人教版高中物理选修3-2：电磁感应与交变电流专题练习

电磁感应与交变电流专题 一、电磁感应 例1．（15.重庆）下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差（） A．恒为 B．从0均匀变化到 C．恒为 D．从0均匀变化到 【来源】2015年全国普通高等学校招生统一考试物理（重庆卷带解析) 【答案】C 【解析】 穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得，而等效电源内部的电流由楞次定理知从，即b点是等效电源的正极，即，故选C。 【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律。 例2．（11.天津）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨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30º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，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，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B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2，问 ⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ ⑵棒ab受到的力F多大？ ⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？ 【来源】2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷（天津) 【答案】F="0.2N "W=0.4J 【解析】 (1)棒cd受到的安培力为： ① 棒cd在共点力作用下平衡，则：② 由①②式，代入数据解得：③ 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c④ (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即： 对棒ab，由共点力平衡知：⑤ 代入数据解得：⑥ (3)设在时间t内棒cd产生的热量，由焦耳定律知：Rt ⑦ 设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为：⑧ 由闭合电路欧姆定律知：⑨ 由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为：⑩ 力F做的功为： 综合上述各式，代入数据解得：。 3．如图所示，平行导体滑轨、放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路.当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（） A．电