内容正文:
答案册
实战高考·物理
(3)粒子在电场中做类平抛运动,沿x轴方向有d=
动,垂直于x轴方向做匀速圆周运动,故粒子回到x轴的
2Q2,垂直于x轴方向有R=wt,
1
时间为粒子做匀速圆周运动周期的整数倍,即tm=nT=
由牛顿第二定律可知qE=ma,
2m(n=1,2,3,…),
gB
联立解得E=
2mud
1
gR2。
x轴方向有dm=2a哈,gE=ma,
(4)根据运动的独立性,粒子沿x轴方向做匀加速直线运
联立解得dn=n2π2d(n=1,2,3,…)。
专题2
电磁感应
山东新高考全练
①C解析根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的
B1Lu一BL迎,解得2=3m/s,C错误,D正确。
感应电动势为e=Esin wt,由题图丙可知,磁场区域变化
R
④BC解析如图所示,
后,当Esin=E时,线图的侧边开始切割磁感线,即
2
当线图旋转于时开始切割磁感线,由几何关系可知磁场
B
区城平行于x轴的边长变为d'=2dcos哥=d,C正确。
0
故选C。
B
2ABD解析由于金属棒MN运动过程中切割磁感线
产生感应电动势,回路中有感应电流,产生焦耳热,金属
棒MN的机械能不断减小,由于金属导轨光滑,所以经过
在1=0到1一死的过程中,金属框的有效切制长度先变大
多次往返运动,MN最终一定静止于OO位置,故A正
确。当金属棒MN向右运动时,根据右手定则可知,MN
后变小,当=π时,金属框的有效切割长度最大,为√2L,
中电流方向由M到N,根据左手定则可知,金属棒MN
由E=2B。可知,此时感应电动势最大,所以在=0
受到的安培力水平向左,则安培力做负功;当金属棒MN
向左运动时,根据右手定则可知,MN中电流方向由N到
到1一磊的过程中,E先增大后减小,故B正确,A错误;
M,根据左手定则可知,金属棒MN受到的安培力水平向
右,则安培力做负功;则MN运动过程中安培力始终做负
在t=0到t=兀的过程中,设金属框转过的角度为日,由
Aw
功,故B正确。金属棒MN从释放到第一次到达OO位
几何关系可得日=ot,则金属框进入磁场部分的面积S=
置过程中,由于在O0位置重力沿切线方向的分力为0,
L·Ltan0,穿过金属框的磁通量中=BS=BL2an,金
可知在到达O0位置之前,重力沿切线方向的分力小于安
2
2
培力沿切线方向的分力,金属棒MN已经做减速运动,故
%柜产生的感应电动劳E一盟,感应电动势的变化率为
C错误。从释放到第一次到达OO位置过程中,根据右手
定则可知,MN中电流方向由M到N,故D正确。故选
怎对=BL二次求导得-,在:
2
△t
cos3 wt
A、B、D。
=0到=亮的过程中,怎-直变大,所以E的变化率
③BD解析由题意可知MN、CD速度均水平向右,且
CD的速度大于MN的速度,MN受到的摩擦力和安培力
直增大,故C正确,D错误。故选B、C。
平衡,即F安=Ff,而F:=mg=2N,方向水平向右,则其
日A翻根据CR一mR产D可得卫2数
2
所受安培力方向水平向左,由左手定则可知回路中电流
方向为ND→CN,导体框受到向左的摩擦力,向
圆网运动的气速度√很根泥右手定则可知,导体
右的拉力和向右的安培力,由左手定则可知B2的方向向
绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源电动势,
下,A错误,B正确;由前面分析可知MN所受安培力F安
其大小为E=BL,因导体绳所受阻力f与安培力F平
=B1IL=2N,所以I=1A,对CD水平方向受力分析有
衡,则安培力方向与速度方向相同,可知导体绳中的电流
ng=m重g十B2IL,解得B2=1T,由前面分析可知I=
方向向下,即电池电动势大于导体绳切割磁感线产生的
506
Q实战册参考答案及解析
电动势,可得∫=BE,EL,解得E=BLV十配,
GM fr
可得释放时g边与区城I上边界的距离s一2ginQ
故选A。
m2gR2 sin a
2B4L4 cos4 a
⑥BC解析因为4s末bc边刚好进入磁场,可知线框的
速度为每秒运动一个方格,故在0~ls内只有ae边切割
(2)当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t=0),设金属框ef
边到O,点的距离为x时,金属框中产生的感应电动势E
磁感线,设方格边长为L,可得日=2BL,1-是,可知
=952=1L2+如2=(1+L业,其中口
△t△t
△t
电流恒定;2s末线框在第二象限长度最长,此时有E2=
Ax
3BL,2=是,可知=号;2~4s内线框有一部分进
At'
入第一象限,可知电流会减小,在4s末同理可得13=
此时金属福中的感应电流1一是。
号,故A错误,B正扇。根据F=BIL可知,在0~
金属框q边受到沿轨道向上的安培力,大小为F1=
kit+k2(x+L)IL,
1s内ab边受到的安培力线性增加;1s末安培力大小为
金属框ef边受到沿轨道向下的安培力,大小为F安2=
Fb=BL;在2s末安培力大小为P'=BX是1hX2L,
(k1t十k2x)IL,
所以Fb'=3Fb,由图像知,C正确,D错误。故选B、C。
则金属框受到的安培力F安=F安1一F安2=[k1t十k2(x十
a0
gRe sin a (2)mRw
L)IL-(kt+k2x)IL,
号L4
代入k1=mgRsin a
解析(1)金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中,
k2L4
金属框只有一条边切割磁感线,根据楞次定律可得,安培
赐L4u
化简得F安=mgsin a十R,
力水平向左,则金属框切割磁感线产生的感应电动势E=
当线框平衡时F安=mgsin a,可知此时线框速率为0,
BLucos a,
则从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,根据动
金属框中电流1一景,
量定理可得mgsin a·△t-F安△t=m△v,
金属框做匀速直线运动,则BILcos a=mgsin a,
即一L
解得全為框句建运动的线率。一器黑
R△t=mA,
对时间累积求和可得一
岛L4d
=0-m0,
金属框开始释放到边进入磁场的过程中,只有重力做
R
功,由动能定理可得mgssina=2m2,
可得d=mR如
好L4
山东模拟专练
考点闯关
BodPω,根据闭合电路欧姆定律可知,灯泡两端电压为U
①AC解析若电流i变小,穿过圆环I、Ⅱ的磁通量都
E=B0u,B正确;由q=16可知,0~0时间内,通
2R
2
变小,会发生电磁感应现象,根据楞次定律可知,要阻碍
磁通量的减小,则圆环I有缩小的趋势,圆环Ⅱ有扩张的
过导体待的电荷量为g一景。聚咖,C赞说:若委使
2R
趋势,故A正确,B错误。若电流i不变,则电流产生的磁
0~20时间内,灯泡不发光,则回路中的磁通量不发生变
感应强度不变,仅让圆环I半径扩大,穿过圆环I的磁通
量变小,根据楞次定律可知,圆环工中会产生逆时针方向
化,即△B2=之Bwa(Ed2,解得B的变化率&-
△t
的感应电流,故C正确;若电流i不变,则电流产生的磁感
=Bw,D正确。故选B、D。
应强度不变,仅让圆环Ⅱ半径缩小,穿过圆环Ⅱ的磁通量
目D腰玩在0~占内,由几何关系可知,线框有效切制
变小,根据楞次定律可知,圆环Ⅱ中产生逆时针方向的感
长度为L一t,可得感应电动势E=B(L一t)U,可知感应
应电流。故D错误。故选A、C。
电动势随时间线性减小,根据右手定则可知电流方向由b
2BD解析0~0时间内,电路中有感应电流产生,灯
泡发光,根据右手定则知电流方向由d→a,A错误;0~to
指向,所以感应电流为正方向,且线性减小到0;在上
时间内,导体棒产生的感应电动势为E=B(2a2w
2上内,线框的磁通量保持不变,没有感应电流;在2L
507专题12
电磁感应
过去考什公
山东新高考全练
w答案:P506
年份
考点
题型
题号
分值
难易度
2025年
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
计算
18
16
难
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
单选
8
3
中
2024年
考点1
电磁感应现象楞次定律
多选
11
4
中
2023年
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
多选
12
难
2022年
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
多选
12
中
2021年
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
单选
8
3
中
2020年
考点2法拉第电磁感应定律及其应用
多选
12
4
中
1.(2024山东,8,3分)如图甲所示,在-d≤x
≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直于xOy
B
B
平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁
场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的
3d 3d
4
4
正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴
A
B
为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动
势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变
B
化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线
部分,则变化后磁场的区域可能为()
d
3d
C
D
2.新题型(2024山
东,11,4分)(多
M
选)如图所示,两
甲
条相同的半圆弧
形光滑金属导轨固定在水平桌面上,其所
在平面竖直且平行,导轨最高点到水平桌
2
面的距离等于半径,最低点的连线O0与
3E
导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下
E
的匀强磁场(图中未画出),导轨左端由导
丙
线连接。现将具有一定质量和电阻的金属
棒MN平行OO'放置在导轨图示位置,由
178
0专题12电磁感应
静止释放。MN运动过程中始终平行于
平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆
O0'且与两导轨接触良好,不考虑自感影
心、半径为√2L的扇形区域充满方向垂直于
响,下列说法正确的是()
纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形
A,MN最终一定静止于OO'位置
金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平
B.MN运动过程中安培力始终做负功
面内以角速度ω顺时针匀速转动,t=0时
C.从释放到第一次到达OO位置过程中,
刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感
MN的速率一直在增大
影响,关于金属框中感应电动势E随时间t
D.从释放到第一次到达OO位置过程中,
变化规律的描述正确的是(
MN中电流方向由M到N
3.(2023山东,12,4分)(多选)足够长的U形
导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为
1m,电阻不计。质量为1kg、长为1m、电
阻为12的导体棒MN放置在导轨上,与
导轨形成矩形回路并始终接触良好,I和Ⅱ
区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感
A在=0到一的过程中,E一直增大
应强度分别为B1和B2,其中B1=2T、方向
向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮
B在t=0到一无的过程中,E先增大后
将导轨CD段中点与质量为0.1kg的重物
减小
相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所
示,某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域
C.在=0到1一无的过程中,E的变化率-
I和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD与磁场
直增大
边界平行。MN的速度o1=2m/s,CD的
D在1=0到1一无的过程中,E的变化率-
速度为v2,且2>u,MN和导轨间的动摩
直减小
擦因数为0.2。重力加速度大小取
10m/s2,下列说法正确的是(
5.新题型(2021山东,8,3分)迷你系绳卫星
在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道
绕地飞行。系绳卫星由两个子卫星组成,它
们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所
示。在电池和感应电动势的共同作用下,导
体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为
A.B2的方向向上
r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环
B.B2的方向向下
境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫
C.2=5m/s
星离地平均高度为H,导体绳长为L(L《
D.2=3m/s
H),地球半径为R、质量为M,轨道处磁感
4.(2022山东,12,4分)(多选)如图所示,xOy
应强度大小为B、方向垂直于赤道平面。忽
179
实战册
实战高考·物理
略地球自转的影响。据此可得,电池电动势
为(
远地子卫星口
1234t/s
0123
4 t/s
电池
xB
电流
速度
导体绳
近地子卫星☐
e
e
赤道平面
01234t/s
01234/s
c
D
GM fr
A.BLWR干HB配
7.(2025山东,18,16分)如图所示,平行轨道
的间距为L,轨道平面与水平面夹角为a,二
GM fr
B.BL√R+HBL
者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐
标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标
GMBL
C.BL√R+Hfr
系。轨道之间存在区域I、Ⅱ,区域I
(一2L≤x<一L)内充满磁感应强度大小为
GM BL
D.BL√R+Hfr
B、方向竖直向上的匀强磁场;区域Ⅱ(x≥
6.(2020山东,12,4分)(多选)如图所示,平面
0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,磁
感应强度大小B1=1t十k2x,k1和2均为大
直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁
于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀
感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标
增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的
平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方
磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电
形。一位于xOy平面内的刚性导体框
阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放
abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方
置在轨道上,pg边与轨道垂直,由静止释
向运动(不发生转动)。从图示位置开始计
放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移
时,4s末bc边刚好进人磁场。在此过程
动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程
中,导体框内感应电流的大小为I,αb边所
中金属框不发生形变,重力加速度大小为
受安培力的大小为Fb,二者与时间t关系
g,不计自感。
的图像可能正确的是(
区域1
B
B
区域Ⅱ
180
0专题12电磁感应
(1)若金属框从开始进人到完全离开区域I的
框达到平衡状态的过程中,ef边移动的距
过程中匀速运动,求金属框匀速运动的速率
离d。
和释放时g边与区域I上边界的距离s。
(2)金属框沿轨道下滑,当ef边刚进入区域
Ⅱ时开始计时(t=0),此时金属框的速率为
,若1=mgRsin口,求从开始计时到金属
k2L4
将来考什必】
山东模拟专练
w答案:P507
考点闯关
考点①电磁感应现象楞次定律
直于纸面向外,磁感应强度大小为B;正方
【题型】三定则一定律的综合应用
形区域内磁场方向垂直于纸面向里,磁感应
1.(2025山东日照一中月考)(多选)如图所
强度大小随时间变化的图像如图乙所示。
示,两个圆形金属圆环I、Ⅱ和方形金属线
下列说法正确的是(
圈A位于同一平面内,线圈A中通以逆时
针方向的电流i,下列说法正确的是()
×××
d
to 2to t
甲
A.0~to时间内,灯泡发光且电流方向由a
→d
A.若电流i变小,则圆环I有缩小的趋势
B.0~t时间内,灯泡两端电压为Boad
2
B.若电流讠变小,则圆环Ⅱ有缩小的趋势
C.0t。时间内,通过导体棒的电荷量
C.若电流i不变,仅让圆环I的半径扩大,
则工中产生逆时针方向的感应电流
为B,owdP
R
D.若电流i不变,仅让圆环Ⅱ的半径缩小,
D.若要使to~2t时间内,灯泡不发光,图乙
则Ⅱ中产生顺时针方向的感应电流
中B的变化率应为Boω
考点②法拉第电磁感应定律及其应用
【题型2】电磁感应中的图像问题
【题型1】感生电动势和动生电动势
3.(2025山东部分学校高三上适应性测试)如
2.(2024山东咸海期末)(多选)如图甲所示,
图所示,在水平光滑绝缘桌面上有一等腰直
光滑金属导轨abc和deO电阻不计,abed
角三角形单匝均匀金属线框abc,直角边长
为边长为d的正方形,bc段为圆弧,O为圆
为L。空间存在竖直向下的有界匀强磁场,
弧的圆心,∠bOe=45°,ad间连接电阻为R
有界磁场的宽度为2L。线框在水平拉力F
的灯泡。0时刻开始电阻为R的导体棒绕
作用下向右匀速穿过磁场区域,若图示位置
O点沿圆弧转动,转动的角速度为w,经2to
为t=0时刻,设逆时针方向为电流的正方
由b转到c。扇形区域内磁场恒定,方向垂
向,水平向右为拉力的正方向,则线框中的
181