第三部分 高频考点11 电磁感应的规律及动力学、图像问题（教参word）-（word书稿）2023大二轮【导学教程】新教材新高考物理专题辅导与训练

高频考点11　电磁感应的规律及动力学、图像问题 [对应学生用书P139] 1．(2022·宁波模拟)如图所示，当有电流I垂直于磁场方向通过半导体板时，连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转，说明半导体板两侧之间存在霍尔电压UH。用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，记录数据结果如表格所示。由于粗心，表格第一行没有记录全部相关的物理量，只记得第一列为实验次数，第三列为通入的电流强度，第五列为霍尔电压，已知，一块厚度(ab边长)为h、宽度(bc边长)为l，长度(be边长为d)。请用你学过的物理知识并结合表中数据，判断表格中空格处应填写的物理量(　　) 实验次数 通入电流强度I/A 霍尔电压UH/V 1 2.0×10－4 1.0×10－3 4.0×10－1 1.4×10－2 2 4.0×10－4 1.0×10－3 4.0×10－1 7.0×10－3 3 2.0×10－4 1.0×10－3 2.0×10－1 7.0×10－3 4 2.0×10－4 4.0×10－1 7.0×10－3 A．第二列为板的bc边长度l B．第四行数据为0.5×10－3 A C．霍尔电压正负与半导体中导电粒子正负无关 D．只要其尺寸相同，在相同电流、磁感应强度下，更换另一种材料，霍尔电压一定不变 解析　当半导体中带电粒子的洛伦兹力与电场力平衡时Bvq＝q，化简则UH＝Bvl，通电导线电流I＝nqvhl，化简则UH＝，在电流强度相等时，霍尔电压与磁感应强度成正比，与宽度h成反比，所以第二列为ab边厚度h，第四列为磁感应强度B，A错误；根据UH＝可知，在h不变，磁感应强度B增加到原先2倍时，霍尔电压不变，说明通入电流只有原来一半，即0.5×10－3 A，B正确；半导体导电粒子为正，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力与半导体导电粒子的洛伦兹力方向是不同的，所以霍尔电压正负与半导体中导电粒子正负有关，C错误；根据公式可知，尺寸相同下，在相同电流、磁感应强度下，更换材料，则单位体积粒子个数n会发生变化，霍尔电压不能一定不变，D错误。 答案　B 2．(多选)(2022·新疆二模)如图甲所示，粗细均匀的矩形金属线框abcd定于磁场中，磁场方向垂直线框所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。以垂直于线框所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则关于ab边的感应电流I(以向下为正方向)和受到的安培力F(以向右为正方向)随时间t变化的规律正确的是(　　) 解析　I＝＝nS＝，由乙图可知斜率大小不变，电流的大小不变，在0到0.5 s斜率为正，则电流为正，0.5 s到1.5 s，斜率为负，则电流为负方向，故A正确，B错误；根据安培力公式F＝BIL，因为电流大小不变、ab变的长度不变，安培力力与磁感应强度成正比，根据楞次定律判断感应电流方向，再根据左手定则判断安培力方向得出D正确，C错误。 答案　AD 3．(多选)竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出)，圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是(　　) A．t＝时刻，圆环有扩张的趋势 B．t＝时刻，圆环有收缩的趋势 C．t＝和t＝时刻，圆环内的感应电流大小相等 D．t＝时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流 解析　t＝时刻，线圈中通有顺时针逐渐增大的电流，则线圈中由电流产生的磁场向下且逐渐增强，由楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，A错误，B正确；t＝时刻，线圈中通有顺时针逐渐减小的电流，则线圈中由电流产生的磁场向下且逐渐减小，由楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为顺时针，D错误；t＝和t＝时刻，线圈中电流的变化率一致，即由线圈电流产生的磁场变化率一致，则圆环中的感应电流大小相等，C正确。 答案　BC 4．(多选)如图1所示，粗糙绝缘斜面的倾角为θ＝30°，斜面上放置一质量为1 kg，电阻为2 Ω、边长为1.0 m，匝数为100匝的正方形线圈MNQP，开始时导线框处于静止状态。现施加垂直线圈平面向上的磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示，重力加速度大小g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．在0～1 s内线圈中产生的感应电流是5 A B．在1～3 s内通过线圈的电荷量是10 C C．在0～4 s内线圈中产生的焦耳热是100 J D．在0～4 s线圈受到的摩擦力大小一直是5 N 解析　根据E＝n＝n＝10 V，则在0～1 s内线圈中产生的感应电流I＝＝5 A，A正确；根据q＝It＝n＝5 C，B错误；由图可知，产生电流的时间是0～1 s和3 s～4 s，即t总＝2 s ，根据Q＝I2Rt总＝100 J，C正确；虽然穿过线圈的磁