高考物理 考點(diǎn)匯總 考點(diǎn)12 電磁感應(yīng) 新人教版

1、考點(diǎn)12 電磁感應(yīng) 一、選擇題1.（2011四川理綜t20）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為t,轉(zhuǎn)軸o1o2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60時(shí)的感應(yīng)電流為1a。那么( )a.線圈消耗的電功率為4wb.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2ac.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e = 4cosd.任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為=sin【思路點(diǎn)撥】線圈從垂直于中性面位置啟動(dòng)，則瞬時(shí)值的表達(dá)式為余弦函數(shù)。根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式，可求出電動(dòng)勢(shì)的最大值，然后求出有效值，再求功率，從而完成a、b、c的篩選；再畫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的截面圖，可知其磁通量變化規(guī)律是正弦函數(shù)，但對(duì)線圈

2、的最大磁通量，即bs的計(jì)算有誤，故排除d項(xiàng)?！揪v精析】選a、c。由于線圈垂直于中性面啟動(dòng)，則瞬時(shí)表達(dá)式可記為，代入數(shù)據(jù)可知，得最大值，即有效值以及，功率為，瞬時(shí)值表達(dá)式為。故a、c正確，b錯(cuò)誤。再由于，則任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為，可知d錯(cuò)誤。2.（2011上海高考物理t20）如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無初速度釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中( )a.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 b.感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針c.安培力方向始終與速度方向相反 d.安培力方向始終沿水平方向 【思路點(diǎn)撥】解答本題要把握以下思

3、路：圓環(huán)在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流方向根據(jù)楞次定律判斷?！揪v精析】選a、d。圓環(huán)從位置無初速度釋放，在到達(dá)磁場(chǎng)分界線之前，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過磁場(chǎng)分界線之時(shí)，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過磁場(chǎng)分界線之后，穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，所以a正確。因?yàn)榇艌?chǎng)在豎直方向分布均勻，圓環(huán)受到的豎直方向的安培力抵消，所以d正確。二、非選擇題3.（2011四川理綜t24）如圖所示，間距=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分

4、別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度b1=0.4t、方向豎直向上和b2=1t、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電阻r=0.3、質(zhì)量m1=0.1kg、長(zhǎng)為 的相同導(dǎo)體桿k、s、q分別放置在導(dǎo)軌上，s桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，k、q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好。一端系于k桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6 m/s2的加速度沿繩下滑，k桿保持靜止，q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力f作用下勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)。取g=10 m/s2，sin=0

5、.6，cos=0.8。求 （1）小環(huán)所受摩擦力的大??；（2）q桿所受拉力的瞬時(shí)功率?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）對(duì)小環(huán)應(yīng)用牛頓第二定律；（2）要得到瞬時(shí)功率，必先找到拉力f的大小以及q桿速度v大小。拉力f從桿q的平衡條件入手；而速度v則需從桿k的平衡條件結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律的推論，以及歐姆定律（含并聯(lián)電路特點(diǎn)）進(jìn)行求解?！揪v精析】（1） 以小環(huán)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得（2） 設(shè)流過桿k的電流為，由平衡條件得 對(duì)桿q，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)以及平衡條件得 由法拉第電磁感應(yīng)定律的推論得 根據(jù)歐姆定律有 且瞬時(shí)功率表達(dá)式為 聯(lián)立以上各式得 答案:（1） （2）4.（2011大綱版全國t24）如圖，兩

6、根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為l，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為p、電阻均為r的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒mn從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題要把握以下思路：燈泡額定功率燈泡額定電流金屬棒電流金屬棒所受安培力平衡時(shí)安培力等于重力磁感應(yīng)強(qiáng)度【精講精析】設(shè)燈泡額定電流為，有燈泡正常發(fā)光時(shí)，流經(jīng)mn的電流金屬棒速度最大時(shí)，重

7、力等于安培力由解得燈泡正常發(fā)光時(shí)聯(lián)立得5.（2011重慶理綜t23）有人設(shè)計(jì)了一種可測(cè)速的跑步機(jī)，測(cè)速原理如圖所示，該機(jī)底面固定有間距為、長(zhǎng)度為的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且接有電壓表和電阻,絕緣橡膠帶上鍍有間距為的平行細(xì)金屬條，磁場(chǎng)中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計(jì)金屬電阻，若橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為,求：橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)的速率；電阻r消耗的電功率；一根金屬條每次經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域克服安培力做的功?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析：因不考慮金屬條的電阻，所以電壓表的示數(shù)就等于電源電動(dòng)勢(shì)。電阻r的阻值、電壓都已知，消耗的電功率可用求出?？朔?/p>

8、安培力做的功可用安培力與距離乘積求出?！揪v精析】設(shè)電動(dòng)勢(shì)為，橡膠帶運(yùn)動(dòng)速度為v所以設(shè)電阻r消耗的電功率為p；電流強(qiáng)度安培力安培力做功6.（2011上海高考物理t13）如圖，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)針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a（ ）a.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) b.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) c.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) d.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)【思路點(diǎn)撥】解答本題要把握以下思路：圓環(huán)b具有收縮趨勢(shì)圓環(huán)a減速旋轉(zhuǎn)b中產(chǎn)生順時(shí)針方向電流阻礙變化安培定則圓環(huán)a旋轉(zhuǎn)方向圓環(huán)a運(yùn)動(dòng)情況【精講精析】選b。 圓環(huán)b具有收縮趨勢(shì)，說明穿過b環(huán)的磁通量在增強(qiáng)

9、，根據(jù)阻礙變化可知圓環(huán)a減速旋轉(zhuǎn)，逐漸減弱的磁場(chǎng)使得b環(huán)產(chǎn)生了順時(shí)針方向電流，根據(jù)楞次定律可知引起b環(huán)的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里，根據(jù)安培定則判斷出a環(huán)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。所以b選項(xiàng)正確。7.（2011上海高考物理t32）電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)s=1.15m，兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值r=1.5的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.8t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上。阻值r=0.5，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度。(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題要把握以下思路：克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 ，電能又轉(zhuǎn)化為熱能。下滑力與安培力的矢量和就是合外力，決定金屬棒加速度。重力勢(shì)能的減少等于增加的動(dòng)能與產(chǎn)生的熱能之和?！揪v精析】（1）下滑過程中安培力做的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此 所以（2）金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力 由牛頓第二定