内容正文:
专题强化练(十一)
1.C闭合瞬间,由于线圈的自感作用,线图中没有电流通
过,因为电容器原来不带电,电源能够给电容器充电,所以
灯泡A2中有充电电流经过,所以闭合瞬间,A1与A2同时
亮起,A3不亮,故A错误;闭合后,随着线图L自感作用的
消失,通过A的电流逐渐增大,所以A3的亮度是逐渐变
亮的,故B错误;稳定后,因为电容器的作用,A2处于断
路,A1和A串联,通过的电流相等,所以A1与A3的亮
度一样,故C正确;稳定后,电容器两瑞的电压和灯泡A
两端的电压相等,因为A1、A2和A3是三个相同的小灯
泡,根据串联电路电压分配原则可知A3两端电压等于电
源电功势的一半,所以电容器的电荷堂是Q=C·号
CB,故D错误。
2.C根据图像可知磁场方向向下,从开始到金属薄片中心
运动到N极的正下方时,右半部分磁场向下减小、左边部
分磁场向下增加,沿N极到S极的方向看,根据楞次定律
可知:右半部分涡流沿顺时针方向、左边部分涡流沿逆时
针方向,故C正确、ABD错误.
3.C根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小为:E=
N曾=N:智.S,所以B-1因像的斜◆智地大,感应
电动势越大1在0一子内,磁感应强度增加,根据0=BS
可知,磁通量增加:但减小,则感应电动势E减小,故A日
错误;根据图像可知,当1=8
与时,B一(图像斜率方向
相反,剥感应电动势E方向湘反,故B错误:当1=子时,B
最大,根据中=BS可知,磁通量中最大,但为零,则E
为索,故C正确:当1=时,B=0,根据电=BS可知,磁通
量D为家,包是最大,则E最大,故D错误。
4.B根据法拉第电磁感应定律,闭合回路中产生的感应电
动势E一曾根搭闭合电路胶好定律得电流I=景通过
回路的电荷量为g=I△t,0~T时间内△p=BoLx0,联立
部特=梁-R故B三确,ACD得民
5,AB由题可知,=0时刻cd边的速度方向与磁感线平行,:
只有af切割磁感线产生感应电动势,此时af边的速度大
小为U=l,方向与磁感线垂直向下,根据法拉第电磁感应
定律得感应电动势为E=Blv=Bw.根据右手定则判断此
时感应电流方向为abedefa,故AB正确:易知t=时导
线框转动了半周,此时cd边的速度方向水平向左,仍与磁
感线平行,af边的速度方向与磁感线垂直向上,只有af切
割磁感线产生感应电动势,故此时感应电动势不为零,故C
错误;由=0到1=兀的过程,导线框转动了半周,导线框
的abf部分初末均与磁场方向平行,其磁通量变化量为
零.导线框的bcde部分初末均与磁场方向垂直,其磁通量
变化量为△Φ=B2一(一B2)=2BP.即此过程导线框的
磁通量变化量不为零,根据法拉第电磁感应定律可知感应
电动势平均值不为零,故D错误.
6.BDA选项的公式中,E是线图切割磁感线产生的电动
势,而【是称重框架受力平衡时线圈内的电流,二者不是同!
时发生的,故A错误:设线图的下面的边长为L,线图共n!
·26
匝,当称重框架受力平衡时,称重框架与待测物体重力的
和等于线图受到的安培力,则Mg十mg=nBIL,磁场以速
率?匀速向下运动,测得线图中感应电动势为E,则E=
nBL,联立可得m=EL-M,可知I越大,表明m越大,故
vg
BD正确;根据E=nBLv可知,v越大,则电动势E越大,故
C错误.
7,C设导线框速度为,电阻为R,感应电流电流=费
由图示可知,在0~1s内切割磁感线的有效长度L均匀增
加,i随时间均匀增加,由右手定则可知,感应电流沿逆时
针方向,方向为正:
在1一2s内,导线框一部分在垂直纸面向里的磁场,一部
分在垂直纸面向外的磁场,且两边切割磁感线产生的感应
电动势方向相同,
此时两边产生的感应电动势相加,感应电流妇=尺
BX2X-2-21,电流从最大远渐减
R
R
小到0,由右手定则可知电流方向为顺时针,为负方向;
2~3长内,子线都离开猴场,电流=是=BR02
R
Blv_Bo2,
RR,电流逐渐减小到0,由右手定则可知电流方向
为逆时针,为正方向;由以上分析可知,1一2s内最大电流
是01s末电流的2倍,故A错误,B正确;
根据0~1s内,AC在磁场外,安培力F4C1=0,1~2s内,
导线框一部分在垂直纸面向里的磁场,一部分在垂直纸面
向外的磁场,
AC边安培力大小FC,=B×BX2X(I-W)
R
2BI)巴,则该过程安培力从最大值2B巴逐渐减小
R
R
到0,再反向增大最后减小到0,
由左手定则可知,AC边安培力方向先向左后向右,即方向
先正后负,且图像为开口向上的二次函数;
在2一3s内,线框出磁场,AC边安培力大小FAC,=BX
B-(1)巴×(1-)=B1)巴,安培力从最大值
R
R
B巴逐新减小,且图像为开口向上的二次函数,故C正
R
确,D错误.
8.解(1)线框ab边滑至EF处时加速度为零,合力为零,根
据平衡条件得mg=2BIL
解得1器由E=2BL1景解释器
mgR
(2)根搭能登守恒定律得mg·是L=7mu2+Q
1
解得Q=子mgL-
3
32B4L4
(3)ab边由静止滑至CD处的过程中,线框磁通量变化量
L)2
为△中=B·之)
该过程中,线框c边产生的平均电动势为E=A吧
△t
手均电说为1-晨
流过线框某一截面的电量q=·△
BπL2
联立解得q=4R·
9.解(1)金属杆在导轨上运动时,切割磁感线,产生感应电
动势E=Blw;
(2)金属杆运动距离d时,电路中的总电阻为R=2dr+
25此时回路中的总的热功率为P=二
(Bl)2
2r(d+s)
=B2122
2r(d+5)9
③)根据闭合电路欧好定律,感应电流1三長2,d十·
B22v
安培力F安=BIl=2r(d+5)
设金属杆保持速度大小做匀速直线运动的最大路程为
x,刚好将要脱离导轨,此时绳子拉力为T,与水平方向的夹
角为;对金属杆,根据受力平衡,水平方向F安=Tx=
Tcos0,竖直方向mg=Tsin0,根据位置关系有tan0=
产联立解得一√面
2mgr
专题强化练(十二)
1.C开始时金属框产生的感应电动势E=Bd),回路中感
应电流大小为15-,根据牛颜第二定律得B1=
ma,解得金属棒的加速度大小a2mR,故A绪误:根据
平衡条件可知,开始时挡板给导体棒的作用力大小F=
B1d二B方向向右,故B错误:金属框从开始运动到
静止过程中,取向左为正方向,由动量定理得一BId·t=0
一m通过会属捧的电符莹g=了·1:联立解得q=册·
故C正确;金属棒接入电路部分的电阻与ab间电阻均为
R,两者产生的热量相等,则金属棒上产生的热量为Q=2
1
×m6=子m6,故D错误。
2.ABD棒EF、GH由相同材料制成,即电阻率P1、密度P2
均相同,根据电阻定律有:R=A号
质量M=P2xS,可得:RM=P1P2x2,设GH的电阻为r',则
32·可得/=寺,旅据右手定则判断知山时
rm
L2
刻GH产生的感应电动势方向是从H到G,回路中的感应
电动势E=2B·2Lb=4BL0,根据闭合电路欧姆定律可
知回路中的感应电流:=2心故A正确:设2
7r
时刻,EF,GH的速度大小分别为v1、2,则有BL1=2BX
2L,可得=子1山~12时间内,根据动量定理,向右
为正方向
对EF有BTLt=my-0,对GH有-2BT·2Lt=3m-
12
3mo,解得:心=96,故B正确:根据左手定则知EF受
到的安培力水平向左,GH受到的安培力水平向左,EF的!
速度逐渐增大,GH的速度逐渐减小,回路中的感应电动势
E=2B·2LG一BLE逐渐减小,根据法拉第电磁感应定
律知,穿过回路磁通量的变化率逐渐减小,故C错误;在1
~1时间内,对两捧组成的系统,根据能量守恒定律有号
X3m6=乞m听+乞X3m呢+Qs,解得回路中产生的总
24.
热量Qs的m听根据焦耳定律有侵=·解得Q
72
133m6,故D正确.
·26
3.AD设导体棒P在倾斜导轨上向下运动过程中很小一段
时间△1内速度的变化量为△,电容器带电量的变化量为
△Q,电容器两端电压变化量为△U.由法拉第电磁感应定律
有△U=BL△u,取沿导轨向下为正方向,根据动量定理可
得mgsin0·△t-BTL·△t=m△v,其中:T△1=△Q=
CBLAv,a棒的加速度大小为a三,联立解得a一
m平C谓品将C品代入上式可得a=吾
mgsin 0
4g,可知导体
棒P沿倾斜导轨运动时加速度保持不变,做匀加速直线运
动,故A正确:导体棒P到达EG边时速度大小为0=
L
4
√2a·sm0-?√红,设导体棒P与U形线框碰撞后的共
同速度为4,取向右为正方向,由动量守恒定律得
m=(m十3m,解得=日V工
线框bc边和ad边通过磁场时做减速运动,线框左右两边
都在磁场外时,没有感应电流,线框不受安培力做匀速运
动,所以ad边刚进入磁场边界eh时的速度小于发,故
B错误;bc边通过磁场时,电阻R被短路.当ad边通过磁
L
场时,通过ad边的电荷量为g=74=-△迎_BL
R
R
R
2
2
2
一货流过电阻R的电芳黄为0=号-紧,截心错送:
=BL2
设bc边到达∫g时的速度为U2,整个线框穿出磁场后的速
度为3.
bc边通过磁场的过程,取向右为正方向,
由动量定理得一BI1L·1=4mw2一4m1,
L
△地BL·
又g1=万·1=
R
BL2
2R,联立可得欢=
8一8R,ad边通过磁场的过程,取向右为正方向,由
√gL.B2L3
动量定理得-BI2L·t2=43一4m,
L
=4Φ
又q2=五·=R
BL·立-B
R
R,联立可得=延
8
2
2
3B2L3
8Rm
即整个线框穿出磁场后的速度为工
8
3BL,故D正确
8Rm
4.解(1)由闭合电路欧姆定律得I(R十R)=B。L。F=
BoIL,解得b=4m/s;
2)根据电荷堂的计算公式g尺十R,解得g三2.5C;
(3)设碰后瞬间金属框的速度为1,此后任意时刻闭合线
框的速度为v,ab边处磁场为B1,de边处磁场为B2,回路
总电阻为4R,取向右为正方向,碰撞过程中动量守恒
=4U1
根据法拉第电磁感应定律I·4R=(B2Lv一B1Lu),B2一
月L,郎得P=L一BL=装,取向右为正方
向,旅裙动量定卫有(祭紫)=0-加m
解得x=∑u△1=
,剥=立-解得
4mvoR
1
3m;班级
姓名
专题强化练(十
…0
基础达标练。…
1.(2025·北京卷·9)如图所示,线圈自感系
数为L,电容器电容为C,电源电动势为E,
A1、A2和A3是三个相同的小灯泡.开始
时,开关S处于断开状态.忽略线圈电阻和
电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确
的是
☒A
☒A2
A
A.闭合瞬间,A1与A3同时亮起
B.闭合后,A3亮起后亮度不变
C.稳定后,A1与A3亮度一样
D.稳定后,电容器的电荷量是CE
2.(2025·河南卷·5)如图,一金属薄片在力
F作用下自左向右从两磁极之间通过.当金
属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N
极到S极的方向看,下列图中能够正确描
述金属薄片内涡电流绕行方向的是(
N
得分
电磁感应
3.(2025·甘肃卷·6)闭合金属框放置在磁场
中,金属框平面始终与磁感线垂直.如图,磁
感应强度B随时间t按正弦规律变化.Φ为穿
过金属框的磁通量,E为金属框中的感应电动
势,下列说法正确的是
B
T
T
A:在0一T内,西和E均随时间增大
B当1君与时,E大小相等,方向和同
C.当1=T时,Φ最大,E为零
4
D.当1-时,中和E均为零
4.(2025·湖北卷·5)如图(a)所示,相距L
的两足够长平行金属导轨放在同一水平面
内,两长度均为L、电阻均为R的金属棒
ab、cd垂直跨放在两导轨上,金属棒与导轨
接触良好,导轨电阻忽略不计.导轨间存在
与导轨平面垂直的匀强磁场,其磁感应强
度大小B随时间变化的图像如图(b)所示,
t=T时刻,B=0.t=0时刻,两棒相距xo,
ab棒速度为零,cd棒速度方向水平向右,
并与棒垂直,则0~T时间内流过回路的电
荷量为
B
Bo
图(a)
图6)
班级
姓名
A.
BoLxo
oLxo
4R
B.
2R
BoLxo
C.R
D.
BoLxo
R
5.(多选)(2025·黑、
吉、辽、蒙卷·9)如
图,“”形导线框置
于磁感应强度大小为
B、水平向右的匀强
磁场中.线框相邻两
边均互相垂直,各边长均为l.线框绕b、e
所在直线以角速度w顺时针匀速转动,b
与磁场方向垂直.t=0时,abef与水平面平
行,则
A.t=0时,电流方向为abcde fa
B.t=0时,感应电动势为B2w
C.t=兀时,感应电动势为0
D.t=0到t=灭过程中,感应电动势平均值
(o
为0
…0能力提升练0…
6.(多选)(2025·广东卷·9)如图是一种精
确测量质量的装置原理示意图,竖直平面
内,质量恒为M的称重框架由托盘和矩形
线圈组成.线圈的一边始终处于垂直线圈
平面的匀强磁场中,磁感应强度不变.测量
分两个步骤,步骤①:托盘内放置待测物
块,其质量用m表示,线圈中通大小为I的
电流,使称重框架受力平衡;步骤②:线圈
处于断开状态,取下物块,保持线圈不动,
磁场以速率匀速向下运动,测得线圈中
感应电动势为E.利用上述测量结果可得出
m的值,重力加速度为g.下列说法正确
的有
·14
得分
×米××××
XXXXXX
×XXXX×
步骤①
步骤②
A.线圈电阻为
B.I越大,表明m越大
C.v越大,则E越小
D.m=EI
-M
vg
7.(多选)(2025·山东省淄博市高三一模)如
图,直角梯形区域abcd,ab=2ad=2cd=
2l,e为ab的中点,直角三角形aed、平行四
边形ebcd两区域内存在磁感应强度大小相
等、方向相反且垂直与纸面的匀强磁场,一
等腰直角三角形导线框ABC与梯形abcd
在同一平面内,AB边长为l且与ae共线,
导线框以垂直于ad的恒定速度穿过磁场
区域,从B点进人磁场开始计时,3s末AC
刚好到达b点.规定逆时针方向为感应电流
的正方向,水平向左为导线AC受到的安培
力的正方向,此过程中线框中的感应电流
i、AC受到的安培力FAc,二者与时间t的
关系图像可能正确的是
B a
e
XXX
+
i0
B
2F
2F
0
0
3ts
C
D
班级
姓名
8.(2025·广东省佛山市高三
第二次质检)如图所示,质
d
量为m、边长为L、总电阻
为R的单匝正方形线框
abcd能在两竖直光滑绝缘
导轨间滑行,导轨间存在两
个直径为L的相切的圆形
D
区域磁场(AB和EF分别
为两圆与轨道垂直的直
XX
径),磁感应强度大小均为
B,方向分别垂直导轨平面向外和向内,线
框从图中位置(ab边与磁场上边界相切)静
止释放,线框ab边滑至EF处时加速度为
零,重力加速度为g,求:
(1)ab边滑至EF处时,线框的电流大小I
及速度大小v;
(2)ab边由静止滑至EF处的过程中,线框
产生的焦耳热Q;
(3)ab边由静止滑至CD处的过程中,流过
线框某一截面的电量q.
14
得分
创新拓展练
9.(2025·四川卷·14)如图所示,长度均为s
的两根光滑金属直导轨MV和PQ固定在
水平绝缘桌面上,两者平行且相距,M、P
连线垂直于导轨,定滑轮位于V、Q连线中
点正上方h处.MN和PQ单位长度的电阻
均为r,M、P间连接一阻值为2sr的电阻.
空间有垂直于桌面向下的匀强磁场,磁感
应强度大小为B.过定滑轮的不可伸长绝缘
轻绳拉动质量为m、电阻不计的金属杆沿
导轨向右做匀速直线运动,速度大小为.
零时刻,金属杆位于M、P连线处.金属杆
在导轨上时与导轨始终垂直且接触良好,
重力加速度大小为g.求:
(1)金属杆在导轨上运动时,回路的感应电
动势;
(2)金属杆在导轨上与M、P连线相距d
时,回路的热功率;
(3)金属杆在导轨上保持速度大小)做匀
速直线运动的最大路程.