1、 一、单项选择题1 【 2012新课标卷】如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 B0。使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为A B C D 【答案】C【考点定位】电磁感应切割类问题2 【 2015福建 18】如图，由某种粗细均匀的总电阻为 3R 的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场
2、 B 中。一接入电路电阻为 R 的导体棒 PQ，在水平拉力作用下沿 ab、 dc 以速度 v 匀速滑动，滑动过程 PQ 始终与 ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中（ ）APQ 中电流先增大后减小BPQ 两端电压先减小后增大C PQ 上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大【答案】C【考点定位】电磁感应切割类问题3 【 2015安徽 19】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 角，单位长度的电
3、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【考点定位】电磁感应切割类问题4 【 2013北京卷】如图，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆 MN 在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为 El，若磁感应强度增为 2B，其他条件不变， MN 中产生的感应电动势变为 E2。则通过电阻 R 的电流方向及 E1 与 E2 之比 ElE 2 分别为Aca，21 Bac，21 Cac ，12 D ca
4、，1 2【答案】C【解析】根据电磁感应定律 ，其他条件不变所以电动势变为 2 倍，根据右手定则可知电流方向应该为 N 到 M 即通过电阻为 A 到 C，因此 C 正确，A 、B、D 错误。【考点定位】电磁感应切割类问题5 【2013安徽卷】如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为 37，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为 1。一导体棒 MN 垂直于导轨放置，质量为 0.2kg，接入电路的电阻为 1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为 0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为 0.8T。将导体棒 MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光
5、，此后导体棒 MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度 g 取 10m/s2，sin37=0.6 ）A2.5m/s ，1W B5m/s，1W C7.5m/s ，9W D15m/s，9W【答案】B【解析】小灯泡稳定发光时，导体棒 MN 的运动速度稳定，导体棒 MN 的合力为零，根据导体棒 MN 沿斜面方向上的平衡条件，有 mgsin=mgcos+BIL，其中 ，代入数据可得：I=1A，v =5m/s；小灯泡消耗的电功率为： P=I2R=121 W=1 W，所以选项 B正确。【考点定位】电磁感应切割类问题6 【 2015海南 2】如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方
6、向垂直，当它以速度 v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小 ，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 v 运动时，棒两端的感应电动势大小为 ，则 等于（ ）A1/2 B C1 D【答案】B【考点定位】电磁感应切割类问题7 【 2011福建卷】如图，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角（） ，其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L，导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为 R，当流过
7、ab 棒某一横截面的电量为 q 时，棒的速度大小为v，则金属棒 ab 在这一过程中（ ）A运动的平均速度大小为 B下滑位移大小为C产生的焦耳热为 D受到的最大安培力大小为【答案】B【考点定位】电磁感应切割类问题8 【 2017天津卷】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R。金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是Aab 中的感应电流方向由 b 到 aBab 中的感应电流逐渐减小C ab 所受的安培力保持不变Dab 所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【考点定
8、位】楞次定律，法拉第电磁感应定律，安培力【名师点睛】本题应从电磁感应现象入手，熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律。二、多项选择题1 【 2016全国新课标卷】 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，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【解析】由电磁感应定律得 ，
9、 ，故 一定时，电流大小恒定，选项 A 正确；由右手定则知圆盘中心为等效电源正级，圆盘边缘为负极，电流经外电路从 a 经过 R 流到 b，选项 B 正确；圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，故选项 C 错误； ，角速度加倍时功率变成 4 倍，选项 D 错误，故选 AB。【考点定位】电磁感应定律【名师点睛】法拉第圆盘是课本上介绍的装置，在历次考试中多次出现；解题时要会进行电源的等效：相当于一条半径旋转切割磁感线，记住求解感应电动势的公式，并能搞清整个电路的结构。2 【 2016全国新课标卷】 如图，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；
10、两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、 N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期 T 逆时针匀速转动，则A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于 TC在 时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等【答案】BC【考点定位】考查了楞次定律的应用、导体切割磁感线运动【方法技巧】在分析导体切割磁感线运动、计算电动势时，一定要注意导体切割磁感线的有效长度，在计算交变电流的有效值时，一定要注意三个相
11、同：相同电阻，相同时间，相同热量。3 【 2012山东卷 】如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为 B。将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到 v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为 P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 g，下列选项正确的是AP=2mg sinBP=3mgsinC当导体棒速度达到 v/2 时加速度为 gsinD在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力
12、所做的功来【答案】AC【考点定位】电磁感应切割类问题4 【 2012四川卷】半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度电阻均为 R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由 确定，如图所示。则A = 0 时，杆产生的电动势为 2BavB 时，杆产生的电动势为 BavC = 0 时，杆受的安培力大小为D 时，杆受的安培力大小为【答案】AD【考点定位】电磁感应切割类问题5【2015山东17】如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与
13、盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 【答案】ABD【解析】由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项 A 正确；根据 E=BLv 可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的电功率越大，消耗的机械能越快，则圆盘越容易停止转动，选项 B 正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项 C 错误；若所加磁场穿过整个圆
14、盘则圆盘中无感应电流，不消耗机械能，圆盘匀速转动，选项 D 正确；故选 ABD【考点定位】电磁感应切割类问题二、非选择题1 【 2016全国新课标卷】 （14 分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为 ，上沿相连。两细金属棒 ab（仅标出 a 端）和 cd（仅标出 c 端）长度均为 L，质量分别为 2m 和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路 abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为 R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 ，重力加速度大小为 g，已
15、知金属棒 ab 匀速下滑。求（1 ）作用在金属棒 ab 上的安培力的大小；（2 ）金属棒运动速度的大小。【答案】（1）mg(sin 3cos ) （2 ）(sin 3cos )【考点定位】导体切割磁感线、共点力平衡【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学相结合的综合题，应用 E=BLv、欧姆定律、安培力公式、共点力作用下的平衡即可正确解题。解决本题时，还要特别注意 cd 棒的重力沿斜面的分力和滑动摩擦力的影响。2 【 2014上海卷 】 （14 分）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其 MN、 PQ 边的电阻不计，MP 边的电阻阻值 R=1.5，MN 与 MP 的夹角为 135，PQ 与 MP 垂
16、直，MP 边长度小于 1m。将质量 m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与 MP 平行。棒与MN、 PQ 交点 G、 H 间的距离 L=4m.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。在外力作用下，棒由 GH 处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。（1 ）若初速度 v1=3m/s，求棒在 GH 处所受的安培力大小 FA。（2 ）若初速度 v2=1.5m/s，求棒向左移动距离 2m 到达 EF 所需时间 t。（3 ）在棒由 GH 处向左移动 2m 到达 EF 处的过程中，外力做功 W=7J，求初速度 v3。【答案】 （1）
17、 （2） （3） （3 ）根据几何关系可得根据运动过程电流不变判断电动势不变，设末速度为 ，则有可得运动过程电流电动势运动时间克服安培力做功根据动能定理有整理可得 或 （舍去）【考点定位】电磁感应切割类问题3 【 2011天津卷】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角。完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为 0.02kg，电阻均为 R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B=0.2T，棒ab 在平行于导轨向上的力 F 作
18、用下，沿 导轨向上匀速运动，而棒 cd 恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1 ）通过 cd 棒的电流 I 是多少，方向如何？（2 ）棒 ab 受到的力 F 多大？（3 ）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？【答案】 （1） ，方向由右手定则可知由 d 到 c（2）F =0.2N（3 ）（3 ）设在时间 t 内棒 cd 产生 Q=0.1J 热量，由焦耳定律可知设 ab 棒匀速运动的速度大小为 v，则产生的感应电动势由闭合电路欧姆定律知在时间 t 内，棒 ab 沿导轨的位移力 F 做的功综合上述各式，代入数据解得【考点定位】电磁感应切割类问题4 【 2011
19、重庆卷】有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为 L、长度为 d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻 R。绝缘橡胶带上镀有间距为 d 的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为 U，求：（1 ）橡胶带匀速运动的速率；（2 ）电阻 R 消耗的电功率；（3 ）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。【答案】 （1） （2） （3）【考点定位】电磁感应切割类问题5 【 2014重庆卷 】某电子天平原理如图所示， 形磁铁的两侧为 N 极，中心为 S 极
20、，两级间的磁感应强度大小均为 ，磁极的宽度均为 ，忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端 C、 D 与外电路连接 .当质量为 的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触） ，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流 可确定重物的质量. 已知线圈的匝数为 ，线圈的电阻为 ，重力加速度为 。问：（1 ）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从 C 端还是 D 端流出？（2 ）供电电流 是从 C 端还是 D 端流入？求重物质量与电流的关系.（3 ）若线圈消耗的最大功率为 ，该电子天平能称量的最大质量是多少？【答案】 （1）感应电流从 C 端流出 （2 ） （3）【考点定位】电磁感应切割类问题
