【物理】2019届一轮复习苏教版专题十一　电磁感应学案（江苏专用）

【物理】2019届一轮复习苏教版专题十一　电磁感应学案（江苏专用）

专题十一　电磁感应 ‎【考纲解读】‎ 考点 内容解读 要求 五年高考统计 常考题型 预测热度 ‎2013‎ ‎2014‎ ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ 电磁感应现象　楞次定律 电磁感应现象 Ⅰ 选择题 ‎★☆☆‎ 感应电流的产生条件 Ⅱ ‎6,4分 选择题 ‎★★☆‎ 楞次定律 Ⅱ 法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律 Ⅱ ‎13,15分 ‎1,3分 ‎13,15分 ‎13,15分 ‎13,15分 ‎13,15分 选择题 计算题 ‎★★★‎ 自感　涡流 自感　涡流 Ⅰ ‎7,4分 选择题 ‎★★☆‎ 分析解读 在高考中电磁感应现象多与磁场、电路、力学、能量等知识结合,综合性较高,因此在复习时应深刻理解各知识点内容、注重训练和掌握综合性题目的分析思路,还要研究与实际生活、生产科技相结合的实际应用问题,从而全面提高分析解决综合性问题和实际应用问题的能力。‎ ‎【命题探究】 ‎ ‎　 (1)感应电动势E1=N 磁通量的变化ΔΦ1=SΔB1‎ 解得E1=N 代入数据得E1=10 V 感应电流的方向为a→d→c→b→a ‎(2)同理可得E2=N 感应电流I2=电荷量q=I2Δt2‎ 解得q=N 代入数据得q=10 C ‎(3)0~1 s内的焦耳热Q1=rΔt1‎ 且I1= ‎1~5 s内的焦耳热Q2=rΔt2‎ 由Q=Q1+Q2,代入数据得Q=100 J ‎ ‎ ‎【五年高考】‎ 考点一　电磁感应现象　楞次定律 ‎1.(2016江苏单科,6,4分)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的有(　　)‎ A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作 B.取走磁体,电吉他将不能正常工作 C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化 答案　BCD ‎2.(2017课标Ⅲ,15,6分)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是(　　)‎ A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向 答案　D ‎3.(2016浙江理综,16,6分)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(　　)‎ A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1‎ C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4‎ D.a、b线圈中电功率之比为3∶1‎ 答案　B ‎4.(2015课标Ⅱ,15,6分)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,‎ 方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是(　　)‎ A.Ua>Uc,金属框中无电流 B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a C.Ubc=-Bl2ω,金属框中无电流 D.Uac=Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a 答案　C ‎5.(2015重庆理综,4,6分)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S。若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 φa-φb(　　)‎ A.恒为 B.从0均匀变化到 ‎ C.恒为 -‎ D.从0均匀变化到 -‎ 答案　C ‎6.(2015山东理综,19,6分)如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-t图像可能正确的是(　　)‎ 图甲 图乙 答案　C 教师用书专用 ‎7.(2016课标Ⅱ,20,6分)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是(　　)‎ A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定 B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 答案　AB 考点二　法拉第电磁感应定律 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1.(2014江苏单科,1,3分)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(　　)‎ A. B. ‎ C. D.‎ 答案　B ‎2.(2015安徽理综,19,6分)如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则(　　)‎ A.电路中感应电动势的大小为 ‎ B.电路中感应电流的大小为 ‎ C.金属杆所受安培力的大小为 ‎ D.金属杆的热功率为 ‎ 答案　B ‎3.(2013课标Ⅱ,16,6分)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是(　　)‎ 答案　D ‎4.(2017江苏单科,13,15分)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:‎ ‎(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;‎ ‎(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;‎ ‎(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P。‎ 答案　(1)　(2)　(3)‎ ‎5.(2016江苏单科,13,15分)据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×10-5 T。将太阳帆板视为导体。‎ ‎(1)求M、N间感应电动势的大小E;‎ ‎(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻,试判断小灯泡能否发光,并说明理由;‎ ‎(3)取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)。‎ 答案　(1)1.54 V　(2)见解析　(3)4×105 m ‎6.(2015江苏单科,13,15分)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的截面积A=0.80 cm2,电阻率ρ=1.5 Ω·m。如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减为零,求:(计算结果保留一位有效数字)‎ ‎(1)该圈肌肉组织的电阻R;‎ ‎(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;‎ ‎(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。‎ 答案　(1)6×103 Ω　(2)4×10-2 V　(3)8×10-8 J ‎7.(2014江苏单科,13,15分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g。求:‎ ‎(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;‎ ‎(2)导体棒匀速运动的速度大小v;‎ ‎(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q。‎ 答案　(1)tan θ　(2)‎ ‎(3)2mgd sin θ-‎ 教师用书专用 ‎8.(2016四川理综,7,6分)(多选)如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图像可能正确的有(　　)‎ 答案　BC ‎9.(2016浙江理综,24,20分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求 ‎　　(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;‎ ‎(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;‎ ‎(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。‎ 答案　(1)2.4 m/s　(2)48 N　(3)64 J　26.88 J ‎10.(2014天津理综,11,18分)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4 m。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,‎ 两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T。在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.1 Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4 kg,电阻R2=0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10 m/s2。问 ‎(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;‎ ‎(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大;‎ ‎(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。‎ 答案　(1)由a流向b　(2)5 m/s　(3)1.3 J 考点三　自感　涡流 ‎1.(2014江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有(　　)‎ A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯 D.取走线圈中的铁芯 答案　AB ‎2.(2017北京理综,19,6分)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　)‎ A.图1中,A1与L1的电阻值相同 B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流 C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同 D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等 答案　C ‎3.(2017课标Ⅰ,18,6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(　　)‎ 答案　A ‎【三年模拟】‎ A组　2016—2018年模拟·基础题组 考点一　电磁感应现象　楞次定律 ‎1.(2017江苏如东、前黄、栟茶、马塘联考,1)物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛应用。下列四种器件中,在工作时利用电磁感应现象的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.回旋加速器 B.交流发电机 C.质谱仪 D.电动机 答案　B ‎2.(2017江苏扬州中学12月月考,7)(多选)一个水平固定的金属大圆环A,通有恒定的电流,方向如图所示,现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环,B环在下落过程中保持水平,并与A环共轴,那么在B环下落过程中(　　)‎ A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反 B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同 C.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流最大 D.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流为零 答案　BD ‎3.(2016江苏泰州期末)如图所示,在长载流直导线近旁固定有两平行光滑轨道A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是(　　)‎ A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.相向运动,相互靠近 D.相背运动,相互远离 答案　C ‎4.(2016江苏南京、盐城一模,7)(多选)如图所示,铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源相连,LED(发光二极管,具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端。图中所有元件均正常,则(　　)‎ A.S闭合瞬间,A中有感应电动势 B.S断开瞬间,A中有感应电动势 C.S闭合瞬间,M亮一下,N不亮 D.S断开瞬间,M和N二者均不亮 答案　ABC 考点二　法拉第电磁感应定律 ‎5.(2018江苏南京高三9月调研,13)如图所示,电阻不计、间距为l=1.0 m的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度B=1.0 T、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R=1.5 Ω,质量为m=1.0 kg、电阻为r=0.5 Ω的金属棒MN置于导轨上,始终垂直导轨且接触良好。当MN受到垂直于棒的水平外力F=2 N的作用,由静止开始运动,经过位移x=1.55 m,到达PQ处(图中未画出),此时速度为v=2 m/s。求:‎ ‎(1)金属棒在PQ处所受磁场作用力大小;‎ ‎(2)金属棒在PQ处的加速度大小;‎ ‎(3)金属棒在运动中回路总共产生的热量。‎ 答案　(1)1 N　(2)1 m/s2　(3)1.1 J ‎6.(2017江苏如皋调研,18)某校科技实验小组研制的风速实验装置,由风杯组系统(图1)和电磁信号产生与采集系统(图2)两部分组成。电磁信号产生器由圆环形匀强磁场和固定于风杯轴上的导体棒组成,磁场区域的内外半径分别为r1和r2。当风以一定的速度流动时,对风杯产生一定的风力,使风杯组绕着水平轴沿顺时针方向转动起来,带动导体棒同步匀速转动,切割磁感线产生感应电流。由于实验装置的导体棒每转一周与弹性簧片短暂接触一次,从而产生周期性的脉冲电流i,由电流传感器采集此电流,并对其进行处理,可得到周期性的脉冲电流波形图如图3所示。已知有脉冲电流时,回路的总电阻为R,风杯中心到转轴的距离为L,图3中T、Im为已知量。试回答下列问题:‎ ‎(1)判断导体棒上的O点和A点中哪个点的电势高;‎ ‎(2)风杯转动的线速度大小;‎ ‎(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。‎ 答案　(1)A点电势高　(2)L　(3)‎ ‎7.(2018江苏金太阳联考)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图,已知线圈匝数n=100,电阻r=1 Ω,面积S=1.5×10-3 m2,外接电阻R=3 Ω。线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化关系如图乙所示。求:‎ ‎(1)t=0.01 s时线圈中的感应电动势E;‎ ‎(2)0~0.02 s内通过电阻R的电荷量q;‎ ‎(3)0~0.03 s内电阻R上产生的热量Q。‎ 答案　(1)0.6 V　(2)3×10-3 C　(3)5.4×10-3 J 考点三　自感　涡流 ‎8.(2018江苏泰州高三月考,7)(多选)如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其电阻几乎为零,A和B是两只相同的小灯泡,下列说法正确的是(　　)‎ A.当开关S闭合瞬间,A、B两灯同时亮,最后B灯熄灭 B.当开关S断开瞬间,A、B两灯同时熄灭 C.当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低 D.当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b 答案　AD ‎9.(2018江苏泰州高三月考,2)关于涡流,下列说法中不正确的是(　　)‎ A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 答案　B ‎10.(2017苏北四市期末,3)如图所示,L是直流电阻不计的带铁芯线圈,A、B是完全相同的小灯泡。下列说法正确的是(　　)‎ A.闭合S瞬间,A灯立即亮,B灯逐渐变亮 B.闭合S瞬间,B灯立即亮,A灯逐渐变亮 C.断开S瞬间,A灯立即熄灭,B灯闪亮后熄灭 D.断开S瞬间,通过B灯的电流方向从左向右 答案　C ‎11.(2017江苏苏州期末,7)(多选)如图所示,D1、D2为两个相同的灯泡,线圈L的自感系数较大,直流电阻不计,下列说法正确的是(　　)‎ A.闭合开关S稳定后,D1、D2亮度相同 B.断开S的瞬间,D1闪亮一下逐渐熄灭 C.断开S的瞬间,D2中电流方向向右 D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高 答案　BD B组　2016—2018年模拟·提升题组 一、选择题(每题5分,共25分)‎ ‎1.(2018江苏金太阳高三12月联考,4)现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场,穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空室空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图),若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电流时(　　)‎ A.电子在轨道上顺时针运动 B.保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速 C.保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速 D.被加速时电子做圆周运动的周期不变 答案　C ‎2.(2018江苏泰州高三月考,8)(多选)如图甲所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内,当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时,下列选项中正确的是(　　)‎ A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大 B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大 C.在t1~t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D.在t1~t2时间内,金属圆环L有收缩的趋势 答案　BD ‎3.(2017江苏南通一模,4)如图所示,圆筒形铝管竖直置于水平桌面上,一磁块从铝管的正上方由静止开始下落,穿过铝管落到水平桌面上,下落过程中磁块不与管壁接触,忽略空气阻力,则在下落过程中(　　)‎ A.磁块做自由落体运动 B.磁块的机械能守恒 C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D.磁块动能的增加量大于重力势能的减少量 答案　C ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎4.(2016江苏南通二模,6)(多选)如图所示电路中,A、B为两个相同灯泡,L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C为电容较大的电容器,下列说法中正确的有(　　)‎ A.接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮 B.接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮 C.断开开关S,A、B都立刻熄灭 D.断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭 答案　ABD ‎5.(人教选修3-2,四—5—4,变式)(多选)如图所示光滑绝缘的水平面上有一单匝线圈ABCD,右侧有一垂直于水平面向下的匀强磁场。线圈第一次以初速度v0向右进入匀强磁场,恰好完全进入磁场;第二次以2v0的初速度进入。下列说法中正确的是(　　)‎ A.两次BC边刚进入瞬间电流之比为1∶2‎ B.两次BC边刚进入瞬间电功率之比为1∶2‎ C.两次进入过程流经线圈横截面的电荷量之比为1∶1‎ D.两次进入过程线圈中产生的热量之比为1∶2‎ 答案　AC 二、非选择题(每题10分,共30分)‎ ‎6.(2017江苏南京、盐城一模,13)如图甲所示,质量m=1 kg,边长ab=1.0 m,电阻r=2 Ω的单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上,保持静止状态。匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g=10 m/s2。求:‎ ‎(1)t=1 s时穿过线圈的磁通量;‎ ‎(2)4 s内线圈中产生的焦耳热;‎ ‎(3)t=3.5 s时,线圈受到的摩擦力。‎ 答案　(1)0.1 Wb　(2)0.01 J　(3)5 N ‎7.(2017苏北四市期末,13)如图所示,边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场宽度为L,左边界与线框的ab边相距为L。线框在水平恒力F作用下由静止向右运动,在cd边进入磁场前已做匀速运动。求:‎ ‎(1)线框匀速运动的速度大小v;‎ ‎(2)线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;‎ ‎(3)线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。‎ 答案　(1)　(2)　(3)3FL-‎ ‎8.(2016苏北四市一模,13)某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端。质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放后沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得的电流随时间变化的规律如图乙所示,电流最大值为Im。棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g。‎ ‎(1)求该磁感应强度的大小。‎ ‎(2)求在t1时刻棒AB的速度大小。‎ ‎(3)在0~t1时间内棒AB下降了h,求此过程中电阻R上产生的电热。‎ 答案　(1)　(2)　(3)-‎ C组　2016—2018年模拟·方法题组 方法1　感应电流方向的判定方法 ‎1.(2016苏北四市一模,3)如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管。下列说法正确的是(　　)‎ A.电流计中的电流先由a到b,后由b到a B.a点的电势始终低于b点的电势 C.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度 答案　D 方法2　电磁感应中的电路分析方法 ‎2.(2016江苏南通二模,13)如图所示,质量为m、电阻为R的单匝矩形线框置于光滑水平面上,‎ 线框边长为ab=L、ad=2L。虚线MN过ad、bc边中点。一根能承受最大拉力为F0的细线沿水平方向拴住ab边的中点O。从某时刻起,在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按B=kt的规律均匀变化。一段时间后,细线被拉断,线框向左运动,ab边穿出磁场时的速度为v。求:‎ ‎(1)细线断裂前线框中的电功率P;‎ ‎(2)细线断裂后瞬间线框的加速度大小a及线框离开磁场的过程中安培力所做的功W;‎ ‎(3)线框穿出磁场过程中通过导线横截面的电荷量q。‎ 答案　(1)　(2)　mv2　(3) 方法3　电磁感应中动力学问题的分析方法 ‎3.(2017江苏六市二模,13)如图所示,MN、PQ为光滑平行的水平金属导轨,电阻R=3.0 Ω,置于竖直向下的有界匀强磁场中,OO'为磁场边界,磁场磁感应强度B=1.0 T,导轨间距L=1.0 m,质量m=1.0 kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻r=1.0 Ω。t=0时刻,导体棒在F=1.0 N水平拉力作用下从OO'左侧某处由静止开始运动,t0=2.0 s时刻棒进入磁场,导体棒始终与导轨垂直。‎ ‎(1)求t0时刻回路的电功率P0。‎ ‎(2)求t0时刻导体棒的加速度大小a。‎ ‎(3)导体棒进入磁场后,改变拉力大小,使棒以(2)情况下的加速度a匀加速运动至t1=4.0 s时刻,已知t0~t1时间内拉力做功W=5.7 J,求此过程回路中产生的焦耳热Q。‎ 答案　(1)1.0 W　(2)0.5 m/s2　(3)3.2 J 方法4　电磁感应中功能问题的分析 ‎4.(2017江苏无锡期末,14)如图,足够长的光滑轨道固定在水平面内,间距为1 m,电阻不计,定值电阻R=1.5 Ω。质量m=0.25 kg、长度L=1 m、电阻r=0.5 Ω的导体棒AB静置在轨道上。现对导体棒施加一个平行于导轨、大小为F=1.25 N的恒力,使得导体棒由静止开始运动。当棒运动到虚线处时速度达到v0=2 m/s。虚线右侧有一匀强磁场,导体棒在里面运动时,所到的位置处的速度v(单位m/s)与该处磁感应强度B(单位T)在数值上恰好满足关系v=,重力加速度g取10 m/s2。‎ ‎(1)求导体棒刚进入磁场时,流经导体棒的电流大小和方向。‎ ‎(2)导体棒在磁场中是否做匀加速直线运动?若是,给出证明并求出加速度大小;若不是,请说明理由。‎ ‎(3)求导体棒在磁场中运动t=1 s的时间内,定值电阻R上产生的焦耳热。‎ 答案　(1)0.5 A　由B到A　(2)见解析　(3)0.75 J ‎5.(2016苏北三市三模,13)如图所示,以MN为下边界的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,MN上方有一单匝矩形导线框abcd,其质量为m,电阻为R,ab边长为l1,bc边长为l2,cd边离MN的高度为h。现将线框由静止释放,线框下落过程中ab边始终保持水平,且ab边离开磁场前已做匀速直线运动,求导线框从静止释放到完全离开磁场的过程中,‎ ‎(1)ab边离开磁场时的速度v;‎ ‎(2)通过导线横截面的电荷量q;‎ ‎(3)导线框中产生的热量Q。‎ 答案　(1)　(2)　(3)mg(h+l2)-‎ 方法5　电磁感应中图像问题的分析 ‎6.(2017江苏如皋调研,6)如图所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a,一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在选项图中感应电流I、BC两端的电压UBC与线框移动的距离x的关系图像正确的是(　　)‎ 答案　D ‎7.(2017江苏六市二联,2)如图所示,闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁场区域宽度大于线框尺寸,规定线框中逆时针方向的电流为正,则线框中电流i随时间t变化的图像可能正确的是(　　)‎ 答案　B