1、重難強化訓練( 二 )電磁感應定律的綜合應用一、選擇題 ( 本題共 10 小題，每小題6 分.1 6 題為單選， 7 10 題為多選 )1粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面向里，其邊界與正方形線框的邊平行現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b 兩點間電勢差的絕對值最大的是()2. 如圖 10 所示，一個由導體做成的矩形線圈，以恒定速率v 運動，從無磁場區進入勻強磁場區，磁場寬度大于矩形線圈的寬度da，然后出來，若取逆時針方向的電流為正方向，那么下列選項圖中的哪一個圖能正確地表示回路中的電流與時間的變化關

2、系()圖 103如圖 11 所示，導軌間的磁場方向垂直于紙面向里圓形金屬環B正對磁鐵，當導線在導AMN軌上向右加速滑動時，下列說法正確的是()圖 11A MN中電流方向NM， B被 A吸引B中電流方向 ，被A排斥MNN M BC MN中電流方向 M N， B被 A 吸引D MN中電流方向 M N， B被 A 排斥4如圖 12 所示，豎直平面內有一金屬環，半徑為a，總電阻為 R( 指拉直時兩端的電阻 ) ，磁感應R強度為 B的勻強磁場垂直穿過環平面，在環的最高點A 用鉸鏈連接長度為 2a、電阻為 2的導體棒 AB，AB 由水平位置緊貼環面擺下，當擺到豎直位置時，B 點的線速度為 v，則這時 AB

3、 兩端的電壓大小為 ()圖 12BavBavA.B.362BavD BavC. 35. 水平放置的金屬框架cdef 處于如圖13 所示的勻強磁場中，金屬棒ab 處于粗糙的框架上且接觸良好，從某時刻開始，磁感應強度均勻增大，金屬棒ab 始終保持靜止，則()圖 13A ab 中電流增大， ab 棒所受摩擦力增大B ab 中電流不變， ab 棒所受摩擦力不變C ab 中電流不變， ab 棒所受摩擦力增大D ab 中電流增大， ab 棒所受摩擦力不變6. 如圖 14 所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、 PQ平行放置，導軌平面與水平面的夾角為，導軌的下端接有電阻當導軌所在空間沒有磁場時，使導體棒ab以

4、平行導軌平面的初速度0 沖上v導軌， ab 上升的最大高度為H；當導軌所在空間存在方向與導軌平面垂直的勻強磁場時，再次使ab 以相同的初速度從同一位置沖上導軌，ab 上升的最大高度為h，兩次運動中 ab 始終與兩導軌垂直且接觸良好，關于上述情景，下列說法中正確的是()圖 14A比較兩次上升的最大高度，有HhB比較兩次上升的最大高度，有HhC無磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生D有磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生7. 一空間有垂直紙面向里的勻強磁場B，兩條電阻不計的平行光滑導軌豎直放置在磁場內，如圖 15所示，磁感應強度 B 0.5 T ，導體棒 ab、 cd 長度均為 0.2 m ，電阻均為

5、 0.1 ，重力均為0.1N，現用力向上拉動導體棒ab，使之勻速上升 ( 導體棒 ab、 cd 與導軌接觸良好 ) ，此時 cd 靜止不動，則 ab 上升時，下列說法正確的是 ()圖 15A ab 受到的拉力大小為2 NB ab 向上運動的速度為2 m/sC在 2 s 內，拉力做功，有0.4 J的機械能轉化為電能D在 2 s 內，拉力做功為0.6 J8. 如圖 16 所示，兩條平行豎直虛線之間存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，虛線間的距離為l . 金屬圓環的直徑也為l . 圓周環從左邊界進入磁場，以垂直于磁場邊界的恒定速度v 穿過磁場區域則下列說法正確的是()圖 16A感應電流的大小先增大后

6、減小再增大再減小B感應電流的方向先逆時針后順時針C金屬圓環受到的安培力先向左后向右1D進入磁場時感應電動勢平均值E 2 Blv9如圖 17 所示，相距為L 的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻 R，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為B. 將質量為 m的導體棒由靜止釋放，當速度達到 v 時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導體棒最終以2v 的速度勻速運動導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g. 下列選項正確的是()圖 17A當導體棒速度達到vg時，加速度大小為sin22vgB當導體棒速度達到

7、2時，加速度大小為4sinC P 2mgvsin D 3sinPmgv10. 如圖 18所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌傾角為，導軌下端接有電阻R，勻強磁場垂直斜面向上質量為、電阻不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，m上升高度為h，在這個過程中()圖 18A金屬棒所受各力的合力所做的功等于零B金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻 R上產生的焦耳熱之和C恒力 F 與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產生的焦耳熱之和D恒力 F 與重力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱二、非選擇題 ( 本題共 2 小題，共30 分)12.(15 分 ) 如

8、圖 20 所示，足夠長的光滑金屬框豎直放置，框寬L 0.5 m ，框的電阻不計，勻強磁11 (15 分) 如圖 19 所示，與兩平行金屬導軌相距L1 m，電阻不計，兩端分別接有電阻1場的磁感應強度 1T，方向與框面垂直 ( 圖中未畫出 ) ，金屬棒的質量為 100 g，電阻為 1，PNQMRBMN和 R，且 R6 ， ab 導體的電阻為 2，在導軌上可無摩擦地滑動，垂直穿過導軌平面的勻強現讓 MN無初速度的釋放且與框保持接觸良好并豎直下落，從釋放到達到最大速度的過程中通過棒21磁場的磁感應強度為 1 T 現 ab 以恒定速度 v 3 m/s勻速向右移動，這時 ab 桿上消耗的電功率某一橫截面的

9、電荷量為2 C，求此過程回路中產生的電能為多少？( 空氣阻力不計， g 取 10 m/s2)12與 R、 R 消耗的電功率之和相等，求：(1) R2 的阻值？(2) R1 與 R2 消耗的電功率分別為多少？(3) 拉 ab 桿的水平向右的外力 F 為多大？圖 20圖 19重難強化訓練( 二 )電磁感應定律的綜合應用參考答案1 B 磁場中切割磁感線的邊相當于電源，外電路相當于由三個相同電阻串聯，選項A、 C、 D 中、兩點間電勢差為外電路中一個電阻兩端的電壓，即1BLva、b兩點間電勢差，選項 B中a bU4E43 3BLv為路端電壓，即 U 4E 4 ，故選 B 項 2. C 根據楞次定律，線

10、圈進入磁場的過程，穿過線圈向里的磁通量增加，產生逆時針方向的感應電流，因為速度恒定，所以電流恒定，故 A、 D 錯誤；離開磁場時，穿過線圈向里的磁通量減少，所以產生順時針方向的感應電流， B 錯誤，故選 C.3 B MN向右加速滑動，根據右手定則，MN中的電流方向從N M，且大小在逐漸變大，根據安培定則知，電磁鐵A 的磁場方向向左，且大小逐漸增強，根據楞次定律知，B 環中的感應電流產生的磁場方向向右，B被 A 排斥 B 正確， A、 C、 D錯誤 4 A擺到豎直位置時，ABEB a1Bav由閉合電路歐姆定2切割磁感線的瞬時感應電動勢 ·2vER1律得， UAB R R·43

11、Bav，故 A 正確 24B5. C 由法拉第電磁感應定律Et t S 知，磁感應強度均勻增大，則ab 中感應電動勢和電流不變，由 Ff F 安 BIL 知摩擦力增大，選項 C 正確 6. D 沒有磁場時，只有重力做功，機械能守恒，沒有電熱產生，C 錯誤；有磁場時， ab 切割磁感線產生感應電流，重力和安培力均做負功，機械能減小，有電熱產生，故ab 上升的最大高度變小，A、B 錯誤， D正確 22vBl7. BC 對導體棒 cd 分析： mgBIl R總，得 v2 m/s，故 B 選項正確；對導體棒ab 分析： Fmg BIl 0.2 N，選項 A 錯誤；在2 s 內拉力做功轉化的電能等于克服

12、安培力做的功，即W F 安 vt0.4 J，選項 C 正確；在2 s 內拉力做的功為 Fvt 0.8 J ，選項 D 錯誤 8. AB 在圓環進入磁場的過程中，通過圓環的磁通量逐漸增大，根據楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向，感應電動勢Blv，有效長度先增大后減小，所以感應電流先增大后減小，同E理可以判斷穿出磁場時的情況，A、 B 兩項正確；根據左手定則可以判斷，進入磁場和穿出磁場時12B·4 l1受到的安培力都向左， C 項錯誤；進入磁場時感應電動勢平均值E t l 4 Blv ， Dv項錯誤 9 AC 當導體棒第一次勻速運動時，沿導軌方向：mgsinB2L2vv R ；當導體

13、棒的速度達到2時，B2L2v1沿導軌方向： mgsin 2R ma，解得 a 2gsin，選項 A 正確， B 錯誤；當導體棒第二次勻速運動時，沿導軌方向： sin2B2L2v，即 sin，此時拉力F的功率 ·2 2sinFmgRF mgP F vmgv，選項 C 正確， D 錯誤 10AD 棒勻速上升的過程有三個力做功：恒力 F 做正功，重力 G、安培力 F 安 做負功根據動能定理： W WF WG W安 0，故 A 對， B 錯；恒力 F 與重力 G的合力所做的功等于導體克服安培力做的功而導體克服安培力做的功等于回路中電能( 最終轉化為焦耳熱) 的增加量， 克服安培力做功與焦耳熱不能重復考慮，故C錯，D對 11【解析】(1) 內外功率相等，則內外電阻相等，有R1R2 Rab 解得 R2 3 .R1 R2(2) E BLv1×1×3 V 3 VE 3總電流 I A0.75 AR4總路端電壓IR外0.75 ×2 V 1.5 VU22221U1.5W 0.375 W2U1.5W 0.75 W.PR16PR23(3) F F 安 BIL1×0.75 ×1 N 0.75 N.12. 【解析】 金屬棒下落過程先做加速度逐漸減小的加速運動，加速度減小到零時速度達