专题六电磁感应考案一、选择题1.足够长的光滑金属导轨、水平平www.ks5u.com行固定，置于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放两条金属杆、，两杆平行且与导轨垂直接触良好。设导轨电阻不计，两杆的电阻为定值。从某时刻起给施加一与导轨平行方向向右的恒定拉力作用，那么以下说法正确的选项是（）A．向左做加速运动B．受到的安培力始终向左www.ks5u.comC．一直做匀加速直线运动D．、均向右运动，运动后的速度始终www.ks5u.com不会相等，但最终速度差为一定值2.如以下图，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（）A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭www.ks5u.comD．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭3.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条www.ks5u.com-10-/10\n形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的www.ks5u.com图像．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．接照这种猜测（）A．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，B．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的www.ks5u.com感应电流的方向发生了变化，C．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小到达了最大值，D．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小到达了最大值．4.如以下图，MN利PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好，在水平金属导www.ks5u.com轨之间加竖直向—卜的匀强磁场，导轨的N、Q端按理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。假设用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流，不考虑电容器的瞬间充放电，那么以下判断中正确的选项是()A．假设ab棒匀速运动，那么B．假设ab棒匀加速运动，那么C．假设ab棒做加速度变小的加速运动，那么D．假设ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，那么-10-/10\n5．如以下图，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水www.ks5u.com平面上，以10m／s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里已知小车运动的速度ν随车的位移s变化的ν—s图象如以下图．那么：()A．线圈的长度L=10cmB．磁场的宽度d=15cmwww.ks5u.comC．线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.8m／s2www.ks5u.comD．线圈通过磁场过程中产生的热量为24J6.如以下图，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如以下图，为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为，质量为，电阻为的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与重合时，线框的速度为，那么()www.ks5u.comA．此时线框中的电功率为B．此时线框的加速度为C．此过程通过线框截面的电量为D．此过程回路产生的电能为www.ks5u.com7.光滑水平面上放一边长为l-10-/10\n的正方形金属框，有界匀强磁场的方向竖直向上，磁场区域的宽度为L，且L>l。金属框在水平恒力F作用下沿水平做直线运动，穿过磁场区域。已知ab边进入磁场时，金属框的加速度恰好为零，当cd边离开磁场时即撤去恒力F那么从线框的ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程中，线框的速度随时间变化的图象是（）www.ks5u.com8.2022年7月1日，世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强www.ks5u.com磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．假设火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间twww.ks5u.com的关系如图乙所示，t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，那么火车（）乙铁轨线圈控制中心火车Bl1l2甲tuu2u1t1t2abcdO-u4-u3t4t3A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动www.ks5u.comB．在t3~t4时间内做匀减速直线运动C．在t1~t2时间内加速度大小为D．在t3~t4时间内平均速度的大小为www.ks5u.com-10-/10\n9.铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开场下落，在下落过程中，以下判断中正确的选项是（）www.ks5u.comA．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力10.“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供给系统而进展的实验。假www.ks5u.com设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态）在高空环绕地球飞行，且每次飞经我国上空时都是由西北方向飞向东南方向，那么以下说法正确的选项是()A．这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理，金属相当于发电机的绕组www.ks5u.comB．该发电机产生直流电，且金属线上端为正极C．该发电机产生直流电，且金属线的上端为负极D．该发电机产生交流电，当飞机在北半球由西向东飞行时，金属线的上端为其正极；当飞机在南半球由西向东飞行时，金属线的上端为其负极www.ks5u.com11.-10-/10\n唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于水磁体的磁场中，当怕波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号.以下说法中正确的选项是（）A．该传感器是根据电流的磁效应原理工作的www.ks5u.comB．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过线圈的磁通量发生变化D．膜片振动时，线圈中产生感应电流www.ks5u.com12.如以下图，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如以下图置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度。）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线www.ks5u.com圈受到薄板的磨擦力方向和线圈中产生感应电流的方向（从上向下看）是（）A．磨擦力方向一直向左B．磨擦力方向先向左、后向或右C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针D．感应电流的方向顺时针→逆时针www.ks5u.com13.某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图线所示。假设在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零，那么该1s开场的时刻是（）A．第0.2sB.第0.8sC．第sD.第s二、计算题-10-/10\n14.如以下图，两根不计电阻的金属导线与放在与水平面成角的斜面上，是www.ks5u.com直导线，的段是直导线，段是弧形导线，段是直导线，、、相互平行，、间接入一个阻值的电阻，一根质量为且不计电阻的金属棒能在、上无摩擦地滑动，金属棒垂直于，整个装置处于磁感应强度www.ks5u.com的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置时，金属棒具有沿斜面向上的初速度，同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力，此时，金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动；当金属棒到达位置（II）后，外力方向不变，大小突变为，www.ks5u.com金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动，再经过时间到达位置（Ⅲ）。金属棒在位置（I）时，与、相接触于、两点，、的间距。金属棒在位置（Ⅱ）时，www.ks5u.com与、相接触于、两点。已知位置（I）、（Ⅱ）间距为，求：www.ks5u.com（1）金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅱ）的过程中，加速度的大小？（2）、两点间的距离？（3）金属棒从位置（I）运动到位置（Ⅲ）的过程中，电阻上产生的热量？www.ks5u.com15.如图13所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数匝的圆形线圈，其总电阻、总质量、半径．如果向下轻推一下此线www.ks5u.com-10-/10\n圈，那么它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图14所示规律变化的磁场（提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等）问：www.ks5u.com（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小?（2）从加上磁场开场到线圈刚要运动，线圈中产生的热量?（最大静摩擦力等于滑动摩www.ks5u.com擦力，，，取．）16．竖直放置的平行金属板M、N相距d=0.2m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，www.ks5u.com极板按如以下图的方式接入电路。足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B。电阻为r=1的金属棒ab垂直导www.ks5u.com轨放置且与导轨接触良好。已知滑动变阻器的总阻值为R=4，滑片P的位置位于变阻器的中点。有一个质量为m=1.0×10kg、电荷量为q=+2.0×10C的带电粒子，从两板中间左端www.ks5u.com沿中心线水平射入场区。不计粒子重力。（1）假设金属棒ab静止，求粒子初速度v0多大时，可以垂直打在金属板上？（2）当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以相同初速度v0射入，而从两板间沿直线www.ks5u.com穿过，求金属棒ab运动速度v的大小和方向。参考答案一、选择题12345678910111213-10-/10\nBDADACBDACACACDBABBCDACB二、计算题14.①金属棒从位置（I）到位置（Ⅱ）的过程中，加速度不变，方向沿斜面向下，设其大小为，在位置（I）时，、间的感应电动势为，感应电流为，受到的安培力为，www.ks5u.com那么：…………………（1分）…………………（1分）…………………（2分）www.ks5u.com代人数据，得…………………（1分）②设金属棒在位置（Ⅱ）时的速度为，由运动学规律得：www.ks5u.com……………………………（1分）在位置（I）和（Ⅱ）之间做匀减速运动，加速度的大小恒定。因此，在位置（I）和（Ⅱ）处受到的安培力不变www.ks5u.com15.（1）由闭合电路的欧姆定律1分由法拉第电磁感应定律2分由图，1分www.ks5u.com1分联立解得1分（2）设线圈开场能匀速滑动时受的滑动摩擦力为，那么2分www.ks5u.com加变化磁场后线圈刚要运动时，其中2分-10-/10\n由图像知2分www.ks5u.com由焦耳定律2分联立解得1分www.ks5u.com16.（1）金属棒ab静止时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为，那么①（2分）垂直打在金属板上，那么②（2分）www.ks5u.com解得③（2分）代入数据得100m/s（1分）（2）当金属棒ab匀速运动时，感应电动势④（2分）板间电压：⑤（2分）粒子沿直线穿过板间，那么粒子受电场力、洛仑兹力平衡，做匀速直线运动www.ks5u.com⑥（2分）解得：⑦（2分）代入数据得50m/s（1分）www.ks5u.com由左手定那么知，粒子所受洛仑兹力方向垂直M板，故粒子所受电场力应该垂直于N板，由右手定那么知，ab棒应水平向右运动。（2分）www.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.m-10-/10
