熱考小題專攻練11.電磁感應(yīng)規(guī)律(建議用時(shí)20分鐘)小題強(qiáng)化練,練就速度和技能,掌握高考得分點(diǎn)!1.(2016黃山一模)如圖所示,AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬棒,立在導(dǎo)軌上,它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上,a端始終在OA上,直到完全落在OC上,空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,則ab棒在上述過程中()A.感應(yīng)電流方向是baB.感應(yīng)電流方向是abC.感應(yīng)電流方向先是ba,后是abD.感應(yīng)電流方向先是ab,后是ba【解析】選C。在ab桿滑動(dòng)的過程中,aOb的面積先增大后減小,穿過aOb磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律可知:感應(yīng)電流的方向先是ba,后是ab。故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。2.(多選)用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的一條直徑,如圖所示,在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場,磁場垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間減小,變化率=k(k為定值),則()A.圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張且向右運(yùn)動(dòng)的趨勢C.圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為|D.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為|【解析】選A、D。由題意可知磁通量隨時(shí)間減小,則由楞次定律“增反減同”可知,感應(yīng)電流的磁場方向向里,則由右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針;故A正確;由“來拒去留”可知,圓環(huán)為了阻礙磁通量的減小,應(yīng)有擴(kuò)張且向左運(yùn)動(dòng)的趨勢;故B錯(cuò)誤;電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=kS環(huán),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;感應(yīng)電流I=|,故D正確。3.(2016銅陵一模)如圖所示,用單位長度電阻相同的粗細(xì)均勻的相同導(dǎo)線制成的邊長為L或2L的四個(gè)單匝閉合回路,它們以相同的速度先后垂直穿過正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)挾却笥?L。則進(jìn)入磁場過程中,電流最大的回路是()A.甲B.乙C.丙D.丁【解析】選C。設(shè)導(dǎo)線長度L的電阻為r,則r甲=4r,r乙=r丙=6r,r丁=8r,線框進(jìn)入磁場時(shí)切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv,由閉合電路的歐姆定律知I=可得:I甲=,I乙=,I丙=,I丁=,則丙圖電流最大,選項(xiàng)C正確。4.等腰三角形內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,它的底邊在x軸上且長為2L,高為L,t=0時(shí)刻,邊長為L的正方形導(dǎo)線框從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過磁場,取順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?則能夠正確表示導(dǎo)線框中電流位移(i -x)關(guān)系的是()【解析】選A。設(shè)線圈bc邊的位置坐標(biāo)為x,當(dāng)x在O-L過程,線框bc邊有效切線長度為l=x,感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=Blv=Bxv感應(yīng)電流為:i=根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿abcda,為正值,且i與x成正比;當(dāng)x在L-L過程中,bc邊和ad邊同時(shí)切割磁感線,且切割磁感線的長度bc>ad,感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=B(2L-x)v-B(x-L)v=B(3L-2x)v感應(yīng)電流為:i=根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿abcda,為正值,且隨x增大i減小;當(dāng)x在L-2L過程中,bc邊和ad邊同時(shí)切割磁感線,且切割磁感線的長度bc<ad,感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=B(x-L)v-B(2L-x)v=B(2x-3L)v感應(yīng)電流為:i=根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿adcba,為負(fù)值,且隨x增大i增大;當(dāng)x在2L-3L過程,線框bc邊有效切線長度為:l=3L-x感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=Blv=B(3L-x)v感應(yīng)電流為:i=;根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿adcba,為負(fù)值,且隨x增大i減小;由數(shù)學(xué)知識(shí)可得A符合,故選A。5.(2016長春二模)如圖甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=3m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)t=0,此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢為1V,在t=3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場。此過程中v -t圖象如圖乙所示,那么()A.線框右側(cè)邊兩端MN間的電壓為0.25VB.恒力F的大小為0.5NC.線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為3m/sD.線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為1m/s【解析】選B。t=0時(shí),線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓,總的感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=Bav0,外電壓U外=E=0.75V,故A錯(cuò)誤;在13s內(nèi),線框做勻加速運(yùn)動(dòng),沒有感應(yīng)電流,線框不受安培力,則有F=ma,由速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度,求得a=m/s2=0.5m/s2,得F=0.5N,故B正確。由乙圖象看出,在t=3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場時(shí)與線框進(jìn)入時(shí)速度相同,則線框出磁場與進(jìn)磁場運(yùn)動(dòng)情況完全相同,則知線框完全離開磁場的瞬間位置3速度與t=1s時(shí)刻的速度相等,即為2m/s,故C、D錯(cuò)誤。6.(多選)(2016洛陽一模)如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,區(qū)域的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度HP以及PN均為L,一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時(shí)刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場區(qū)域,此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,下列說法中正確的是()A.當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí),導(dǎo)線框的加速度大小為a=gsinB.導(dǎo)線框兩次勻速運(yùn)動(dòng)的速度之比v1v2=41C.從t1到t2的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做的功等于重力勢能的減少D.從t1到t2的過程中,有+(-)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【解析】選B、D。t1時(shí)刻,線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng),所受的安培力與重力的下滑分力平衡,可得:F1=mgsin;當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí),線圈的上下兩邊都切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,回路中產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢為E=2BLv1,線圈所受的安培力的合力為F=2BIL=2BL=4mgsin,根據(jù)牛頓第二定律得:F-mgsin=ma,解得:a=3gsin,故A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,有安培力F2=2BLI2=2BL=4=mgsin,由兩式比較得,v1v2=41。故B正確;從t1到t2過程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱,此過程中,線框的重力勢能和動(dòng)能均減小,根據(jù)功能關(guān)系得知,線圈克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量與動(dòng)能減少量之和,故C錯(cuò)誤。根據(jù)能量守恒定律得從t1到t2,線框中產(chǎn)生的電能為E電=+,故D正確。