電磁感應(yīng)及應(yīng)用1(2018年高考·課標全國卷)(多選)如圖41118所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)下列說法正確的是()圖41118A開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動解析：根據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，A對開關(guān)閉合并保持一段時間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，B、C錯開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流，這時直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向外，故小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D對答案：AD2(2018年高考·課標全國卷)如圖41119所示，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點，O為圓心軌道的電阻忽略不計OM是有一定值電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好空間存在與半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B.現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程)；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B(過程)在過程、中，流過OM的電荷量相等，則等于()圖41119A. B.C. D2解析：在過程中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I1且q1I1t1在過程中，有E2I2q2I2t2又q1q2，即所以.答案：B3(2018年高考·課標全國卷)如圖41120所示，在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠閘，磁感應(yīng)強度大小相等、方向交替向上向下一邊長為l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運動線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的正確圖線可能是()圖41120解析：設(shè)線路中只有一邊切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流為i.線框位移等效電路的連接電流0I2i(順時針)lI0lI2i(逆時針)2lI0分析知，只有選項D符合要求答案：D4(2018年高考·課標全國卷)(多選)如圖41121(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向?qū)Ь€框R中的感應(yīng)電動勢()圖41121A在t時為零B在t時改變方向C在t時最大，且沿順時針方向D在tT時最大，且沿順時針方向解析：在t時，it圖線斜率為0，即磁場變化率為0，由ES知，E0，A對；在t和tT時，圖線斜率最大，在t和tT時感應(yīng)電動勢最大，在到之間，電流由Q向P減弱，導(dǎo)線在R處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，且磁場減弱，由楞次定律知，R產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向也垂直紙面向里，即R中感應(yīng)電動勢沿順時針方向，同理可判斷在到時，R中電動勢也為順時針方向，在T到T時，R中電動勢為逆時針方向，C對，B、D錯答案：AC5(2019年高考·課標全國卷)(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖41122(a)中虛線MN所示一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上t0時磁感應(yīng)強度的方向如圖(a)所示：磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖41122(b)所示，則在t0到tt1的時間間隔內(nèi)()圖41122A圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為解析：AB.根據(jù)Bt圖象，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針，但在t0時刻，磁場的方向發(fā)生變化，故安培力方向FA的方向在t0時刻發(fā)生變化，則A錯誤，B正確；CD.由閉合電路歐姆定律得：I，又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E ，又根據(jù)電阻定律得：R，聯(lián)立得：I，則C正確，D錯誤答案：BC6(2019年高考·課標全國卷)(多選)如圖41123所示，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌電阻忽略不計虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好已知PQ進入磁場時加速度恰好為零從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能正確的是()圖41123 A B C D解析：根據(jù)題述，PQ進入磁場時加速度恰好為零，兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放，則兩導(dǎo)體棒進入磁場時的速度相同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔足夠長，在PQ通過磁場區(qū)域一段時間后MN進入磁場區(qū)域，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是A；由于兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放，兩導(dǎo)體棒進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，MN進入磁場區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不可能小于l，B錯誤；若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔較短，在PQ沒有出磁場區(qū)域時MN就進入磁場區(qū)域，則兩棒在磁場區(qū)域中運動時回路中磁通量不變，兩棒不受安培力作用，二者在磁場中做加速運動，PQ出磁場后，MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流一定大于I1，受到安培力作用，由于安培力與速度成正比，則MN所受的安培力一定大于MN的重力沿斜面方向的分力，所以MN一定做減速運動，回路中感應(yīng)電流減小，流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是D，C錯誤。答案：AD7(2019年高考·課標全國卷)(多選)如圖41124所示，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上t0時，棒ab以初速度v0向右滑動運動過程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示下列圖象中可能正確的是()圖41124 A B C D解析：棒ab以初速度v0向右滑動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使整個回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，判斷可知棒ab受到方向與v0方向相反的安培力的作用而做變減速運動，棒cd受到方向與v0方向相同的安培力的作用而做變加速運動，它們之間的速度差要vv1v2逐漸減小，整個系統(tǒng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸減小，回路中感應(yīng)電流逐漸減小，最后變?yōu)榱?，即最終棒ab和棒cd的速度相同，v1v2，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)在足夠長的平行金屬導(dǎo)軌上運動時不受外力作用，由動量守恒定律有mv0mv1mv2，解得v1v2，選項A、C均正確，B、D均錯誤。答案：AC- 8 -