高考物理一輪復(fù)習(xí)第10章電磁感應(yīng)（課件練習(xí)）（打包10套）.ZIP,高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),10,電磁感應(yīng),課件,練習(xí),打包 第一節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (建議用時：60分鐘) 一、單項選擇題 1．下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 解析：選B.根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應(yīng)電流；B中，電路閉合，且垂直磁感線的平面的面積增大，即閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過閉合線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無感應(yīng)電流；D中，閉合回路中的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流． 2．物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”．如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)．閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學(xué)另找來器材再探究此實驗．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實驗，線圈上的套環(huán)均未動．對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是(　　) A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高 C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：選D.無論實驗用的是交流電還是直流電，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導(dǎo)體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會跳起．如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會受安培力作用而跳起，選項D正確． 3．(2018·浙江寧波模擬)如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當(dāng)圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(　　) A．B中始終沒有感應(yīng)電流 B．B中有順時針方向的感應(yīng)電流 C．B中有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．B中的感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向 解析：選B.由安培定則可知，環(huán)A產(chǎn)生的磁場分布，環(huán)內(nèi)垂直紙面向里，環(huán)外垂直紙面向外，由于內(nèi)部的磁場大于外部的磁場，由矢量的疊加原理可知B環(huán)總磁通量向里；當(dāng)導(dǎo)線中的電流強度I逐步減小時，導(dǎo)致環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流．根據(jù)楞次定律，則有感應(yīng)電流的方向順時針；同理，當(dāng)導(dǎo)線中的電流強度I反向逐漸增大時，導(dǎo)致環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流．根據(jù)楞次定律，則感應(yīng)電流的方向為順時針，故B正確，A、C、D錯誤． 4．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在～T時間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向分別是(　　) A．順時針，向左　　　　 B．逆時針，向右 C．順時針，向右 D．逆時針，向左 解析：選B.在0～時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，由題圖乙知，在～T時間內(nèi)，直導(dǎo)線電流方向也向上，根據(jù)安培定則知，導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向里，電流逐漸增大，則磁場逐漸增強，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流．根據(jù)左手定則，金屬線框左邊受到的安培力方向向右，右邊受到的安培力方向向左，離導(dǎo)線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬線框所受安培力的合力方向向右，故B正確，A、C、D錯誤． 5.(2018·山東煙臺模擬)如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)矩形線圈突然向右運動時，線圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左　　　　　　　　 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 解析：選A.根據(jù)楞次定律，“來拒去留”，感應(yīng)電流的效果總是阻礙相對運動，所以線圈向右運動時所受安培力向左． 6.(2018·佛山模擬)如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應(yīng)電流，下列方法可行的是(　　) A．使勻強磁場的磁感應(yīng)強度均勻增大 B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動30° C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30° D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動 解析：選A.根據(jù)右手定則，圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下與原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)磁通量在增大．磁場增強則磁通量增大，A正確；使圓環(huán)繞水平軸ab或cd轉(zhuǎn)動30°，圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會產(chǎn)生與圖示方向反向的感應(yīng)電流，B、C錯誤；保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤． 7.如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊(　　) A．在P和Q中都做自由落體運動 B．在兩個下落過程中的機械能都守恒 C．在P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析：選C.小磁塊在銅管中下落，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律的推論——阻礙相對運動可知，小磁塊下落過程中受到向上的電磁阻力，而在塑料管中下落，沒有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小磁塊做自由落體運動，故C正確． 8.如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析：選B.使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，ω增大，等效電流增大，產(chǎn)生B增大，則金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項B正確． 9.(2018·衡水冀州中學(xué)月考)如圖所示為兩組同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈的電流I1為圖中所示的方向，則當(dāng)I1增大時，外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分別為(　　) A．I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 B．I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心 C．I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 D．I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心 解析：選D.內(nèi)線圈通有題圖所示方向的電流I1，當(dāng)I1增大時，導(dǎo)致穿過外線圈的磁通量增大，由楞次定律可得，外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向為沿逆時針方向；由于外線圈處于內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場中，由左手定則可得，I2受到的安培力F的方向沿半徑背離圓心，故D正確． 10．(2018·鄭州一中聯(lián)考)如圖所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動．t＝0時，磁感應(yīng)強度為B0，此時MN到達的位置恰好使MbcN構(gòu)成一個邊長為1的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的示意圖應(yīng)為(　　) 解析：選C.根據(jù)楞次定律，若閉合回路內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生．從t＝0開始經(jīng)過時間t則線框面積變化為S＝1×(1＋vt)＝1＋vt，則磁通量Φ＝BS＝B(1＋vt)＝B0×1，即磁通量等于t＝0時的磁通量．代入可得B＝，隨著時間的延長，磁感應(yīng)強度無限接近于0，但又不會等于0，選項C對，A、B、D錯． 11.(2018·西安模擬)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直，如要在線圈中形成方向為abcda的感應(yīng)電流，可行的做法是(　　) A．AB中電流I逐漸增大 B．AB中電流I先增大后減小 C．導(dǎo)線AB正對OO′靠近線圈 D．線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°(俯視) 解析：選D.由于通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直．AB中電流如何變化，或AB正對OO′靠近線圈或遠離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A、B、C錯誤；線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°(俯視)，由楞次定律可知，在線圈中形成方向為abcda的感應(yīng)電流，選項D正確． 二、多項選擇題 12．(2018·景德鎮(zhèn)模擬)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 解析：選BC.Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯誤．由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時針，B正確．由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯誤． 13.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力方向的說法正確的是(　　) A．感應(yīng)電流方向是N→M B．感應(yīng)電流方向是M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右 解析：選AC.棒向右平動，根據(jù)右手定則可判斷，感應(yīng)電流方向為由N→M，A正確，B錯誤；再由左手定則可判定棒所受安培力的方向為水平向左，C正確，D錯誤． 14.(2018·瀘州質(zhì)檢)如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點 B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢 C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點 解析：選BD.當(dāng)金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷電流方向為a→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負極的特點，可以判斷b點電勢高于a點．又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)ab向右做加速運動時，由右手定則可推斷φb>φa，電流沿逆時針方向．又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且場強不斷增強，所以右邊電路線圈中向上的磁通量不斷增加．由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上．把這個線圈看做電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，因此d點電勢高于c點，綜上可得，選項B、D正確． 15．如圖所示，在兩個沿豎直方向的勻強磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤a和b.它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連．當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時，下列說法錯誤的是(　　) A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動 B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動 C．若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 D．若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 解析：選ABC.當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流流入b盤中，在磁場中由于受安培力b盤會轉(zhuǎn)動．但若不知B1、B2的方向關(guān)系，則b盤與a盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定，故A、B錯誤．設(shè)B1、B2同向且向上，a盤逆時針轉(zhuǎn)動，則由右手定則可知a盤中的感應(yīng)電流由a→a′，b盤受力將順時針轉(zhuǎn)動，故C錯誤．同理可判定D項正確． 6 第10章 電磁感應(yīng) 章末過關(guān)檢測(十)　 (建議用時：60分鐘　滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1．(2018·河南信陽質(zhì)檢)如圖所示，一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框豎直放置在磁場中，磁場方向垂直方框平面向里，磁感應(yīng)強度B的大小沿y軸的變化規(guī)律為B＝B0＋ky(k為常數(shù)且大于零)，在x軸方向上的磁感應(yīng)強度相同．現(xiàn)將線框從圖示位置水平向右拋出，已知重力加速度為g，磁場區(qū)域足夠大，不計空氣阻力，則(　　) A．線框?qū)⒁恢弊銮€運動 B．線框最終將做直線運動 C．線框最終的速度等于 D．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時針方向 解析：選B.由楞次定律得，線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向，D錯誤；線框中產(chǎn)生的電動勢為： E＝B下Lvy－B上Lvy＝(B下－B上)Lvy 線框中的電流為：I＝， 又據(jù)題有：B下－B上＝kΔy＝kL 解得：I＝， 根據(jù)對稱性可知，線框在水平方向所受合力為0，沿水平方向做勻速運動，設(shè)線框在豎直方向的最大速度為vym，線框中最大的感應(yīng)電流為Im，則有： mg＝(B下－B上)LIm， Im＝， 解得vym＝，即最終豎直方向上做勻速直線運動，根據(jù)平行四邊形定則知，最終線框做勻速直線運動，速度v＝＞，故A、C錯誤，B正確． 2．(2018·貴州七校聯(lián)考)如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　) A．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d B．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b C．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d D．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b 解析：選A.由右手定則可知，通過MN的電流方向為N→M，電路閉合，流過電阻R的電流方向由b到d，B、D項錯誤；導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv，導(dǎo)體桿為等效電源，其電阻為等效電源內(nèi)電阻，由閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律可知，U＝IR＝·R＝Blv，A項正確，C項錯誤． 3．(2018·安徽蚌埠檢測)如圖甲所示，bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強度B的變化情況如圖乙所示，PQ始終靜止，則0～t2內(nèi)(t＝0時刻，安培力大于mgsin θ)，PQ受到的摩擦力Ff的分析情況正確的是(　　) A．Ff先減小后增大，且在t1時刻為零 B．Ff先減小后增大，且在t1時刻Ff＝mgsin θ C．Ff先增大后減小，且在t1時刻為最大值 D．Ff先增大后減小，且在t1時刻Ff＝mgsin θ 解析：選B.0～t1，PQ平衡，無論磁感應(yīng)強度的方向向哪，都有F安＝mgsin θ＋Ff，隨著磁感應(yīng)強度的減小，安培力減小，靜摩擦力向下先減小后反向增大，t1時刻，安培力為零，靜摩擦力沿框架向上，F(xiàn)f＝mgsin θ；t1以后，安培力方向向下，mgsin θ＋F安＝Ff，安培力增大，靜摩擦力沿框架向上增大，A、C、D錯誤，B正確． 4. (2018·浙江杭州五校聯(lián)盟檢測)如圖所示，在置于勻強磁場中的平行導(dǎo)軌上，橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度v向右勻速移動，已知磁場的磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(紙面)向外，導(dǎo)軌間距為l，閉合回路acQP中除電阻R外，其他部分的電阻忽略不計，則(　　) A．回路中的感應(yīng)電動勢E＝IlB B．回路中的感應(yīng)電流I＝ C．通過電阻R的電流方向是由a流向c D．通過PQ桿的電流方向是由Q流向P 解析：選B.導(dǎo)體桿垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv，故A錯誤；電路中的感應(yīng)電流I＝＝，故B正確；由右手定則可知，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從P流向Q，通過R的電流方向從c流向a，故C、D錯誤． 5. (2018·安徽省江淮十校第三次聯(lián)考)寬為L的兩光滑豎直裸導(dǎo)軌間接有固定電阻R，導(dǎo)軌(電阻忽略不計)間Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中有垂直紙面向里、寬為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域間距為h，如圖，有一質(zhì)量為m、長為L電阻不計的金屬桿與豎直導(dǎo)軌緊密接觸，從距區(qū)域Ⅰ上端H處桿由靜止釋放．若桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中運動情況完全相同，現(xiàn)以桿由靜止釋放為計時起點，則桿中電流I隨時間t變化的圖象可能正確的是(　　) 解析：選B.金屬桿進入上方磁場時，若速度較大，則進入磁場時所受安培力大于重力，根據(jù)F安－mg＝ma可知，金屬桿做加速度減小的減速運動，則感應(yīng)電流I＝＝，其中v0為桿進入上方磁場時的速度大小，所以圖線切線的斜率減??；因金屬桿在兩個磁場區(qū)域內(nèi)的運動情況相同；故圖線B正確． 二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 6．在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離為l.金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上，兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連，棒ab右側(cè)有一直角三角形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長均為l，整個裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū)，則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖象，可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)(　　) 解析：選AC.在ab棒通過磁場的時間內(nèi)，ab棒切割磁感線的有效長度均勻增大，由E＝Blv分析可知，ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，由楞次定律知感應(yīng)電流的方向由b到a，為負值．根據(jù)cd棒受力平衡知，細線上的張力F為0；在cd棒通過磁場的時間內(nèi)，cd棒切割磁感線的有效長度均勻增大，由E＝Blv分析可知，cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，由楞次定律知感應(yīng)電流的方向由a到b，為正值．根據(jù)cd棒受力平衡知，細線上的張力F＝BIl＝，l均勻增大，則F與l2成正比，故B、D錯誤，A、C正確． 7.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備．如圖所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖．現(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運動，從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動．則下列判斷正確的是(　　) A．通入螺線管的電流在增強 B．通入螺線管的電流在減弱 C．電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力 D．電子在軌道中加速的驅(qū)動力是電場力 解析：選AD.從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動，表明感應(yīng)電流沿順時針方向．圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，根據(jù)楞次定律和右手定則，當(dāng)磁場正在增強時，產(chǎn)生的感應(yīng)電場沿順時針方向，故選項A正確，B錯誤；電子所受感應(yīng)電場力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅(qū)動的，選項C錯誤，D正確． 8．(2018·鄭州市質(zhì)量檢測)鐵路運輸中設(shè)計的多種裝置都運用了電磁感應(yīng)原理．有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和運動狀態(tài)，裝置的原理是：將能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的矩形線圈時，線圈便產(chǎn)生一個電信號傳輸給控制中心．線圈長為l1，寬為l2，匝數(shù)為n.若勻強磁場只分布在一個矩形區(qū)域內(nèi)，當(dāng)火車首節(jié)車廂通過線圈時，控制中心接收到線圈兩端電壓u與時間t的關(guān)系如圖乙所示(ab、cd均為直線)，則在t1～t2時間內(nèi)(　　) A．火車做勻速直線運動 B．M點電勢低于N點電勢 C．火車加速度大小為 D．火車平均速度大小為 解析：選BD.由E＝BLv可知，動生電動勢與速度成正比，而在題圖乙中ab段的電壓與時間成線性關(guān)系，因此可知在t1到t2這段時間內(nèi)，火車的速度隨時間均勻增加，所以火車在這段時間內(nèi)做的是勻加速直線運動，故A錯誤；根據(jù)右手定則，線圈中的感應(yīng)電流是逆時針的，M點電勢低于N點電勢，B正確；由題圖知t1時刻對應(yīng)的速度為：v1＝，t2時刻對應(yīng)的速度為：v2＝，故這段時間內(nèi)的加速度為：a＝＝，故C錯誤；由C可知這段時間內(nèi)的平均速度為：v＝＝，D正確． 三、非選擇題(本題共3小題，共52分，按題目要求作答．計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 9．(14 分)(2018·廣東深圳調(diào)研)一根阻值12 Ω的金屬導(dǎo)線繞成如圖甲形狀的閉合回路，大正方形邊長0.4 m，小正方形邊長0.2 m，共10匝．放在粗糙的水平桌面上，兩正方形對角線間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，整個過程中線框始終未動．求閉合回路： (1)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢； (2)電功率； (3)第1 s末受到的摩擦力大?。? 解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有： E＝N＝N 得：E＝N＝10×××(0.42－0.22)V＝1.2 V. (2)電功率為：P＝＝ W＝0.12 W. (3)線框中的電流為：I＝＝ A＝0.1 A 在磁場中的兩條邊受到的力垂直于線框，大小相等，互成90°，每條邊受到的力為：F＝NBIL＝10×2×0.1×(0.4＋0.2)N＝1.2 N 安培力的合力為：F′＝F＝×1.2 N≈1.7 N 摩擦力大小為：f＝F′＝1.70 N. 答案：(1)1.2 V　(2)0.12 W　(3)1.70 N 10．(18分)如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成α角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)給桿一沿導(dǎo)軌向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿導(dǎo)軌平面向上運動達最大速度v1，然后減速為零，再沿導(dǎo)軌平面向下運動，一直往復(fù)運動到靜止(金屬細桿的電阻為r，導(dǎo)軌電阻忽略不計)．試求： (1)細桿獲得初速度的瞬間，通過R的電流大小； (2)當(dāng)桿速度為v1時，離最初靜止位置的距離L1； (3)桿由v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q. 解析：(1)由E＝BLv0；I0＝，解得：I0＝. (2)設(shè)桿最初靜止不動時彈簧伸長x0，則 kx0＝mgsin α 當(dāng)桿的速度為v1時桿受力平衡，彈簧伸長x1 kx1＝mgsin α＋BI1L 此時I1＝，L1＝x1－x0 得L1＝. (3)桿最后靜止時，桿在初始位置，由能量守恒可得 Q總＝mv 所以：Q＝. 答案：(1)　(2)　(3) 11．(20分)如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為30°的斜面上，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)軌下端接有電阻R，兩導(dǎo)軌間存在一方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，輕繩一端平行于斜面系在質(zhì)量為m的金屬棒上，另一端通過定滑輪豎直懸吊質(zhì)量為m0的小木塊．第一次金屬棒從PQ位置由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑，第二次去掉輕繩，讓金屬棒從PQ位置由靜止釋放．已知兩次下滑過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，且在金屬棒下滑至底端MN前，都已經(jīng)達到了平衡狀態(tài)．導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都忽略不計，已知＝4，＝(h為PQ位置與MN位置的高度差)．求： (1)金屬棒兩次運動到MN時的速度大小之比； (2)金屬棒兩次運動到MN過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量之比． 解析：(1)金屬棒勻速運動時，根據(jù)平衡條件得： 第一種情況有：mgsin 30°－m0g＝BI1L＝ 第二種情況有：mgsin 30°＝BI2L＝ 又由題 ＝4 聯(lián)立以上三式得：＝. (2)第一次下滑至MN位置的過程中，根據(jù)動能定理可得mgh－m0g－W1＝(m＋m0)v 第二次下滑至MN位置的過程中，根據(jù)動能定理可得mgh－W2＝mv 兩次運動過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量之比為 ＝＝. 答案：見解析 7