nbhkdz.com冰点文库

高考物理二轮复习 精选题组专练12 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用(含解析)

时间:2018-08-01

专练 12

楞次定律和法拉第

电磁感应定律的应用
一、单项选择题 1.(2014· 安徽省级示范高中联考,20)如图 1 所示,空间存在一个足够大的三角形区域(顶角 45° ),区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,一个顶角为 45° 的三角形导体线框,自距离磁 场左侧边界 L 处以平行于纸面向上的速度匀速通过了该区域,若以逆时针为正方向,回路 中感应电流 I 随时间 t 的变化关系图象正确的是 ( )

图1

解析 三角形导体线框进入磁场时, 电流方向为逆时针, 三角形边框切割磁感线的有效长度 减小,感应电动势变小,感应电流变小;三角形线框离开磁场时,电流方向为顺时针,三角 形边框切割磁感线的有效长度增大,感应电动势变大,感应电流变大,选项 D 正确. 答案 D 2.(2014· 江西省南昌市二模,17)如图 2 甲所示,正三角形导线框 abc 固定在磁场中,磁场 方向与线圈平面垂直,磁感应强度 B 随时间变化的关系如图乙所示,t=0 时刻磁场方向垂 直纸面向里,在 0~4 s 时间内,线框 ab 边所受安培力 F1 随时间 t 变化的关系(规定水平向 左为力的正方向)可能是下图中的 ( )

图2

1

解析 在 0~1 s 时间内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度均匀减小,线框中产生恒定 电动势和恒定电流,根据楞次定律,电流方向为顺时针,所以线框 ab 边受力向左,根据 F =BIl,随着 B 的减小 F 均匀减小.在 1~2 s 时间内,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度 均匀增大,线框中产生顺时针方向的恒定电流,所以根据左手定则判断出 ab 边受力向右, 且 F 随 B 的增大而增大.同样判断出 3~3.5 s 时间内,力 F 方向向左,且逐渐减小;3.5 s~ 4 s 时间内,力 F 方向向右,且逐渐增大,所以选项 A 正确. 答案 A 3.(2014· 高考冲刺卷六)如图 3 所示,足够长的 U 形光滑金属导轨所在平面与水平面成 θ 角 (0<θ<90° ), 其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L, 磁感应强度大小为 B 的匀强磁场方向垂直导 轨所在平面斜向上,导轨电阻不计,金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保 持垂直且接触良好,棒 ab 接入电路的电阻为 R,当流过棒 ab 某一横截面的电荷量为 q 时, 棒的速度大小为 v,则金属棒 ab 在下滑过程中 ( )

图3 v2 A.运动的加速度大小为 2L qR B.下滑位移大小为 BL C.产生的焦耳热为 qBLv B2L2v D.受到的最大安培力大小为 sin θ R B2L2v 解析 由牛顿第二定律可知 mgsin θ- =ma,金属棒做变加速运动,选项 A 错;由 q R

2

=I·Δt=

ΔΦ ΔΦ BLx qR 1 ·Δt= = 得 x= ,选项 B 对.由动能定理可知 mgxsin θ-Q= mv2,把 ΔtR R R BL 2

x 代入式中得到 Q,选项 C 错;安培力最大为 mgsin θ,选项 D 错. 答案 B 4.(2014· 沈阳市三模,21)如图 4 甲所示,电阻不计且间距 L=1 m 的光滑平行金属导轨竖 直放置,上端接一阻值 R=2 Ω 的电阻,虚线 OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场, 现将质量 m=0.1 kg、电阻不计的金属杆 ab 从 OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过 程中与导轨保持良好接触且始终水平,已知杆 ab 进入磁场时的速度 v0=1 m/s,下落 0.3 m 的过程中加速度 a 与下落距离 h 的关系图象如图乙所示,g 取 10 m/s2,则 ( )

图4 A.匀强磁场的磁感应强度为 1 T B.杆 ab 下落 0.3 m 时金属杆的速度为 1 m/s C.杆 ab 下落 0.3 m 的过程中 R 上产生的热量为 0.2 J D.杆 ab 下落 0.3 m 的过程中通过 R 的电荷量为 0.25 C B2L2v0 解析 在杆 ab 进入磁场时,由 -mg=ma,由题图乙知,a 的大小为 10 m/s2,解得 R B2L2v′ B=2 T,A 错误.杆 ab 下落 0.3 m 时杆做匀速运动,则有 =mg,解得 v′=0.5 m/s, R 1 选项 B 错误, 在杆 ab 下落 0.3 m 的过程, 根据能量守恒, R 上产生的热量为 Q=mgh- mv′2 2 ΔΦ B·ΔS =0.287 5 J,选项 C 错误.通过 R 的电荷量 q= = =0.25 C.选项 D 正确. R R 答案 D 5.(2014· 山东潍坊市一模)如图 5 所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂 直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向,菱形闭合导线框 ABCD 位于纸面内且对角线 AC 与虚线垂直,磁场宽度与对角线 AC 长均为 d.现使线框沿 AC 方向匀速穿过磁场,以逆 时针方向为感应电流的正方向,则从 C 点进入磁场到 A 点离开磁场的过程中,线框中电流 i 随时间 t 的变化关系,以下可能正确的是 ( )

图5

3

解析 线框 ABCD 在进入左边磁场时,由楞次定律可判断出感应电流的方向应为正方向, 所以选项 B、C 错;当线框 ABCD 一部分在左磁场区,另一部分在右磁场区时,回路中的 最大电流要加倍,方向与刚进入时的方向相反,所以选项 D 正确. 答案 D 6.如图 6,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用 t1、t2 分别表示 线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻,线框下落过程形状不变,ab 边始终保持与磁场水平 边界线 OO′平行, 线框平面与磁场方向垂直, 设 OO′下方磁场区域足够大, 不计空气的影响, 则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规律( )

图6

4

解析 线框在 0~t1 这段时间内做自由落体运动,v-t 图象为过原点的倾斜直线,t2 之后线 框完全进入磁场区域中, 无感应电流, 线框不受安培力, 只受重力, 线框做匀加速直线运动, v-t 图象为倾斜直线,t1~t2 这段时间线框受到安培力作用,线框的运动类型只有三种,即 可能为匀速直线运动、 也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动, 还可能为加速度逐渐减小 的减速直线运动,而 A 选项中,线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的,故不 可能的 v-t 图象为 A 选项中的图象. 答案 A 二、多项选择题 L 7.垂直斜面的磁场宽度均为 L,一质量为 m、电阻为 R、边长为 的正方形导体线圈,在沿 2 平行斜面向下的拉力 F 作用下由静止开始沿斜面下滑,当 ab 边刚越过 GH 进入磁场Ⅰ时, 恰好做匀速直线运动,下列说法中正确的有(重力加速度为 g) ( )

图7 A.从线圈的 ab 边刚进入磁场Ⅰ到线圈 dc 边刚要离开磁场Ⅱ的过程中,线圈 ab 边中产生 的感应电流先沿 b→a 方向再沿 a→b 方向 B.线圈进入磁场Ⅰ过程和离开磁场Ⅱ过程所受安培力方向都平行斜面向上 C.线圈 ab 边刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为 + B2L2

D.线圈进入磁场Ⅰ做匀速运动的过程中,拉力 F 所做的功等于线圈克服安培力所做的功 解析 由右手定则可知线圈的 ab 边刚进入磁场Ⅰ和线圈的 dc 边刚要离开磁场Ⅱ时, 线圈中 的感应电流方向均为 b→a,线圈经过 JP 时感应电流的方向为 a→b,A 错误.由楞次定律可 判断出感应电流的磁场阻碍线圈的切割磁感线运动,B 正确.线圈 ab 边刚进入磁场Ⅰ时, L B2L2v 受到的安培力 F 安=BI = ,由共点力的平衡知识可知 F 安=mgsin θ+F,联立可得 2 4R 线圈 ab 边刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为 + B2L2 ,C 正确.线圈进入磁场Ⅰ做匀

速运动的过程中,合外力做的功为 0,即拉力 F 和重力沿斜面方向的分力所做的功等于线圈 克服安培力所做的功,D 错误. 答案 BC 8.如图 8 所示,在竖直向下的 y 轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度大 小 B 均随 y 坐标按 B=B0+ky(k 为正的常量)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和 乙的上边均与 y 轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同 时分别给甲、乙竖直向下的初速度 v1 和 v2,且 v1>v2,若磁场的范围足够大,不计甲、乙 间的相互作用,以下说法正确的是 ( )

5

图8 A.开始时线框中感应电流甲比乙大 B.开始时线框所受磁场的作用力甲比乙小 C.运动中两线框所受磁场的作用力方向相反 D.最终两线框以相同的速度匀速下落 解析 线框甲产生顺时针方向的电流,线框乙产生逆时针方向的电流.初始时刻甲中电流 I B1′Lv1-B1Lv1 ΔBLv1 B2′Lv2-B2Lv2 ΔBLv2 甲= = ,乙中电流 I 乙= = ,由于 v1>v2,所 R R R R 以 I 甲>I 乙,A 正确.甲所受合安培力 F 甲=B1′I 甲 L-B1I 甲 L=ΔBI 甲 L= 乙所受合安培力 F 乙=B2′I 乙 L-B2I 乙 L=ΔBI 乙 L= ΔB2L2v1 , R

ΔB2L2v2 , 所以 F 甲>F 乙, 两合安 R ΔB2L2vm =mg, R

培力方向均向上,B、C 错误.当最终匀速下落时,甲、乙两线框均满足 两线框匀速运动的速度相同,D 正确. 答案 AD

6


高考物理二轮复习:关键题特训:楞次定律和法拉第电磁感应定律.doc

高考物理二轮复习:关键题特训:楞次定律和法拉第电磁感应定律_理化生_高中教育_教育专区。楞次定律和法拉第电磁感应定律 (限时:45 分钟) 一、单项选择题 1. 磁卡...

...狂做专练+二十二++法拉第电磁感应定律、楞次定律、....doc

2019高考物理二轮小题狂做专练+二十二++法拉第电磁感应定律楞次定律、自感现象+Word版含解析 - 1. 【邯郸摸底】下列四幅演示实验图中,实验现象能正确表述实验...

...年高考物理二轮复习对题纠错练:13电磁感应(一)含解....doc

【状元之路】2018年高考物理二轮复习对题纠错练:13电磁感应(一)含解析 - 对题纠错原创练十三 对题练 楞次定律 右手定则 法拉第电磁感应定律 1. 电磁感应(一)...

...综合应用(教学案)2017年高考二轮复习物理(附解析).doc

专题09电磁感应及综合应用(教学案)2017年高考二轮复习物理(附解析)_理化生_高中...预测 2015 年的高考基础试题重点考查法拉第电磁感应定律楞 次定律和电路等效...

2011高考物理二轮复习专题练习12.2法拉第电磁感应定律 自感.txt

2011 高考物理二轮复习专题练习 12.2 法拉第电磁感应定律 自感一、选择题(共 ...以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是 ( )解析】 考查楞次定律.在...

7.1 楞次定律和法拉第电磁感应定律(练习题)-2016届高三....doc

高三物理二轮 专题 7 电磁感应和电路 第 1 课时:楞次定律和法拉第电磁感应定律练 1、 【石景山区 2016 届第一学期期末考试试卷】如图 8 所示,闭合线圈上方...

...卷专题23楞次定律与法拉第电磁感应定律(含解析).doc

高考物理高频考点穿透卷专题23楞次定律与法拉第电磁感应定律(含解析)_初二理化生_理化生_初中教育_教育专区。高考物理高频考点穿透卷专题23楞次定律与法拉第电磁感应...

2014年高考物理二轮复习 法拉第电磁感应定律专题训练(....doc

2014年高考物理二轮复习 法拉第电磁感应定律专题训练(含解析) 新人教版_高考_...方向向左,且为恒力 -2- 解析:因回路磁通量减小,由楞次定律知棒中电流由 b...

2019届高考物理二轮复习 专题11 电磁感应规律及其应用学案.doc

2019届高考物理二轮复习 专题11 电磁感应规律及其应用...楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 1.楞次定律中...图6 解析 设金属棒在某一时刻速度为 v,由题意可知...

高考物理二轮复习专题11电磁感应综合问题学案.doc

高考物理二轮复习专题11电磁感应综合问题学案_高考_高中教育_教育专区。专题 11 电磁感应综合问题构建知识网络: 楞次定律法拉第电磁感应定律是电磁学部分的重点,也是...

...物理选修3-2法拉第电磁感应定律与楞次定律练习题(有....doc

(强烈推荐)高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律与楞次定律练习题(有详细答案)_理化生_高中教育_教育专区。领航教育 法拉第电磁感应定律与楞次定律练习题 1、下列图...

2014年高考物理二轮复习 电磁感应规律的综合应用专题训....doc

2014年高考物理二轮复习 电磁感应规律的综合应用专题训练(含解析) 新人教版_高考...设经过时间 Δ t,磁通量变化量为 ΔΦ ,由法拉第电磁感应定律 -6- E= Δ...

2019届高考物理二轮专题复习课件:专题六+第2讲 电磁感....ppt

2019届高考物理二轮专题复习课件:专题六+第2讲 电磁...楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解与应用 【典例1...2 【预测练 1】 (2018河北唐山一模)如图所示,...

楞次定律、法拉第电磁感应定律习题及答案.doc

楞次定律法拉第电磁感应定律习题及答案_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。一、选择题 1、关于物理科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是 A.奥斯特发现了...

2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题12 电磁感应同步....ppt

2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题12 电磁感应同步...应用楞次定律的关键是区分两个磁场:引起感应电流 的...? 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律,有 E=Bdv ...

...年高考物理二轮复习对题纠错练:13电磁感应(一)含解....doc

【状元之路】2018年高考物理二轮复习对题纠错练:13电磁感应(一)含解析 - 1 对题纠错原创练十三 对题练 楞次定律 右手定则 法拉第电磁感应定律 1. 电磁感应(...

2013高考物理对楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合考查.doc

终极猜想二十 对楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合考查 (本卷共 4 小题,满分

...轮复习讲练析精品学案之第10章 电磁感应 第3讲 电磁感应定律的....doc

2011 年高考物理轮复习析精品学案之第 10 ...电磁 感应 中的图象问题 电磁感应定律的综合应用 ...楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律外还要注意相关 ...

高考物理第二轮复习课件12 电磁感应与电路综合问题_免....ppt

高考物理二轮复习课件高考物理二轮复习课件隐藏>>...R R 答案:收缩 变小 【点评】 应用楞次定律时,...根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得: DF ...

2011届高考物理(二轮)专题复习学案:专题六 电磁感应规....doc

2011届高考物理(二轮)专题复习学案:专题六 电磁感应...楞次定律的应用情况 二、法拉第电磁感应定律 1.公式...