1、電磁感應規律及其應用1 . （2019 合肥模擬）如圖所示，閉合圓形導體線圈放置在勻強磁場中，線圈平面與磁場平行，當磁感應強度 逐漸增大時，以下說法正確的是 （）A.ab、cd導線互相排斥B.ab、cd導線互相吸引C.ab、cd導線互相吸引D.ab、cd導線互相排斥3.（2019 深圳模擬）某一學習小組在研究電磁感應現象時，利用一根粗細均勻的金屬絲彎成導軌abcd, abA.線圈中產生順時針方向的感應電流B.線圈中產生逆時針方向的感應電流C.線圈中不會產生感應電流D.線圈面積有縮小的傾向2 .（多選）（2019 關B州模擬）如圖甲所示，等離子氣流由左方連續以速度V0射入M和N兩板間的勻強磁場中

2、，ab直導線與 M N相連接，線圈 A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規律變化的磁場，且規定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是（）= 3bc導體棒ef的電阻是bc段電阻的兩倍，如圖所示，勻強磁場垂直于導軌平面，當用平行于導軌的外力 F將導體棒ef由靠近bc位置勻速向右移動時，則（）A.導體棒ef兩端的電壓不變B.導體棒ef中的電流變大C.拉力F的瞬時功率變大D.導軌abcd消耗的電功率先變大后變小4 . （2019 太原模擬）如圖甲中，兩平行光滑金屬導軌放置在水平面上且間距為L,左端接電阻 R,導軌電阻不計.整個裝置處于方向豎直向下、 磁感應弓II度為 B的勻強磁場中.將質量為 m

3、電阻為的金屬棒ab置于導軌上.當 ab受到垂直于金屬棒的水平外力 F的作用由靜止開始運動時， F與金屬棒速度v的關系如圖乙所示.已知 ab與導 軌始終垂直且接觸良好， 設ab中的感應電流為I , ab受到的安培力大小為 F安，R兩端的電壓為 U, R的電功率為P,則下圖中正確的是（）I和|圖乙BCD5 .（多選）（2019 成都模擬）如圖甲，線圈A（圖中實線，共100匝）的橫截面積為0.3 mf,總電阻r=2 A 右側所接電路中，電阻R=2 , R=6 ，電容C= 3 F,開關S閉合.A中有橫截面積為 0.2 m2的區域C（圖中虛線），C內有圖乙所示的變化磁場， t = 0時刻，磁場方向垂直于

4、線圈平面向里.下列判斷正確的是（）A.閉合&、電路穩定后，通過 B.閉合&、電路穩定后，通過 C.閉合&、電路穩定后再斷開 D.閉合&、電路穩定后再斷開R的電流由b流向aR的電流大小為0.4 ASi,通過R的電流由b流向aSi,通過R的電荷量為7.2 X10 6 C6 .（多選）（2019 桂林三校聯考）如圖甲所示，光滑且足夠長的金屬導軌MN PQ平行地固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.20 m ,兩導軌的左端之間連接的電阻R= 0.40 ，導軌上停放一質量m 0.10 kg的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r = 0.10 Q ,導軌的電阻可忽略不

5、計.整個裝置處于磁感應強度B= 0.50 T的勻強U隨時間t變化的關系如圖乙所示.求金屬桿開始運動經t =磁場中，磁場方向豎直向下.現用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數5.0 s 時（）A.通過金屬桿的感應電流的大小為圖甲圖乙1 A,方向由b指向aB.金屬桿的速率為4 m/sC.外力F的瞬時功率為1 WD. 05.0 s內通過R的電荷量為5 C7. （2019 惠州模擬）如圖所示，一個有矩形邊界的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里.一個三角形閉合導線框，由位置 1（左）沿紙面勻速運動到位置2（右）.取線框剛到達

6、磁場邊界的時刻為計時起點（t=0）,規定逆時針方向為電流的正方向，則下圖中能正確反映線框中電流與時間關系的是（）8. （多選）（2019 德州模擬）如圖甲所示，一正方形導線框ABC困于勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度 B隨時間t的變化如圖乙所示， 則線框中的電流I和導線AB受到的安培力F隨時間t變化的圖象分別是（規定垂直紙 面向里的方向為磁感應強度的正方向，逆時針方向為線木！中電流的正方向，向右為安培力的正方向）（）T1 1I)T yr 2T tTMN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形9. （2019 上饒模擬）在如圖所示的豎直平面內，在水平線金屬線木S頂點 C與MNt合，線框由靜止釋放

7、，沿軸線DC方向豎直落入磁場中.忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關于線框運動的v-t圖象，可能正確的是（）10. （2019 成都模擬）如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L= 1 m,導軌左端連接一個R= 2 a的電阻，將一根質量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B= 2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向上.現對金屬棒施加一水平向右的拉力 F,使棒從靜止開始向右運動，試解答以下問題：若施加的水平外力恒為 F=8 N,則金屬棒達到的穩定速度 vi是多少?(2)若施加的

8、水平外力的功率恒為P= 18 W,則金屬棒達到的穩定速度V2是多少？11. (2019 懷化模擬)如圖甲所示，足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌MN PQ豎直放置，其寬度L= 1 m,一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為 R= 0.40 Q的電阻，質量為 m 0.01 kg ,電阻為r=0.30 Q的金屬棒ab緊貼在導軌上.現使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示，圖乙中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g取10 m/s 2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響).求：圖甲圖乙(1)判斷金屬棒

9、兩端 a、b的電勢高低；(2)磁感應強度B的大小；(3)在金屬棒ab從開始運動的1.5 s內，電阻R上產生的熱量.12. (2019 泉州模擬)如圖，水平面內有一光滑金屬導軌QPM NMP&長度為d = 3 m阻彳1為R= 1.5且MPf PQ垂直，與 MN勺夾角為135° , MN PQ邊的電阻不計.將質量 m 2 kg、電阻不計的足夠長的直導體棒擱在 導軌上，并與 吊抨行，棒與 MN PQ交點E、F間的距離L=4 m,整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感 應強度B= 0.5 T .在外力作用下，棒由EF處以初速度vc=3 m/s向右做直線運動，運動過程中回路的電流強

10、度始終不變.求：(1)棒在EF處所受的安培力的功率P;(2)棒由EF處向右移動距離 2 m所需的時間 A t ;棒由EF處向右移動2 s的過程中，外力做功 W答案解析1. （2019 合肥模擬）如圖所示，閉合圓形導體線圈放置在勻強磁場中，線圈平面與磁場平行，當磁感應強度逐漸增大時，以下說法正確的是 （）A.線圈中產生順時針方向的感應電流B.線圈中產生逆時針方向的感應電流C.線圈中不會產生感應電流D.線圈面積有縮小的傾向解析：由于線圈平面與磁場平行，所以穿過線圈的磁通量為零.當磁感應強度增大時，穿過線圈的磁通量仍 然為零，則線圈中不會產生感應電流，故 C項正確.答案：C2 .（多選）（2019

11、關B州模擬）如圖甲所示，等離子氣流由左方連續以速度vo射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導線與M N相連接，線圈 A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規律變化的磁場，且規定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是 （）1鐘甲圖乙A. 01 s內，ab、cd導線互相排斥B. 12 s內，ab、cd導線互相吸引C. 23 s內，ab、cd導線互相吸引D. 34 s內，ab、cd導線互相排斥解析：根據左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉，負離子向下極板 N偏轉，所以ab中電流方向是由a向b的.在第1 s內，線圈A內磁場方向向右，磁感應強度減小，由楞次定律可知感應電流方向是由 c向

12、d的，根據ab、cd內電流的流向關系，可知兩導線相互吸引，故 A項錯誤；在第2 s內，線圈A內磁場方向向 左，磁感應強度增加，由楞次定律可知感應電流的方向是由c向d的，根據電流的流向關系可知兩導線相互吸引，故B項正確；同理可以判斷 C項錯誤，D項正確.答案：BD一3 . （2019 深圳模擬）某一學習小組在研究電磁感應現象時，利用一根粗細均勻的金屬絲彎成導軌abcd, ab= 3bc導體棒ef的電阻是bc段電阻的兩倍，如圖所示，勻強磁場垂直于導軌平面，當用平行于導軌的外力 F將導體棒ef由靠近bc位置勻速向右移動時，則（）XXXXXXXXX & KfKK乳一一 社 XXXX： r xX

13、XXXXKXXXX/XXX t X fX _5? 1 R 又XXX 'XKXXXXA.導體棒ef兩端的電壓不變B.導體棒ef中的電流變大C.拉力F的瞬時功率變大D.導軌abcd消耗的電功率先變大后變小解析：設ef的電阻為r, ebcf的電阻為R ef長為L,速度為磁感應強度為B,則導體棒ef產生的感應 R電動勢為:E= BLv; ef兩端的電壓為：U= bE, E、r不變，R變大，可知U變大，選項 A錯誤；ef中的電流為: rvF rIE、r 不變，R變大，IR十r變小，選項B錯誤；導體棒勻速運動時拉力 F的功率等于回路中的電功率，為P=E2., 工工5, R增大，則P減小，選項R+

14、rC錯誤.abcd消耗的功率是電源 ef的輸出功率，根據條件：ab=3bc, ef的電阻是bc段電阻的兩倍，可知 ebcf的電阻先小于 ef的電阻，再等于ef的電阻，后大于 ef的電阻，所以導軌 abcd消耗的電功率先增大后減小，選項D正確.答案：DL,左端接電阻R,導軌電阻4 . （2019 太原模擬）如圖甲中，兩平行光滑金屬導軌放置在水平面上且間距為不計.整個裝置處于方向豎直向下、磁感應弓II度為B的勻強磁場中.將質量為m電阻為的金屬棒ab置于導軌上.當ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動時，F與金屬棒速度v的關系如圖乙所示.已知 ab與導軌始終垂直且接觸良好，設ab中的感

15、應電流為I , ab受到的安培力大小為 F安，R兩端的電壓為 U, R的電功率為P,則下圖中正確的是（）b圖乙BLv 人一解析：由題圖乙可得 F=F0kv,金屬棒切割磁感線產生電動勢E= BLv,金屬棒中電流I = （，金屬棒（R十 r）受安培力F安=81,對金屬棒根據牛頓第二定律：F- F安=ma代入得：F。i'k+段 v=ma所以金屬棒做加速r度減小的加速運動，當加速度減為零時，做勻速運動，選項 A正確；F安=警*，U=ILvR R消耗的功率P=工，R+ rR rR選項B、C D錯誤.答案：A5 .（多選）（2019 成都模擬）如圖甲，線圈A（圖中實線，共100匝）的橫截面積為0.

16、3 R,總電阻r=2 A2 .右側所接電路中，電阻 R=2 , R= 6 ，電容C= 3 F,開關S閉合.A中有橫截面積為 0.2 m的區域C（圖中虛線），C內有圖乙所示的變化磁場，t = 0時刻，磁場方向垂直于線圈平面向里.下列判斷正確的是（）A.閉合&、電路穩定后，通過 R的電流由b流向aB.閉合$、電路穩定后，通過 R的電流大小為0.4 AC.閉合S2、電路穩定后再斷開Si,通過R2的電流由b流向aD.閉合&、電路穩定后再斷開Si,通過R的電荷量為7.2 xS2、電路穩定后，通過 R的電流由a流10 6 C解析：根據楞次定律，線圈中產生的感應電流為順時針方向，則閉合向b,

17、選項A錯誤；根據法拉第電磁感應定律E= n*S= 100X06X0.2 V =4 V,則閉合S2、電路穩定后，通過 F2At3,一,E4的電流大小為I =""二。A = 0.4 A ,選項B正確；閉合&、電路穩定后電容器上極板帶正電，則當再R+ rF?+ r 2 62斷開Si,電容器放電，通過 R的電流由a流向b,選項C錯誤；電路穩定后電容器帶電量Q= CU2=3X106X0.4 x6 C = 7.2 X10 6 C,則電路穩定后再斷開Si,通過F2的電荷量為7.2X106 C,選項D正確.答案：BD6.（多選）（2019 桂林三校聯考）如圖甲所示，光滑且足夠長的金

18、屬導軌MN PQ平行地固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.20 m ,兩導軌的左端之間連接的電阻R= 0.40 ，導軌上停放一質量 mr 0.10 kg的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r = 0.10 Q ,導軌的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應強度B= 0.50 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下.現用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如圖乙所示.求金屬桿開始運動經t =5.0 s 時（）圖甲圖乙A.通過金屬桿的感應電流的大小為1 A,方向由b指向aB.金屬桿的速率為 4 m/s

19、C.外力F的瞬時功率為1 WD. 05.0 s內通過 R的電荷量為 5 C解析：金屬桿向右切割磁感線，由右手定則知電流方向為b指向a,金屬桿開始運動經t=5.0 s ,由圖象可知電壓為0.4 V,根據閉合電路歐姆定律得I =、= 04 A = 1 A,故A正確；根據法拉第電磁感應定律知E= BLv,根R 0.4據電路結本可知：U= gR-E,解得v=5 m/s,故B錯誤；根據電路知 U= J-BLv= 0.08 v= 0.08 at,結合U-t圖象R+ r& rE A tR+ rt R+ r知金屬桿做勻加速運動，加速度為a= 1 m/s2,根據牛頓第二定律，在5 s末時對金屬桿有：F-

20、 BIL = ma解彳導:F= 0.2 N,此時F的瞬時功率 P= Fv= 0.2X5 W= 1 W 故C正確；05.0 s內通過R的電荷量為q= 11 =Bx 1at2x L=一H=2.5 C ,故D錯誤.r十r答案：AC7. （2019 惠州模擬）如圖所示，一個有矩形邊界的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里.一個三角形閉合導線框，由位置 1（左）沿紙面勻速運動到位置2（右）.取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點（t=0）,規定逆時針方向為電流的正方向，則下圖中能正確反映線框中電流與時間關系的是（）解析：線框進入磁場的過程，磁通量向里增加，根據楞次定律得知感應電流的磁場向外，由安培定則可知感

21、 應電流方向為逆時針，電流 i應為正方向，選項 日C錯誤；線框進入磁場的過程，線框有效的切割長度先均勻增 大后均勻減小，由E= BLv,可知感應電動勢先均勻增大后均勻減小；線框完全進入磁場的過程，磁通量不變，沒有 感應電流產生.線框穿出磁場的過程，磁通量向里減小，根據楞次定律得知感應電流的磁場向里，由安培定則可知 感應電流方向為順時針，電流 i應為負方向；線框有效的切割長度先均勻增大后均勻減小，由E= BLv,可知感應電動勢先均勻增大后均勻減小，選項A正確，D錯誤.答案：A8. （多選）（2019 德州模擬）如圖甲所示，一正方形導線框ABC困于勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化如

22、圖乙所示， 則線框中的電流I和導線AB受到的安培力F隨時間t變化的圖象分別是（規定垂直紙 面向里的方向為磁感應強度的正方向，逆時針方向為線木！中電流的正方向，向右為安培力的正方向）（）解析：由B-t圖象可知，。t內，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針, 沿ABCDA向，即電流為正方向；TT內，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向，即電流為負方向；由法拉第電磁感應定律E=W=AB=S,由于磁感應強度均勻變化，所以產生的感應電At At流大小保持不變，選項 A正確，B錯誤；。J內，電路中電流方向為逆時針，根據左手定則可知，AB邊受到的安培力

23、的方向向右，為正值；JT內，電路中的電流為順時針，AB邊受到的安培力的方向向左，為負值；根據安培力的公式F=BIL,電流大小不變，安培力的大小與磁感應強度成正比，選項C正確，D錯誤.答案：AC9. （2019 上饒模擬）在如圖所示的豎直平面內，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線木S頂點 C與MNt合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中.忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關于線框運動的v-t圖象，可能正確的是（）解析：線框進入磁場過程中受到的安培力B2l 2v 一 .一，一、 田 、田F=BIl =-5-,線框切割磁感線的有效長度l增大、安培力增大,

24、RB212v由牛頓第二定律得： mg- F= ma彳#a=g二3，線框由靜止加速，由于 I、v不斷增大，a不斷減小，則線框做加 mR速度減小的加速運動，選項 C正確.答案：C10. （2019 成都模擬）如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L= 1 m,導軌左端連接一個R= 2 a的電阻，將一根質量為 0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B= 2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向上.現對金屬棒施加一水平向右的拉力 F,使棒從靜止開始向右運動，試解答以下問題:（1）若施加的水平外力恒為

25、F=8 N,則金屬棒達到的穩定速度V1是多少?（2）若施加的水平外力的功率恒為P= 18 W,則金屬棒達到的穩定速度V2是多少?B2L2V解析：（1）由平衡條件得F= F安=一 FR所以金屬棒的速度 丫1=乳2,代入數據解得V1 = 4 m/s ;（2）金屬棒速度達到穩定時，由平衡條件得，十小，-一B2L2V2水平外力F = F 安=z-,R功率 P= F' V2,解得 V2= 3 m/s.答案：(1)4 m/s (2)3 m/s11. (2019 懷化模擬)如圖甲所示，足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌MN PQ豎直放置，其寬度L= 1 m,一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與

26、P之間連接阻值為 R= 0.40 Q的電阻，質量為 rnr 0.01 kg ,電阻為r=0.30 Q的金屬棒ab緊貼在導軌上.現使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示，圖乙中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g取10 m/s 2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響 ).求：圖甲圖乙(1)判斷金屬棒兩端 a、b的電勢高低；(2)磁感應強度B的大小；(3)在金屬棒ab從開始運動的1.5 s內，電阻R上產生的熱量.解析：(1)由右手定則可知，ab中的感應電流由a流向b, ab相當于電源，則b點電勢高，a點電勢低;(2)由x-t圖象求得t= 1.5 s 時，金屬棒白速度 v= 當= m/s =7 m/s ,A t 2.1 1.5金屬棒勻速運動時所受的安培力大小為F= BIL , I = gE-, E= BLv,rRF r聯立得F=E2L2vRt+r'根據平衡條件得F= mg皿一B2L2v則有mgp山：，代入數據解得B= 0.1 T; 金屬棒ab在開始運動的1.5 s內，金屬棒的重力勢能減小轉化為金屬棒的動能和電路的內能.設電路中產生的總焦耳熱為Q12-根據能量守恒定律得 mgx= 2mv+