1、1第 2讲 电磁感应规律及其应用限训练通高考 科学设题 拿下高考高分(45分钟)一、单项选择题1(2018贵州普通高等学校招生适应性考试)如图甲所示，一位于纸面内的圆形线圈通过导线与一小灯泡相连，线圈中有垂直于纸面的磁场以垂直纸面向里为磁场的正方向，该磁场的磁感应强度 B随时间 t的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是( )A t1 t3时间内流过小灯泡电流的方向先为 b a后为 a bB t1 t3时间内流过小灯泡电流的方向先为 a b后为 b aC t1 t3时间内小灯泡先变亮后变暗D t1 t3时间内小灯泡先变暗后变亮解析： t1 t3时间内穿过线圈的磁通量先向里减小后向外增加，根据楞
2、次定律可知，流过小灯泡电流的方向为 a b，选项 A、B 错误； t1 t3时间内， B t线的斜率先增大后减小，则磁通量的变化率先增大后减小，感应电动势先增大后减小，小灯泡先变亮后变暗，选项C正确，D 错误答案：C2.(2017高考全国卷)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
3、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中沿顺时针方向解析：金属杆 PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知 PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来 T中的磁场方向垂直于纸面向里，闭合回路 PQRS中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过 T的磁通量减小，根据楞次定律可知 T中产生顺时针方向的感应电流综上所述，可知 A、B、C 项错误，D 项正确2答案：D3.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
4、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 b到 a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倍解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a到 b的方向流动，选项 B错误；由感应电动势 E Bl2 知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒12定，选项 A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项 C错误；若 变为原来的 2倍，则感应电动势变为原来的 2倍，电流变为原来的 2倍，由P I2R知，电
5、流在 R上的热功率变为原来的 4倍，选项 D错误答案：A4两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直边长为 0.1 m、总电阻为 0.005 的正方形导线框 abcd位于纸面内， cd边与磁场边界平行，如图(a)所示已知导线框一直向右做匀速直线运动， cd边于 t0 时刻进入磁场线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)下列说法正确的是( )A磁感应强度的大小为 0.5 TB导线框运动速度的大小为 0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向内D在 t0.4 s 至 t0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.1 N解析：
6、从题图(b)可知，导线框运动的速度大小 v m/s0.5 m/s，B 项正确；导线Lt 0.10.2框进入磁场的过程中， cd边切割磁感线，由 E BLv，得 B T0.2 T，AELv 0.010.10.5项错误；由图可知，导线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，根据楞次3定律可知，磁感应强度方向垂直纸面向外，C 项错误；在 0.40.6 s这段时间内，导线框正在出磁场，回路中的电流大小 I A2 A，则导线框受到的安培力ER 0.010.005F BIL0.220.1 N0.04 N，D 项错误答案：B二、多项选择题5.如图所示，一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场
7、内有一边长为 l、阻值为 R的正方形线框，线框所在平面与磁场垂直如果以垂直于线框边和磁场的速度 v将线框从磁场中匀速拉出，下列说法正确的是( )A如果将线框水平向右拉出磁场，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流B在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一截面的电荷量都相同C将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度 v成正比D将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度的平方 v2成正比解析：如果将线框水平向右拉出磁场，穿过线圈垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律可知，该过程中将产生顺时针方向的感应电流，A 正确；由法拉第电磁感应定律得感应电动势 E ，由欧姆定律得 I ，
8、通过导线某一截面的电荷量为 q I t，可得 q t ER，故流过线框某一截面的电荷量与线圈穿出磁场的方向无关，B 正确；根据焦耳定律 R可得 Q I2Rt t ，所以焦耳热 Q与速度 v成正比，C 正确，D 错E2R BLv 2R Lv B2L3vR误答案：ABC6.(2018四川雅安高三第三次诊断)如图所示，足够长的 U型光滑金属导轨平面与水平面成 角(0h1)；保持 b棒静止，由静止释放 a棒， a棒到达磁场中OO停止运动后再由静止释放 b棒， a、 b与导轨接触良好且导轨电阻不计，重力加速度 g取 10 m/s2.(1)求 a棒进入磁场 MM时加速度的大小；(2)a棒从释放到 OO的过
9、程中，求 b棒产生的焦耳热；(3)若 MM、 OO间的距离 x2.4 m， b棒进入磁场后，恰好未与 a棒相碰，求 h2的值解析：(1)设 a棒到 MM时的速度为 v1.由机械能守恒定律得 mgh1 mv12 21进入磁场时 a棒产生的感应电动势 E BLv1感应电流 IER1 R2对 a棒受力分析，由牛顿第二定律得 BIL ma代入数据解得 a3.75 m/s 2.(2)设 a、 b产生的总焦耳热为 Q，由能量守恒定律得 Q mgh1则 b棒产生的焦耳热 Qb Q QR2R1 R2 348联立解得 Qb0.675 J.(3)设 b棒到 MM时的速度为 v2，有 mgh2 mv12 2b棒进入磁场后，两棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，设 a、 b一起匀速运动的速度为 v，取向右为正方向，由动量守恒定律得 mv22 mv设 a棒经时间 t加速到 v，由动量定理得B L t mv0I又 q t， ， I IER1 R2 E ta、 b恰好不相碰，有 BLx，联立解得 h21.8 m.答案：(1)3.75 m/s 2 (2)0.675 J (3)1.8 m
