)針?lè)较?D.順時(shí)針?lè)较颍鏁r(shí)針?lè)较颉究键c(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【專(zhuān)題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】B【分析】本題的關(guān)鍵是明確線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)位置Ⅰ和Ⅱ過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化情況,然后根據(jù)楞次定律即可求解?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,當(dāng)線(xiàn)圈從Ⅰ位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向,順著磁場(chǎng)方向看是逆時(shí)針;當(dāng)線(xiàn)圈從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Ⅱ位置的過(guò)程中,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是順時(shí)針,所以當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)的方向看去,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是先逆時(shí)針?lè)较蛟夙槙r(shí)針?lè)较?,所以B正確,ADC錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】楞次定律是判定感應(yīng)電流方向的一般規(guī)律應(yīng)熟練掌握,注意抓住線(xiàn)圈的原磁場(chǎng)方向與大小的變化。3.一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm的正方形金屬線(xiàn)框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)垂直,電阻為0.36Ω.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,則線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值為()A.2×10﹣5A B.6×10﹣5C.22×10﹣5A D.322【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo).【專(zhuān)題】計(jì)算題;壓軸題;推理論證能力;分析綜合能力.【答案】B【分析】解本題的關(guān)鍵是根據(jù)所磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖,利用法拉第電磁感應(yīng)定律求出線(xiàn)框中電壓隨時(shí)間的變化情況,然后根據(jù)電流熱效應(yīng)可以求出感應(yīng)電流的有效值;在求電壓時(shí)注意所給圖象的斜率物理意義?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,磁場(chǎng)是周期性變化的,因此產(chǎn)生電壓也是周期性變化的。法拉第電磁感應(yīng)定律E=Δ?0~3秒產(chǎn)生電壓為:U1=0.06×0.06×6×10-33=7.23~5秒產(chǎn)生電壓為:U2=0.06×0.06×6×10-32=1.08由圖可知,磁場(chǎng)的變化周期為5s,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流周期也為5s,前3s電流為:I1=U1設(shè)電流的有效值為I,根據(jù)電流的熱效應(yīng)在一個(gè)周期內(nèi),有:I2RT=I12Rt1+I22Rt2所以解得:I=6×10-5A故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題是關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律和交流電有效值的綜合題。要正確應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律定律,尤其是理解Δ?Δt4.如圖,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線(xiàn)圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線(xiàn)圈中線(xiàn)AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線(xiàn)圈始終不動(dòng),則關(guān)于線(xiàn)圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是()A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【答案】D【分析】由磁鐵的運(yùn)動(dòng)可知線(xiàn)圈中磁通量的變化,由楞次定律可判斷線(xiàn)圈的支持力及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).【解答】解:當(dāng)磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律的第二種描述:“來(lái)拒去留:可知,線(xiàn)圈有向下和向右的趨勢(shì);故線(xiàn)圈受到的支持力增大;同時(shí)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)是因發(fā)生了電磁感應(yīng)而產(chǎn)生了感應(yīng)電流,從而受到了安培力的作用而產(chǎn)生的;不過(guò)由楞次定律的描述可以直接判出,并且能更快捷.5.半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn),分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖1所示.有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖2所示.在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì),電荷量為q的靜止微粒,則以下說(shuō)法正確的是()A.第2秒內(nèi)上極板為正極 B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極 C.第2秒末微?;氐搅嗽瓉?lái)位置 D.第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2π【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算;楞次定律及其應(yīng)用.【專(zhuān)題】計(jì)算題;壓軸題.【答案】A【分析】由圖可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化,則由楞次定則可得出平行板上的帶電情況;對(duì)帶電粒子受力分析可知帶電粒子的受力情況,由牛頓第二定律可知粒子的運(yùn)動(dòng)情況;根據(jù)粒子受力的變化可知粒子加速度的變化,通過(guò)分析可得出粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.【解答】解:0~1s內(nèi)情況:由楞次定律可知,金屬板上極板帶負(fù)電,金屬板下極板帶正電;若粒子帶正電,則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向上而向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。1~2s內(nèi)情況:由楞次定律可知,金屬板上極板帶正電,金屬板下極板帶負(fù)電;故A正確;若粒子帶正電,則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向下而向上做勻減速運(yùn)動(dòng),2s末速度減小為零。2~3s內(nèi)情況:由楞次定律可知,金屬板上極板帶正電,金屬板下極板帶負(fù)電;故B錯(cuò)誤;若粒子帶正電,則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向下而向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=Ud=3~4s內(nèi)情況:由楞次定律可知,金屬板上極板帶負(fù)電,金屬板下極板帶正電;若粒子帶正電,則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向上而向下做勻減速運(yùn)動(dòng)4s末速度減小為零,同時(shí)回到了原來(lái)的位置。故C錯(cuò)誤;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題屬于綜合性題目,注意將產(chǎn)生感應(yīng)電流的部分看作電源,則可知電容器兩端的電壓等于線(xiàn)圈兩端的電壓,這樣即可還原為我們常見(jiàn)題型.6.如圖1所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時(shí)刻開(kāi)始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F,由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量Φ、磁通量的變化率ΔΦΔt、棒兩端的電勢(shì)差Uab和通過(guò)棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象A. B. C. D.【考點(diǎn)】導(dǎo)軌滑桿模型中的圖像問(wèn)題.【專(zhuān)題】壓軸題;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;模型建構(gòu)能力.【答案】B【分析】由題可知,回路中的感應(yīng)電流與時(shí)間成正比,說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也是隨時(shí)間均勻增大的,明確各個(gè)圖象的物理意義,結(jié)合產(chǎn)生感應(yīng)電流的特點(diǎn)即可正確求解?!窘獯稹拷猓篈、由于產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是逐漸增大的,而A圖描述磁通量與時(shí)間關(guān)系中斜率不變,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,故A錯(cuò)誤;B、回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=感應(yīng)電流為:I=E由圖可知:I=kt,即ΔΦΔtR=kt,故有:ΔΦΔt=kRtC、I均勻增大,棒兩端的電勢(shì)差Uab=IR=ktR,則知Uab與時(shí)間t成正比,故C錯(cuò)誤。D、通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為:Q=12It=12kt2,故Q﹣t故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于圖象問(wèn)題一定弄清楚兩坐標(biāo)軸的含義,尤其注意斜率、截距的含義,對(duì)于復(fù)雜的圖象可以通過(guò)寫(xiě)出兩坐標(biāo)軸所代表物理量的函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析。7.如圖所示,邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線(xiàn)框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線(xiàn)框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線(xiàn)框的一條對(duì)角線(xiàn)和虛線(xiàn)框的一條對(duì)角線(xiàn)恰好在同一直線(xiàn)上。從t=0開(kāi)始,使導(dǎo)線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線(xiàn)方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng),直到整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎瑒t下列表示I﹣t關(guān)系的圖線(xiàn)中,正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;楞次定律及其應(yīng)用.【專(zhuān)題】電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合.【答案】D【分析】根據(jù)感應(yīng)電流大小和方向,將選項(xiàng)逐一代入,檢查是否符合題意來(lái)選擇.【解答】解:A、B,導(dǎo)線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故A、B均錯(cuò)誤。C、進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程,線(xiàn)框有效切割長(zhǎng)度變化,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流在變化,故C錯(cuò)誤。D、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程,有效切割長(zhǎng)度L均勻增大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E均勻增大,感應(yīng)電流I均勻增大。穿出磁場(chǎng)過(guò)程,有效切割長(zhǎng)度L均勻減小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E均勻減小,感應(yīng)電流I均勻減小,兩個(gè)過(guò)程電流方向相反。故D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題采用的是排除法.做選擇題常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、圖象法等等.8.如圖,足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過(guò)程中()A.運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為12B.下滑位移大小為qRBLC.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLν D.受到的最大安培力大小為B【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題;電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題;法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專(zhuān)題】壓軸題.【答案】B【分析】金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng).由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,法拉第電磁感應(yīng)定律、能量守恒定律等研究處理.【解答】解:A、金屬棒ab開(kāi)始做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),不是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),平均速度不等于12v,而是大于12νB、由電量計(jì)算公式q=I?Δt,I=ER,E=ΔΦΔtC、產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=qIR,而這里的電流I比棒的速度大小為v時(shí)的電流I'=BLvR小,故這一過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱小于D、金屬棒ab做加速運(yùn)動(dòng),或先做加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng),速度為v時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,受到的安培力最大,最大安培力大小為F=BI′L=B2L故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】電磁感應(yīng)綜合題中,常常用到這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式:感應(yīng)電量q=nΔΦR+r二.多選題(共4小題)(多選)9.兩個(gè)圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)A以如圖所示的方向繞環(huán)心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則()A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】BC【分析】A環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生等效電流,若電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使B中的磁通量發(fā)生變化,則可以在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流;則根據(jù)楞次定律可判斷A中帶電及轉(zhuǎn)動(dòng)情況?!窘獯稹拷猓篈B、由圖可知,B中電流為逆時(shí)針,由右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外,由楞次定律可知,引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能為:向外減小或向里增大;若原磁場(chǎng)向里,則A中電流應(yīng)為順時(shí)針,故A應(yīng)帶正電,因磁場(chǎng)變強(qiáng),故A中電流應(yīng)增大,即A的轉(zhuǎn)速應(yīng)增大,故B正確,A錯(cuò)誤;CD、若原磁場(chǎng)向外,則A中電流應(yīng)為逆時(shí)針,即A應(yīng)帶負(fù)電,且電流應(yīng)減小,即A的轉(zhuǎn)速應(yīng)減小,故C正確,D錯(cuò)誤;故選:BC。【點(diǎn)評(píng)】本題為楞次定律應(yīng)用的逆過(guò)程,要明確B中感應(yīng)電流是因?yàn)锽中的磁通量發(fā)生變化引起的,同時(shí)還應(yīng)知道由于A的轉(zhuǎn)動(dòng)而形成的等效電流的強(qiáng)弱與轉(zhuǎn)速有關(guān)。(多選)10.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r不能忽略.R1和R2是兩個(gè)定值電阻,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線(xiàn)圈.開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的.從閉合開(kāi)關(guān)S到電路中電流達(dá)到穩(wěn)定為止的時(shí)間內(nèi),通過(guò)R1的電流I1和通過(guò)R2的電流I2的變化情況是()A.I1開(kāi)始較大而后逐漸變小 B.I1開(kāi)始很小而后逐漸變大 C.I2開(kāi)始很小而后逐漸變大 D.I2開(kāi)始較大而后逐漸變小【考點(diǎn)】自感現(xiàn)象與自感系數(shù).【答案】AC【分析】利用線(xiàn)圈對(duì)電流突變的阻礙作用:閉合瞬間相當(dāng)于斷路,穩(wěn)定后相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn),判斷電流變化.【解答】解:開(kāi)關(guān)S閉合瞬間,L相當(dāng)于斷路,通過(guò)R1的電流I1較大,通過(guò)R2的電流I2較?。划?dāng)穩(wěn)定后L的自感作用減弱,通過(guò)R1的電流I1變小,通過(guò)R2的電流I2變大,故AC正確BD錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】做好本題的關(guān)鍵:知道線(xiàn)圈對(duì)電流突變時(shí)的阻礙作用,特別是斷開(kāi)時(shí)相當(dāng)于電源,L中原來(lái)電流的方向即電動(dòng)勢(shì)的正極.(多選)11.如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線(xiàn)框abcd,其一條對(duì)角線(xiàn)ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線(xiàn)框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線(xiàn)圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?,則在線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是下圖中的()A. B. C. D.【考點(diǎn)】描繪線(xiàn)圈進(jìn)出磁場(chǎng)區(qū)域的圖像.【專(zhuān)題】壓軸題;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合.【答案】AD【分析】線(xiàn)圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),開(kāi)始ab邊切割磁感線(xiàn),切割的有效長(zhǎng)度均勻減小,當(dāng)ab邊切割的有效長(zhǎng)度剛減為0.cd邊又開(kāi)始切割,切割的有效長(zhǎng)度均勻減小到0,根據(jù)右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的方向.從而判斷出ab間的電勢(shì)差Uab的變化.【解答】解:A、在d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,ab邊切割磁感線(xiàn),根據(jù)右手定則可以確定線(xiàn)框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,即正方向,電?dòng)勢(shì)均勻減小到0,則電流均勻減小到0;然后cd邊開(kāi)始切割,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,即?fù)方向,電動(dòng)勢(shì)均勻減小到0,則電流均勻減小到0.故A正確,B錯(cuò)誤。C、d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,ab邊切割磁感線(xiàn),ab相當(dāng)于電源,電流由a到b,b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn),ab間的電勢(shì)差Uab為負(fù)值,大小等于電流乘以bcda三條邊的電阻,并逐漸減小。ab邊出磁場(chǎng)后后,cd邊開(kāi)始切割,cd邊相當(dāng)于電源,電流由b到a,ab間的電勢(shì)差Uab為負(fù)值,大小等于電流乘以ab邊得電阻,并逐漸減小。故C錯(cuò)誤,D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv,以及會(huì)用右手定則判定感應(yīng)電流的方向.(多選)12.如圖a,螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖b所示規(guī)律變化時(shí)()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),L有收縮趨勢(shì) B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì) C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流【考點(diǎn)】根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);楞次定律及其應(yīng)用;增縮減擴(kuò).【專(zhuān)題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】AD【分析】根據(jù)B﹣t圖線(xiàn)斜率的變化,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出電動(dòng)勢(shì)的變化,從而得出感應(yīng)電流的變化,根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向,再根據(jù)右手螺旋定則判斷出電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),從而確定磁通量的變化,進(jìn)而即可求解?!窘獯稹拷猓篈、在t1﹣t2時(shí)間內(nèi),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量向上不是均勻增大,由愣次定律可以確定L必須減小面積以達(dá)到阻礙磁通量的增大,故有收縮的趨勢(shì);故A正確。BC、在t2﹣t3時(shí)間內(nèi),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量向上均勻減小,之后是向下均勻增大的,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,L中磁通量不變,則L中沒(méi)有感應(yīng)電流,因此沒(méi)有變化的趨勢(shì)。故BC錯(cuò)誤;D、在t3﹣t4時(shí)間內(nèi),向下的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,在線(xiàn)圈中的電流方向c到b,根據(jù)右手螺旋定則,穿過(guò)圓環(huán)L的磁通量向外減小,則根據(jù)楞次定律,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,右手螺旋定則判斷電流和周?chē)艌?chǎng)方向的關(guān)系。三.填空題(共4小題)13.一個(gè)面積S=4×10﹣2m2、匝數(shù)n=100匝的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈面,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖可知,在開(kāi)始2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量等于﹣0.16Wb,在開(kāi)始2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/s,在開(kāi)始2s內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于8V?!究键c(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;分析綜合能力.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)圖示圖象應(yīng)用磁通量的計(jì)算公式求出磁通量的變化量;然后求出磁通量的變化率;再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。【解答】解:開(kāi)始的2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量為ΔΦ=ΔB?S=(﹣2﹣2)×4×10﹣2Wb=﹣0.16Wb,負(fù)號(hào)表示方向;在開(kāi)始的2s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率ΔΦΔt=0.162在開(kāi)始2s內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=nΔΦΔt=100×0.08V=故答案為:﹣0.16;0.08;8?!军c(diǎn)評(píng)】本題中磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量均勻變化,線(xiàn)圈中產(chǎn)生恒定的電動(dòng)勢(shì),由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),是經(jīng)常采用的方法和思路,注意B﹣t斜率一定,磁通量變化率一定。14.光滑平行軌道abcd如圖所示,軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍,軌道足夠長(zhǎng).將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段,P棒置于距水平軌道高h(yuǎn)的地方,放開(kāi)P棒,使其自由下滑,則最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)P棒的速度為152gh,Q棒的速度為2【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專(zhuān)題】應(yīng)用題;信息給予題;定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)動(dòng)能定理解出金屬棒剛剛到達(dá)磁場(chǎng)時(shí)的速度,然后P棒開(kāi)始減速,Q棒開(kāi)始加速,P、Q兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,導(dǎo)致總電動(dòng)勢(shì)減小,但是總電動(dòng)勢(shì)還是逆時(shí)針?lè)较颍訯繼續(xù)加速,P繼續(xù)減速,直到P、Q產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小相等,相互抵消,此時(shí)電流為零,兩棒不在受安培力,均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).【解答】解:設(shè)P,Q棒的質(zhì)量為m,長(zhǎng)度分別為2L和L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P棒進(jìn)入水平軌道的速度為v,對(duì)于P棒,金屬棒下落h過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理:mgh=12mv解得:v=當(dāng)P棒進(jìn)入水平軌道后,切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流.P棒受到安培力作用而減速,Q棒受到安培力而加速,Q棒運(yùn)動(dòng)后也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),與P棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反向,因此回路中的電流將減小.最終達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),回路的電流為零,所以:Ep=EQ,即:2BLvp=BLvQ則:2vp=vQ因?yàn)楫?dāng)P,Q在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),它們所受到的合力并不為零.Fp=2BIL,F(xiàn)Q=BIL(設(shè)I為回路中的電流),因此P,Q組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒.設(shè)P棒從進(jìn)入水平軌道開(kāi)始到速度穩(wěn)定所用的時(shí)間為Δt,P,Q對(duì)PQ分別應(yīng)用動(dòng)量定理得:﹣FpΔt=﹣2BILΔt=mvP﹣mv①FQΔt=BILΔt=mvQ﹣0②2vp=vQ③解得:vP=152gh故答案為:152g【點(diǎn)評(píng)】運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律之前,要判斷題目所給的過(guò)程是否滿(mǎn)足守恒的條件.動(dòng)量守恒的條件是:系統(tǒng)所受的合外力為零,或者是在某一方向上所受的合外力為零,則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量的分量守恒.15.如圖所示,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且具有擴(kuò)張趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)a逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)(填“順”或“逆”、“加”或“減”)【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】本題中是由于a的轉(zhuǎn)動(dòng)而形成了感應(yīng)電流,而只有a中的感應(yīng)電流的變化可以在b中產(chǎn)生磁通量的變化,才使b中產(chǎn)生了感應(yīng)電流;因此本題應(yīng)采用逆向思維法分析判斷.【解答】解:當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于逆時(shí)針?lè)较螂娏?,并且在增大,根?jù)右手定則,其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向外的磁場(chǎng),其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向里的磁場(chǎng),并且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在增加,金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度是垂直紙面向外(因?yàn)橄蛲獾谋认蚶锏拇磐慷啵蛲獾氖侨?,向里的是部分)而且增大,根?jù)楞次定律,b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向里,所以b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,根據(jù)左手定則,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向外,所以具有擴(kuò)張趨勢(shì).故答案為:逆,加.【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查電流的磁場(chǎng)(安培定則),磁通量,電磁感應(yīng),楞次定律,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,左手定則等.本題的每一選項(xiàng)都有兩個(gè)判斷,有的同學(xué)習(xí)慣用否定之否定法,如A錯(cuò)誤,就理所當(dāng)然的認(rèn)為B和C都正確,因?yàn)槎呦喾矗喉槙r(shí)針減速旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn),但本題是單選題,甚至陷入矛盾.他們忽略了本題有兩個(gè)判斷,一個(gè)是電流方向,另一個(gè)是收縮趨勢(shì)還是擴(kuò)張趨勢(shì).如果只有一個(gè)判斷,如b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向,可用此法.所以解題經(jīng)驗(yàn)不能做定律或定理用.16.如圖所示,電阻不計(jì)的“∠”形導(dǎo)軌ADC垂直于磁場(chǎng)固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電阻與長(zhǎng)度成正比的導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌保持良好接觸并向右勻速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌組成的閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大(填“增大”“不變”或“減小”),感應(yīng)電流不變(填“增大”“不變”或“減小”).【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專(zhuān)題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式、歐姆定律、電阻定律等知識(shí)分析判斷,然后填上合適的答案.【解答】解:當(dāng)導(dǎo)軌MN向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路的磁通量發(fā)生變化,所以有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,本題可以從切割的方向去考慮,由于切割的有效長(zhǎng)度L在增加,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=Bvttanθ?v=Bv2tanθ?t也增大,所以第一空填“增大”;根據(jù)歐姆定律和電阻定律寫(xiě)出電流的表達(dá)式:回路的總電阻R=(vt+vt×tanθvtcosθ)ρS,所以電流I=E故填:增大不變【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)、歐姆定律、電阻定律等知識(shí)的綜合運(yùn)用,容易形成錯(cuò)誤的選擇是電流的變化,未考慮電動(dòng)勢(shì)和電阻都與時(shí)間成正比,而電流不變.四.解答題(共4小題)17.如圖,ab和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌,MN和M′N(xiāo)′是兩根用細(xì)線(xiàn)連接的金屬桿,其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上,使兩桿水平靜止,并剛好與導(dǎo)軌接觸;兩桿的總電阻為R,導(dǎo)軌間距為l。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略,重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線(xiàn)燒斷,保持F不變,金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求:(1)細(xì)線(xiàn)燒斷后,任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比;(2)兩桿分別達(dá)到的最大速度?!究键c(diǎn)】雙桿在等寬導(dǎo)軌上切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題;電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題.【專(zhuān)題】計(jì)算題;壓軸題;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】細(xì)線(xiàn)燒斷前對(duì)MN和M'N'受力分析,得出豎直向上的外力F=3mg,細(xì)線(xiàn)燒斷后對(duì)MN和M'N'受力分析,根據(jù)動(dòng)量守恒求出任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比。分析MN和M'N'的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,找出兩桿分別達(dá)到最大速度的特點(diǎn),并求出。【解答】解:(1)細(xì)線(xiàn)燒斷前對(duì)MN和M'N'受力分析,由于兩桿水平靜止,得出豎直向上的外力F=3mg。設(shè)某時(shí)刻MN和M'N'速度分別為v1、v2。規(guī)定豎直向上為正方向,根據(jù)MN和M'N'動(dòng)量守恒得出:mv1﹣2mv2=0求出:v1v(2)細(xì)線(xiàn)燒斷后,MN向上做加速運(yùn)動(dòng),M'N'向下做加速運(yùn)動(dòng),由于速度增加,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加,MN和M'N'所受安培力增加,所以加速度在減小。當(dāng)MN和M'N'的加速度減為零時(shí),速度最大。對(duì)M'N'受力平衡:BIl=2mg②I=ERE=Blv1+Blv2④由①﹣﹣④得:v1=4mgR3B2答:(1)細(xì)線(xiàn)少斷后,任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比為2;(2)兩桿分別達(dá)到的最大速度為4mgR3B2【點(diǎn)評(píng)】能夠分析物體的受力情況,運(yùn)用動(dòng)量守恒求出兩個(gè)物體速度關(guān)系。在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,速度最大值一般出現(xiàn)在加速度為0的時(shí)刻。18.如圖,質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計(jì),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱.導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0.以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t=0時(shí),一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度為a.(1)求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式;(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為多少?(3)某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W,求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量.【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題;連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)比例規(guī)律;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專(zhuān)題】壓軸題;電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】電磁感應(yīng)定律求電動(dòng)勢(shì),勻變速運(yùn)動(dòng)求速度,由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式,對(duì)導(dǎo)軌受力分析,牛頓第二定律求F得最大值,由動(dòng)能定理求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量.【解答】解:(1)對(duì)桿發(fā)電:E=BLv,導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng),v=at,E=BLat,s=12對(duì)回路:閉合電路歐姆定律:I=BLV(2)導(dǎo)軌受外力F,安培力FA摩擦力f.其中對(duì)桿受安培力:FA=BIL=Ff=μFN=μ(mg+BIL)=μ(mg+B由牛頓定律F﹣FA﹣Ff=MaF=Ma+FA+Ff=Ma+μmg+(1+μ)B上式中當(dāng):Rt=R即t=RaRFmax=Ma+μmg+12(1+μ)B2L2(3)設(shè)此過(guò)程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s,由動(dòng)能定理,W合=ΔEkW合=Mas.由于摩擦力Ff=μ(mg+FA),所以摩擦力做功:W=μmgs+μWA=μmgs+μQ,s=W-μQΔEk=Mas=答:(1)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式E=BLat,I=BLat(2)經(jīng)過(guò)aRR0時(shí)間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為Ma+μmg+12(1+μ)B(3)導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量為W-μQμmg【點(diǎn)評(píng)】考查了電磁感應(yīng)定律產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)、電流隨時(shí)間變化的規(guī)律,討論其最大值,能量守恒定律的應(yīng)用.19.發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類(lèi)似性,源于它們機(jī)理上的類(lèi)似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,以速度v(v平行于MN)向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻,導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源,導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。(1)求在Δt時(shí)間內(nèi),圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。(2)從微觀(guān)角度看,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。a.請(qǐng)?jiān)趫D3(圖1的導(dǎo)體棒ab)、圖4(圖2的導(dǎo)體棒ab)中,分別畫(huà)出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。b.我們知道,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢?請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例,通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明。【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題;左手定則判斷安培力的方向;電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題.【專(zhuān)題】計(jì)算題;信息給予題;定量思想;方程法;電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路求解感應(yīng)電流,根據(jù)焦耳定律可得在Δt時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能,根據(jù)能量關(guān)系可得“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。(2)a、根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況和左手定則畫(huà)出洛倫茲力的示意圖;b、分析洛倫茲力的分力做功情況,然后說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化情況。【解答】解:(1)導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv,感應(yīng)電流為:I=BLv圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能為:E電=EIΔt=B圖2中,電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能等于重物增加的重力勢(shì)能ΔEm=mgvΔtmg=F安F安=BIL聯(lián)立解得:ΔEm=BILvΔt。(2)a、圖3中的導(dǎo)體棒是由于外力作用發(fā)生移動(dòng),根據(jù)右手定則可知電流方向從b到a;圖4是由于通電使得導(dǎo)體棒中形成電流,所以電流方向由a到b,同時(shí)電荷還要?jiǎng)蛩傧蛴疫\(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知受到的洛倫茲力方向如下圖所示:b、以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例,所受到的洛倫茲力方向如圖4所示,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在水平向右的方向上對(duì)電荷產(chǎn)生向右的作用力,此分力對(duì)電荷做正功,即W1=F′洛xx;在沿導(dǎo)體棒方向上洛倫茲力的分力對(duì)導(dǎo)體棒做負(fù)功,即W2=﹣F′洛yy,總體情況洛倫茲力還是對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,但通過(guò)洛倫茲力將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答:(1)在Δt時(shí)間內(nèi),圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能為B2L2v2ΔtR+r(2)a.自由電荷所受洛倫茲力的示意圖見(jiàn)解析。b.圖2“電動(dòng)機(jī)”導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題,解答本題要掌握發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作原理,了解洛倫茲力不做功的原因和電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化情況。20.如圖,一關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)體軌道位于水平面內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與平面垂直。一足夠長(zhǎng),質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒沿x軸方向置于軌道上,在外力F作用下從原點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿y軸正方向做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)棒與x軸始終平行。棒單位長(zhǎng)度的電阻ρ,與電阻不計(jì)的軌道接觸良好,運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱功率隨棒位置的變化規(guī)律為P=ky32(1)導(dǎo)體軌道的軌道方程y=f(x);(2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力Fm隨y的變化關(guān)系;(3)棒從y=0運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=L過(guò)程中外力F的功。【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專(zhuān)題】計(jì)算題;定量思想;方程法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】(1)求出安培力的功率表達(dá)式,勻變速運(yùn)動(dòng)的速度—位移關(guān)系,電阻關(guān)系式聯(lián)立而得到軌道方程(2)將安培力表示出來(lái),聯(lián)立軌道方程即可求解(3)根據(jù)動(dòng)能定理求外力F做功【解答】解:(1)設(shè)棒運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)與軌道接觸點(diǎn)的坐標(biāo)為(±x,y),安培力為:F=安培力的功率為:P=棒做勻加速運(yùn)動(dòng),有:v2=2ayR=2ρx代入前式得:y=(軌道形式為拋物線(xiàn)。(2)安培力為:F以軌道方程代入得:Fm(3)由動(dòng)能定理有:Wy=L時(shí)F=安培力平均值F安培力做功W=安培力做功為:W棒在y=L處動(dòng)能為:Ek=外力F做功為:W=答:(1)導(dǎo)體軌道的軌道方程y=((2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力Fm隨y的變化關(guān)系Fm(3)棒從y=0運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=L過(guò)程中外力F的功k2【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)和能量知識(shí)的綜合,一要掌握力學(xué)的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)能定理,二要熟練運(yùn)用電磁感應(yīng)的規(guī)律,如法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式進(jìn)行綜合解題。

考點(diǎn)卡片1.連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)比例規(guī)律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.連續(xù)相等時(shí)間末的速度之比ts末、2ts末、3ts末…nts末的瞬時(shí)速度之比為:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n;推導(dǎo):由vt=at知v1=at,v2=2at,v3=3at,…,vn=nat,則可得:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n;2.連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比:ts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)…nts內(nèi)的位移之比為:x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2;推導(dǎo):由x=12at2知x1=12at2,x2=12a(2t)2,x3=12a(3t)2,…,x則可得:x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2;3.連續(xù)相等時(shí)間差內(nèi)的位移之比為:第ts內(nèi),第2ts內(nèi),第3ts內(nèi)...第nts內(nèi)的位移之比:xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:xN=1:3:5:…:(2n﹣1)推導(dǎo):由x=12at2知xⅠ=12at2,xⅡ=12a(22﹣12)t2,xⅢ=12a(32﹣22)t2,…,xN=12a[n2則可得:xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:xN=1:3:5:…:(2n﹣1)【命題方向】物體做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),第5s內(nèi)的位移是18m,則以下結(jié)論正確的是()A、物體的加速度是3.6m/s2B、物體的加速度是4m/s2C、物體在第4s內(nèi)的位移是16mD、物體在第4s內(nèi)的位移是12m分析:根據(jù)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論得到物體在第1s內(nèi)的位移,由位移公式求出物體的加速度和物體在第4s內(nèi)的位移.解答:根據(jù)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論得知:物體在第1s內(nèi)的位移、第2s內(nèi)的位移…第5s內(nèi)的位移之比為:x1:x2:x3:x4:x5=1:3:5:7:9由題,第5s內(nèi)的位移x5=18m,得到物體在第1s內(nèi)的位移x1=2m,物體在第4s內(nèi)的位移x4=14m。由x1=12at12得,a故選:B。點(diǎn)評(píng):本題運(yùn)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論進(jìn)行求解,比較簡(jiǎn)捷,也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式或速度圖象計(jì)算分析.【解題思路點(diǎn)撥】1.牢記初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的比例規(guī)律,在解選擇題時(shí)可以大大加快解題速度。要理解各比例的推導(dǎo)過(guò)程。2.該比例只適用于初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),但對(duì)于末速度為零的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以采用逆向思維的方法將其看作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)處理。2.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解。【解題方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。3.判斷機(jī)械能是否守恒及如何變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.機(jī)械能守恒的條件為:(1)只受到重力。(2)除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外還受到其他力的作用,但其他力不做功。(3)除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外還受到其他力的作用,其他力所做總功為零2.判斷機(jī)械能是否守恒的方法有(1)做功條件分析法應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析。分析各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功,沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(2)能量轉(zhuǎn)化分析法從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析。若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如內(nèi)能增加),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3)增減情況分析法直接從機(jī)械能的各種形式的能量的增減情況進(jìn)行分析。若系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能均增加或均減少;若系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能只有一種形式的能發(fā)生了變化;若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的機(jī)械能均增加或均減少,則可判定機(jī)械能不守恒。(4)典型過(guò)程對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等,除非題目特別說(shuō)明,否則機(jī)械能必定不守恒。3.機(jī)械能如何轉(zhuǎn)化如果“外力”對(duì)系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能增大;如果外力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功,系統(tǒng)的機(jī)械能減小?!久}方向】下列過(guò)程中機(jī)械能守恒的是()A、跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下降的過(guò)程B、小石塊做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程C、子彈射穿木塊的過(guò)程D、木箱在粗糙斜面上滑動(dòng)的過(guò)程分析:當(dāng)系統(tǒng)只有重力做功或彈簧的彈力做功時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化但總能量保持不變.判斷機(jī)械能守恒的方法有兩種:一是根據(jù)條件進(jìn)行判斷;二是根據(jù)能量的變化進(jìn)行判斷.解答:A、運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能不變,但高度下降,故重力勢(shì)能減小,故機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;B、石塊在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,故機(jī)械能守恒,故B正確;C、子彈穿過(guò)木塊時(shí)由于摩擦力做功,故有內(nèi)能產(chǎn)生,故機(jī)械能不守恒,故C錯(cuò)誤;D、木箱在粗糙斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),由于摩擦力做功,故有內(nèi)能產(chǎn)生,機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤;故選:B。點(diǎn)評(píng):機(jī)械能守恒是考試中常見(jiàn)問(wèn)題,一定要掌握判斷機(jī)械能守恒的條件.【解題思路點(diǎn)撥】1.機(jī)械能守恒的判斷(1)用做功來(lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力)明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功,沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒。(2)用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷:若系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。2.判斷機(jī)械能守恒的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)合力為零是物體處于平衡狀態(tài)的條件。物體的合力為零時(shí),它一定處于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),但它的機(jī)械能不一定守恒。(2)合力做功為零是物體動(dòng)能不變的條件。合力對(duì)物體不做功,它的動(dòng)能一定不變,但它的機(jī)械能不一定守恒。(3)只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功是機(jī)械能守恒的條件。只有重力對(duì)物體做功時(shí),物體的機(jī)械能﹣定守恒;只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒。4.電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=FF=qE?!久}方向】如圖,A、B、C三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上,且AB=BC,在A處固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在C處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力大小為F,移去C處電荷,在B處放電荷量為2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力大小為()A、4FB、8FC、F4D、分析:首先確定電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向的關(guān)系,再根據(jù)庫(kù)侖定律得到F與AB的關(guān)系,即可求出2q的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力。解答:根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引,分析可知電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同;設(shè)AB=r,則有BC=r。則有:F=kQq故電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受電場(chǎng)力為:FB=kQ?2qr2=8F,故B故選:B。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)庫(kù)侖定律研究?jī)呻姾稍趦牲c(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小和方向關(guān)系,注意B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同?!窘忸}方法點(diǎn)撥】既可以利用E=Fq計(jì)算某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可以利用它的變形F=5.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達(dá)式:I=ER+r,E表示電動(dòng)勢(shì),I表示干路總電流,R表示外電路總電阻,3.閉合電路中的電壓關(guān)系:閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個(gè)變形U外=E﹣Ir?!久}方向】在已接電源的閉合電路里,關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動(dòng)勢(shì)必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時(shí),電源電動(dòng)勢(shì)也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢(shì)始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時(shí),內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動(dòng)勢(shì)不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故A錯(cuò)誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故B錯(cuò)誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢(shì)保持恒量。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要抓住電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無(wú)關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比6.左手定則判斷安培力的方向【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.安培力的方向:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、電流方向都垂直。2.左手定則:伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線(xiàn)從掌心垂直進(jìn)人,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。如下圖所示:【命題方向】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一通電直導(dǎo)線(xiàn),電流方向垂直紙面向里,則直導(dǎo)線(xiàn)受到安培力的方向是()A、向上B、向下C、向左D、向右分析:通電直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力方向利用左手定則判斷.讓磁感線(xiàn)穿過(guò)左手手心,四指指向電流方向,拇指指向安培力方向.解答:根據(jù)左手定則:伸開(kāi)左手,拇指與手掌垂直且共面,磁感線(xiàn)向下穿過(guò)手心,則手心朝上。四指指向電流方向,則指向紙里,拇指指向安培力方向:向左。故選:C。點(diǎn)評(píng):本題考查左手定則的應(yīng)用能力.對(duì)于左手定則的應(yīng)用,要搞清兩點(diǎn):一是什么時(shí)候用;二是怎樣用.【解題思路點(diǎn)撥】安培力方向的特點(diǎn)安培力的方向既垂直于電流方向,也垂直于磁場(chǎng)方向,即安培力的方向垂直于電流I和磁場(chǎng)B所決定的平面。(1)當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),安培力方向、磁場(chǎng)方向、電流方向兩兩垂直,應(yīng)用左手定則時(shí),磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)掌心。(2)當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),安培力的方向仍垂直于電流方向,也垂直于磁場(chǎng)方向。應(yīng)用左手定則時(shí),磁感線(xiàn)斜著穿過(guò)掌心。7.安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,垂直磁場(chǎng)放置的長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體,所通電流為I,導(dǎo)體所受的安培力大小為F=BIl;若將導(dǎo)體轉(zhuǎn)過(guò)90°,即電流與磁場(chǎng)平行,此時(shí)導(dǎo)體所受的安培力的大小為F=0.2.如圖所示,當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí),安培力的大小為F=BIlsinθ【命題方向】一根長(zhǎng)0.20m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線(xiàn),放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,受到的最大安培力是多少?分析:當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)垂直時(shí),導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力最大;根據(jù)安培力的公式計(jì)算安培力的大?。獯穑寒?dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)垂直時(shí),導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力最大,為:Fmax=BIL=0.50×2.0×0.20N=0.2N答:受到的最大安培力是0.2N.點(diǎn)評(píng):本題只要掌握安培力大小的計(jì)算公式F=BILsinα,就能正確解答,基本題.【解題思路點(diǎn)撥】1、電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),導(dǎo)線(xiàn)不受安培力的作用。2、電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),導(dǎo)線(xiàn)受到安培力的大小為F=BIl。3、電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí),導(dǎo)線(xiàn)受到安培力的大小為F=BIlsinθ。8.楞次定律及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.適用范圍:所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.實(shí)質(zhì):楞次定律是能量守恒的體現(xiàn),感應(yīng)電流的方向是能量守恒定律的必然結(jié)果。4.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟:①確定研究對(duì)象,即明確要判斷的是哪個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。②確定研究對(duì)象所處的磁場(chǎng)的方向及其分布情況。③確定穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律,判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)判斷感應(yīng)電流的方向?!久}方向】某磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)如圖所示,有銅線(xiàn)圈自圖示A處落到B處,在下落過(guò)程中,自上向下看,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向是()A、始終順時(shí)針B、始終逆時(shí)針C、先順時(shí)針再逆時(shí)針D、先逆時(shí)針再順時(shí)針?lè)治觯豪愦味傻膬?nèi)容是:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.在下落過(guò)程中,根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)弱判斷穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化,再去判斷感應(yīng)電流的方向.解答:在下落過(guò)程中,磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小,所以穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量先增大后減小,A處落到C處,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增大,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。C處落到B處,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選:C。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.【解題方法點(diǎn)撥】1.楞次定律中“阻礙”的含義。2.楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”含義的推廣:感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。(1)阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”;(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)﹣﹣“來(lái)拒去留”;(3)使線(xiàn)圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)﹣﹣“增縮減擴(kuò)”;(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)﹣﹣“增反減同”。3.相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律,必然要用到安培定則;(2)感應(yīng)電流受到的安培力,有時(shí)可以先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,有時(shí)可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。9.來(lái)拒去留【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】楞次定律的推廣結(jié)論之一:為了“阻礙”原磁場(chǎng)磁通量的變化,當(dāng)因?yàn)榇朋w的靠近導(dǎo)致穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量變大時(shí),線(xiàn)圈會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生作用力,以阻礙磁體的靠近;當(dāng)因?yàn)榇朋w的離開(kāi)導(dǎo)致閉合線(xiàn)圈的磁通量減小時(shí),線(xiàn)圈會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生作用力,以阻礙磁體的遠(yuǎn)離,這叫作來(lái)拒去留?!久}方向】如圖,在一水平桌面上放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方不遠(yuǎn)處,有一條形磁鐵(S極朝上,N極朝下)由靜止開(kāi)始快速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)和相互作用情況,下列說(shuō)法正確的是()A、圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針B、圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針C、圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D、圓環(huán)對(duì)水平桌面的壓力增大分析:由楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流的方向,根據(jù)左手定則可知安培力方向,從而分析圓環(huán)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)與受力情況。解答:AB、由圖示可知,在由靜止開(kāi)始快速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤,故B正確;C.由左手定則可知,圓環(huán)受到的安培力方向向斜右上方,所以圓環(huán)有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故C錯(cuò)誤;D.在豎直方向上圓環(huán)受到重力、桌面對(duì)它的支持力,在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中增加了安培力沿豎直方向上的分力,所以支持力變小,根據(jù)牛頓第三定律,可知,壓力變小,故D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):本題考查了楞次定律的應(yīng)用,正確理解楞次定律阻礙的含義是正確解題的關(guān)鍵?!窘忸}思路點(diǎn)撥】對(duì)來(lái)拒去留的解釋?zhuān)寒?dāng)磁體靠近或離開(kāi)閉合線(xiàn)圈時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通了電的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用,根據(jù)左手定則可以分析安培力的方向。這是磁體對(duì)線(xiàn)圈的作用力,而根據(jù)牛頓第三定律可知,線(xiàn)圈也會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生力的作用。綜合來(lái)看:當(dāng)因?yàn)榇朋w靠近或遠(yuǎn)離導(dǎo)致閉合線(xiàn)圈的磁通量增大或減小時(shí),線(xiàn)圈對(duì)磁體的作用力與磁體的運(yùn)動(dòng)方向都想反,以阻礙磁體的靠近與遠(yuǎn)離。10.增縮減擴(kuò)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】楞次定律的推廣結(jié)論之一:為了“阻礙”原磁場(chǎng)磁通量的變化,當(dāng)穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的原磁場(chǎng)的磁通量變大時(shí),為了阻礙這種變化,閉合線(xiàn)圈的面積有縮小的趨勢(shì);當(dāng)穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的原磁場(chǎng)的磁通量變小時(shí),為了阻礙這種變化,閉合線(xiàn)圈的面積有擴(kuò)張的趨勢(shì),這叫作增縮減擴(kuò)。【命題方向】如圖所示,光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()A、P、Q將相互靠攏B、P、Q將相互遠(yuǎn)離C、磁鐵的加速度仍為gD、磁鐵的加速度小于g分析:當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí),穿過(guò)回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化,分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。解答:AB當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí),穿過(guò)回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化,可知,P、Q將互相靠攏,回路的面積減小一點(diǎn),使穿過(guò)回路的磁場(chǎng)減小一點(diǎn),起到阻礙原磁通量增加的作用。故A正確,B錯(cuò)誤。CD由于磁鐵受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁鐵的加速度一定小于g。故C錯(cuò)誤;D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):本題直接用楞次定律判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向,抓住導(dǎo)體總是反抗原磁通量的變化是關(guān)鍵。楞次定律的另一結(jié)論:增反減同?!窘忸}思路點(diǎn)撥】對(duì)增縮減擴(kuò)的解釋?zhuān)寒?dāng)因?yàn)榇朋w的靠近與遠(yuǎn)離或者原磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起閉合線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)會(huì)受到安培力的作用,根據(jù)左手定則可以確定安培力的方向。而安培力對(duì)線(xiàn)圈的作用力總是趨向于使線(xiàn)圈的面積發(fā)生變化來(lái)“阻礙”磁通量的變化。11.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt【命題方向】下列幾種說(shuō)法中正確的是()A、線(xiàn)圈中磁通量變化越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B、線(xiàn)圈中磁通量越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C、線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D、線(xiàn)圈中磁通量變化越快,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大分析:本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,明確電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化快慢有關(guān).解答:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,線(xiàn)圈中磁通量變化越快,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大;故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要求學(xué)生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率,能正確掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容.【解題方法點(diǎn)撥】1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2.計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式有兩個(gè):一個(gè)是E=n△?△t,一個(gè)是E=Blvsinθ,計(jì)算時(shí)要能正確選用公式,一般求平均電動(dòng)勢(shì)選用E=n△?△t,求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)選用E=Blvsin3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量的計(jì)算:由q=I?△t,I=ER總,E=n△?△t,可導(dǎo)出電荷量q12.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.如果感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,它也叫作動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。2.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí),動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Blv3.適用條件:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng);(2)平動(dòng)切割;(3)B、l、v三者相互垂直。4.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)有夾角時(shí),如下圖即如果導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線(xiàn)本身是垂直的,但與磁感線(xiàn)方向有一個(gè)夾角θ,則動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:E=Blv1=Blvsinθ,即利用速度垂直于磁場(chǎng)的分量?!久}方向】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以速度υ0=10m/s向右勻速滑動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離L=0.5m,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和PQ中的電流方向分別為()分析:導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線(xiàn),回路中的磁通量發(fā)生變化,因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生,根據(jù)右手定則可以判斷電流方向,由E=BLv可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。獯穑寒?dāng)導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=BLv=1.2×0.5×10=6V,根據(jù)右手定則可知,通過(guò)PQ的電流為從Q點(diǎn)流向P點(diǎn),故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題比較簡(jiǎn)單,考查了導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流方向問(wèn)題,注意公式E=BLv的適用條件和公式各個(gè)物理量的含義.【解題方法點(diǎn)撥】閉合或不閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果電路閉合,電路中形成感應(yīng)電流。切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路中的電源。常見(jiàn)的情景有以下幾種:1.在E=BLv中(要求B⊥L、B⊥v、L⊥v,即B、L、v三者兩兩垂直),式中的L應(yīng)該取與B、v均垂直的有效長(zhǎng)度(所謂導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度,指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線(xiàn)在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長(zhǎng)度,下圖中的有效長(zhǎng)度均為ab的長(zhǎng)度)。2.公式E=BLv中,若速度v為平均速度,則E為平均電動(dòng)勢(shì);若v為瞬時(shí)速度,則E為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。3.若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),v與B有一夾角,如圖所示,則E=Blv1=Blvsinθ。13.根據(jù)B-t或者φ-t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)電磁感應(yīng)中的B﹣t圖像或Φ﹣t圖像問(wèn)題。1.B﹣t圖像(1)圖像意義:B﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映了某一時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=n(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變。B﹣t圖像的斜率就等于ΔΦΔt2.Φ﹣t圖像(1)圖像意義:Φ﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映某一時(shí)刻的磁通量大小。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt,Φ﹣t圖像的斜率就等于ΔΦΔt(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變?!久}方向】如圖甲所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S、電阻為R的單匝金屬圓環(huán),磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面豎直向上。圖乙為該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像,曲線(xiàn)上P點(diǎn)坐標(biāo)為(t0,B0),P點(diǎn)的切線(xiàn)在B軸上的截距為B1,由以上信息不能得到的是()A、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向B、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小C、0﹣t0內(nèi),通過(guò)圓環(huán)某截面的電量D、0﹣t0內(nèi),圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像分析電動(dòng)勢(shì)大小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式解得電量,焦耳熱需要通過(guò)有效值計(jì)算。解答:A.根據(jù)楞次定律可知,t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向從上向下看為順時(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤;B.t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=Δ?故B錯(cuò)誤;C.0﹣t0內(nèi),通過(guò)圓環(huán)某截面的電量q=E故C錯(cuò)誤;D.0﹣t0內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變化,但是不能求解電動(dòng)勢(shì)的有效值,則不能求解圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱,故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查電磁感應(yīng)定律,解題關(guān)鍵掌握?qǐng)D像的含義及楞次定律的應(yīng)用?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.解決圖像問(wèn)題的一般步驟(1)明確圖像的種類(lèi),是B﹣t圖像還是Φ﹣t圖像,或者是E﹣t圖像、i﹣t圖像等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系,(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫(huà)出圖像或判斷圖像。2.電磁感

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