1、電磁感應定律的綜合應用課后提能演練題有多項符合題目要求.路穩定后，MN以速度v向右做勻速運動時( (【答案】C C【解析】當導線MN勻速向右運動時，導線MN產生的感應電動勢恒定，穩定后，電容器 既不充 電也不放電，無電流產生，故電阻兩端沒有電壓， 電容器兩極板間的電壓U=E=BLv, 所帶電荷量Q= CU= CBLv,故選項AB B 錯誤，C C 正確；MN勻速運動時，因無電流而不受安 培力，故拉力為零，選項 D D 錯誤.2 2如圖所示，電阻 R= 1 1 Q、半徑為ri= 0.20.2 m m 的單匝圓形導線框P內有一個與P共面的圓形磁場區域Q P、Q的圓心相同，Q的半徑2= 0.10.1

2、 m m .在t= 0 0 時刻，Q內存在著垂直 于圓面向里的磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系是 B=B= 2 2 t(T)(T).若規定逆時針方向P中感應電流I隨時間t變化的關系圖象應該是下圖中的( (【答案】C C=R得1=一 0.010.01 n A A，其中負號表示電流的方向是順時針方向的.、選擇題：在每小題給出的四個選項中，第1 16 6 題只有一項符合題目要求，第7 79 91 1 如圖所示，兩光滑平行金屬導軌間距為L,直導線MN垂直跨在導軌上且與導軌接觸良好，整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強磁場中,磁感應強度為B電容器的電容為C,除電阻R外，導軌和導線 的電阻均不計現給導線M

3、N初速度，使導線MN向右運動，當電A.A. 電容器兩端的電壓為零B B. .電阻兩端的電壓為BLvC.C. 電容器所帶電荷量為CBLvD D. .為保持MN勻速運動，需對其施加的拉力大小為零為電流的正方向，則線框【解析】圓形導線框P中產生的感應電動勢AB_SE=T2nr= 0.010.01 n V V,由I) )23 3如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R質量不能忽略的金 屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦， 棒與導軌的電阻均不計， 整個裝置放在勻 強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直， 棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數和等于

4、【解析】金屬棒加速上升h高度過程中，受重力mg拉力F和安培力FA的作用，由動 能定理有W mghr WFA= H，解得W WFA= E+mghp E即力F做的功與安培力做功 的代數和等于機械能的增加量.4 4 .如圖所示，B是一個螺線管，C是與螺線管相連接的金屬線圈，在B的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環A,A的環面水平且與螺線管的橫截面平行.若僅在金屬線圈C所處的空間加上與C環面垂直的變化磁場，發現在ti至t2時間段內金屬環A的面積有縮小的趨勢，則金屬線圈C處所加磁場的磁感應強度隨時間變化的【解析】由法拉第電磁感應定律得C線圈中的感應電動勢E=SB,S為C的面積，B為穿過C線圈磁感應強度的變

5、化率， 即B- t圖線的斜率，A A、B B 項圖中，為定值， 感應電動勢E恒定不變，由歐姆定律知B的電流恒定不變，穿過A線圈的磁通量不變， 無感AB應電流，故 A A、B B 兩項錯誤；在 C C 圖中 年逐漸減小，電動勢E減小，B中感應電流I減小，AtAB穿過A的磁通量減小，由楞次定律知，A線圈有擴張的趨勢，C C 項錯誤；D D 圖中亍逐漸增大， 電動勢E增大，B中感應電流I增大，穿過A的磁通量增大，同理可知，A有縮小的趨勢，D D 項正確.5 5 . （20152015 年鄭州模擬）如圖所示，水平面內有一 平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，阻值為R的導體棒垂直于導軌放置， 且與導軌接觸

6、良好. 導軌所在空間存在勻強磁場， 勻強 磁場與A.A.棒的機械能增加量B.B.棒的動能增加量C.C.棒的重力勢能增加量D.電阻R上放出的熱量【答案】Bt圖象可能是（）3導軌平面垂直，t= 0 0 時，將開關 S S 由 1 1 擲向 2 2,若分別用q,i,v和a表示電容器所4帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小，則下圖所示的圖象中正確的是【答案】D D【解析】電容器放電時導體棒在安培力作用下運動， 產生感應電動勢，感應電動勢與電 容器電壓相等時，棒做勻速直線運動，說明極板上電荷量最終不等于零， A A 項錯誤但電流 最終必為零，B B項錯誤導體棒速度增大到最大后做勻速直線運動，

7、 加速度為零，C C 項錯誤,D D 項正確.6 6如圖所示，水平地面上方矩形區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈 I 和 n,分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（I 為細導線）兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界.設線圈 I, n 落地時的速度大5Q=QC.Vi V2,D. Vi=V2,QQ【答案】D D【解析】由于兩線圈從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度產生感應電流同時受到磁場的安培力F= ，又由R= p 4S-4S-（v,切割磁感線P為線圈材料的電阻率

8、，I為線圈的邊長，S為單匝線圈的橫截面積），所以線圈所受安培力F=旦羋，此時加速度a4 4p=gm其中a=g器是定值，線1616 p po圈 I 和 n 同步運動，落地時兩線圈速度相等vi=V2. .由能量守恒定律可得Q= mg h+HlfmV,（H是磁場區域的高度），I 為細導線，因質量m較小，產生的熱量較小，所以Q 00,金屬棒將一直加速， A A 項錯、B B 項對；由右手定則可知，金屬棒a端電勢高，則M板電勢高，C C項正確；若微粒帶負電，則靜電力向上與重力反向，開始時靜電力為0 0,微粒向下加速，當靜電力增大到大于重力時，微粒的加速度向上，D D 項錯.& &如圖所示

9、，均勻金屬圓環總電阻為 2 2R磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過圓環. 金R屬桿OM長為I,電阻為 2 2,M端與環緊密接觸，金屬桿OM繞過圓心的轉軸O以恒定的角速度3 轉動，當電阻為R的一段導線一端和環連接，另一端與金屬桿的轉軸結論中正確的是（）【答案】ABCABC【解析】求解本題的關鍵是找OM從與圓環接觸點的位置，要求回路中通過的電流的大1 12小，需要畫等效電路圖求其回路中的電流.當金屬桿繞O點勻速轉動時，由E= 2 2BI3,知o 相連接時，下列A.通過導線R的電流的最大值為B.通過導線R的電流的最小值為C. OM中產生的感應電動勢恒為D.導線中通過的電流恒為Bl232 2R3 3RB

10、l234 4RBI|1LW7選項 C C 正確.電流的大小，決定于M與滑環的連接點，當M與下方最低點連接時，回路中電83 3EBl Bl路電阻最小，其阻值為R小根據I= 可得，Imax=飛罟，選項 A A 正確，D D2 2r3 33 3R2 2x 2 2R選項 B B 正確.9如圖所示，矩形單匝導線中串聯著兩個電阻器，一個電阻為R,另一個電阻為2R,其余電阻不計；在電路中央有一面積為S的矩形區域磁場，磁感應強度與時間的關系為B=B0+kt，則（）【解析】電源只能生成于導體上，故該電路為串聯電路.該電源的電動勢恒為= 半嚴=kS,則流過電阻R的電流（即電路的總電流）I=R+ER=緊、非選擇題1

11、010.如圖所示，直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為L,電阻為R的均勻導線，ac和be的電阻可不計，ac長度為 2.2.磁場的磁感應強 度為B,方向垂直紙面向LR里.現有一段長度為 2 2,電阻為 2 2 的均勻導體棒MN架在導線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導線框保持良好接觸，當MN骨過的距離為 3 3 時，導線ac中的電流為多大？方向如何?錯誤.當M與圓環頂端相接觸時,回路電阻最大,其阻值為R3 3RR大=2222=2 2R所以Imin=B|23A.A.該電路為串聯電路C.流過電阻R的電流為kS3R【答案】ACACB

12、.該電路為并D.流過電阻R的電流為罟E=9解：MN骨過的距離為號時，它與bc的接觸點為3 3P（圖甲） ， 等效電路圖如圖乙所示.甲乙10由幾何關系可知MP長度為 3 3，MP中的感應電動勢1 1E= 3 3BLVMP段的電阻r=1RMacF和MbF兩電路的并聯電阻為1 1 2 2X3 3 3 32 2r并=R= R1 1 2 29 9+3 3 3 32 2ac中的電流Iac= - -I3 3根據右手定則，M沖的感應電流的方向由P流向M所以電流Iac的方向由a流向c. .1111.如圖所示，兩金屬桿ab和cd長均為I，電阻均為R,質量分別為M和n(Mn) )，用 兩根質量和電阻均可忽略的不可伸

13、長的柔軟導線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側. 兩金屬桿都處在水平位置，整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動，求其運動的速度.解：方法一 假設磁感應強度B的方向垂直紙面向里，ab桿向下勻速運動的速度為v, 則ab桿切割磁感線產生的感應電動勢大小為E=Blv，方向ab；cd桿以速度v向上切割磁感線運動產生的感應電動勢大小為E=Blv，方向c. .在閉合回路中產生aCTa方向的感應電流I，據閉合電路歐姆定律知E+E = 2 2BIv=Blv2 2R=_2R=Rab桿受磁場作用的安培力F1方向向上，cd桿受的安培力F2方向向

14、下，R, F2的大小相由歐姆定律,PM中的電流解得Iac=2 2BLv5 5RF=F2=IIBR11對ab桿應有F=Mg- F112對cd桿應有F=F2+mg方法二 若把ab,cd和柔軟導線視為一個整體，因M m故整體動力為( (M- n)g,ab向下、cd向上運動時，穿過閉合回路的磁通量發生變化，根據電磁感應定律判斷回路中產生感應電流，根據楞次定律知，I感的磁場要阻礙原磁場的磁通量的變化，即阻礙ab向下，cd向上運動，即F安為阻力整體受到的動力與安培力滿足平衡條件，即甲乙解：(1)(1)由圖象可知，t= 5.05.0 s s 時的U= 0.400.40 V V 此時電路中的電流( (即通過金

15、屬桿的電流) )UI= = 1.01.0 A AR解得v=M- m gR2BT.( (M- n) )g= 2 2BVvR則可解得v如上結果.方法三 整個回路視為一整體系統，因其速度大小不變，故動能不變,ab向下，cd向上運動過程中， 因Mgmg系統的重力勢能減少，重力的機械功率( (單位時間內系統減少的重力勢能 的電能) )所以有E、2Biv2Mgv-mgv=RT同樣可解得v為上值.1212如下圖甲所示，光滑且足夠長的金屬導軌將轉化為回路的電能， 根據能量守恒定律,) )要等于電功率( (單位時間內轉化的回路中導軌間距L= 0.200.20 m m，兩導軌的左端之間所接的電阻MN PQ平行地固

16、定在同一水平面上，兩R= 0.400.40 Q，導軌上靜止放置一質量m=0.100.10 kgkg 的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r= 0.100.10 Q ,導軌的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應強度B=B= 0.500.50 T T 的勻強磁場中，磁場方向豎直向下.現用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如下圖乙所示，求從金屬桿開始運動經t= 5.05.0 s s 時：(1)(1)通過金屬桿的感應電流的大小和方向;(2)(2)金屬桿的速度大小；(3)(3)外力F的瞬時功率.13由右手定則判斷出，此時電流的方向為由b指向a. .金屬桿產生的感應電動勢E=1( (R+r) ) =