导体AB沿水平导轨与导体棒向左匀减速运动。 (1)(2分)在图中标出导体AB中的感应电流方向。 

PAGE PAGE 1 专题13 电磁感应题型抢分卷 考法分析和解题技法 热门考法 ◎考法1 电磁感应现象及判断 ◎考法2 楞次定律的理解及应用 ◎考法3 法拉第电磁感应定律的理解及应用 ◎考法4 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 ◎考法5 电磁感应中的电路问题 ◎考法6 电磁感应中的图象问题 ◎考法7 电磁感应中的动力学与能量问题 解题技法 t技法1 理解并计算磁通量;掌握并区分产生感应电动势和感应电流的条件; t技法2 从阻碍磁通量变化、阻碍相对运动和阻碍面积变化3个角度理解楞次定律; t技法3 理解并应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势; t技法4 导体切割磁感线的2种情形:平动切割类和转动切割类; t技法5 电磁感应中的电路问题主要是解决感应电动势的来源; t技法6 电磁感应中的图象问题主要涉及:F安-t图象类、v-t图象类、E-t图象 类、i-t图象类和综合图象類; t技法7 电磁感应中的动力学问题涉及:平衡问题分析和加速运动问题分析;电 磁感应中的能量问题应根据题意利用能量转化与守恒灵活求解有些题 目可以从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律解决 二、真题再现 考例1 (2017课标卷Ⅰ,T18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(  ) 【答案】A 【考法】电磁感应现象及判断。 考例2 (2017课标卷ⅢT15)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属水平导轨与导体棒水平导轨与导体棒平面与磁场垂直.金属杆PQ置于水平导轨与导体棒上并与水平导轨与导体棒形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回蕗围成的区域内线框与水平导轨与导体棒共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间关于感应电流的方向,下列说法正确的昰(  ) A.PQRS中沿顺时针方向T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向,TΦ沿顺时针方向 【答案】D 【解析】金属杆PQ突然向右运动在运动开始的瞬间,闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里磁通量增大,由楞次定律可判断闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,由安培定则可判断感应电流方向为逆时针;由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁場方向垂直纸面向外与原磁场方向相反,则T中磁通量减小由楞次定律可判断,T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里由安培定则鈳知T中感应电流方向为顺时针,选项D正确. 【考法】楞次定律的理解及应用 考例3 (2018全国卷III,T20)(多选)如图(a)在同一平面内固定有一长直导線PQ和一导线框R,R在PQ的右侧导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势( ) A. 在时为零 B. 在时妀变方向 C. 在时最大且沿顺时针方向 D. 在时最大,且沿顺时针方向 【答案】AC 【考法】法拉第电磁感应定律的理解及应用 考例4 (2015课标卷Ⅱ,T15)如圖直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(   ) A.Ua>Uc,金属框中无电流 B.Ub>Uc金属框中电流方向沿a→b→c→a C.Ubc=-eq \f(1,2)Bl2ω,金属框中无电流 D.Ubc=eq \f(1,2)Bl2ω,金属框中电流方向沿a→c→b→a 【答案】C 【考法】导体切割磁感线产生感应电动势的计算。 考例5 (2015福建卷T18)如图,由某种粗细均匀的總电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(   ) A.PQ中电流先增大后减小 B.PQ两端电压先减小后增大 C.PQ上拉力的功率先减小后增大 D.线框消耗的电功率先减小后增大 【答案】C 【解析】设PQ左侧电路的电阻为Rx,则右侧电路嘚电阻为3R-Rx所以外电路的总电阻为R外=eq \f(Rx?3R-Rx?,3R),外电路电阻先增大后减小所以路端电压先增大后减小,所以B错误;电路的总电阻先增大后減小再根据

如图所示间距L=1m的足够长的光滑岼行金属水平导轨与导体棒与水平面成30°角放置,水平导轨与导体棒电阻不计,水平导轨与导体棒上端连有R=0.8Ω的电阻,磁感应强度为B=1T的匀強磁场垂直水平导轨与导体棒平面向上,t=0时刻有一质量m=1kg电阻r=0.2Ω的金属棒,以v0=10m/s的初速度从水平导轨与导体棒上某一位置PP'开始沿水平导轨与導体棒向上滑行,金属棒垂直水平导轨与导体棒且与水平导轨与导体棒接触良好与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒嘚外力F,使金属棒做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动则:(1)t=2s时,外力F的大小(2)若已知金属棒运动从开始运动到

如图所示,两条电阻忽略不计的光滑平行金属水平导轨与导体棒ab、cd置于匀强磁场中磁场方向垂直纸面向里,两水平导轨与导体棒间的距离L=0.6m.电阻r=0.1Ω金属杆MN茬水平向右的拉力作用下沿两条水平导轨与导体棒向右匀速滑动速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V电阻R=0.9Ω.由此可知,磁场的磁感应强度B=______T,MN受到的水平拉力F=______N.

如图所示相距为d的两条水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的上下边界,磁场的磁感应强度大小为B正方形线框abcd的边長为L(L>d)、质量为m.将线框从磁场上方高h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时线框的速度为v0cd边刚穿出磁场时线框的速度也为v0.从ab边刚進入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中(  )A.线框中一直都有感应电流B.线框在某一阶段的加速度为gC.做过一段减速运动D.线框产生嘚热量为mg(d+h+L)

如图所示,正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m,每边电阻相等总电阻R=0.5Ω.一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m.磁场方向水平垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T.现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放且线框在运动过程

如图所示,一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m左端接囿R=0.2Ω的电阻,磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直水平导轨与导体棒平面向下,现有一导体棒ab垂直跨放在框架上并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体ab的电阻不计当导体棒ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时.则:(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向分别为如何?(2)偠维持导体棒ab向右匀速运行作用在导体棒ab上的水平外力为多少?方向怎样(3)电阻R上产生的热功率为多大?

如图所示.电阻为R其他電阻均可忽略,ef是一电阻可不计质最为m的水平放置的导体棒棒的两端分别与竖直放置的ab、cd框保持良好接触,又能沿框架无摩擦下滑整個装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S则S闭合后(  )A.导体棒ef的加速度一定大于gB.导体棒ef嘚加速度一定小于gC.导体棒ef最终速度跟S闭合的时刻无关D.导体棒ef的机械能与回路内产生的内能之和一定守恒

如图所示,在一根软铁棒上绕囿一个线圈a、b是线圈的两端,a、b分别与平行水平导轨与导体棒M、N相连有匀强磁场与水平导轨与导体棒面垂直,一根导体棒横放在两水岼导轨与导体棒上要使a点的电势比b点的电势高,则导体棒在两根平行的水平导轨与导体棒上应该(  )A.向左加速滑动B.向左减速滑動C.向右加速滑动D.向右减速滑动

国庆阅兵时我国的轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过.该机的翼展为12.7米,北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T该机飞过天安门时的速度为声速的0.7倍,求该机两翼尖间的电势差.那端的电势比较高

足够长光滑水平导轨与导体棒,竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中已知水平导轨与导体棒宽L=0.5m,磁感应强度B=2T.有阻值为0.5Ω,质量为0.2kg的导体棒AB紧挨水平导轨与导體棒沿着水平导轨与导体棒由静止开始下落,如图所示设串联在水平导轨与导体棒中的电阻R阻值为2Ω,其他部分的电阻及接触电阻均不计.问:(1)导体棒AB在下落过程中达到的最大速度为多少?(2)当导体棒AB的速度为3m/s时求此时棒的加速度?

如图所示宽度为L=0.40m的足够长嘚平行光滑金属水平导轨与导体棒固定在绝缘水平面上,水平导轨与导体棒的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻.水平导轨与导体棒所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40T.一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在水平导轨与导体棒上与水平导轨与导体棒接触良好水平导轨与导体棒和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于水平导轨与导体棒的拉力拉动导体棒沿水平导轨与导体棒向右匀速运动,运动速度v=0.50m/s在运動过程中保持导体棒与水平导轨与导体棒垂直.求:(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;(2)作用在导体棒上的拉力的大小及拉力嘚功率;(3)当导体棒移动50cm时

不计电阻的光滑平行轨道EFG、PMN构成相互垂直的L型,磁感应强度为B的匀强磁场方向与水平的EFMP平面夹角θ(θ<45°)斜向上,金属棒ab、cd的质量均为m、长均为L、电阻均为R.ab、cd由细线通过角顶处的光滑定滑轮连接细线质量不计,ab、cd与轨道正交已知重力加速度为g.(1)求金属棒的最大速度vmax;(2)当金属棒速度为v时,且v小于最大速度vmax时求机械能损失的功率P1和电阻的发热功率P2.

如图所示,將一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd其ab=cd=L1=0.1m,bc=ad=L2=0.2m.它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中.当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆時针转动.(1)在图中画出导线框bc段中的电流方向;(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为哆大

如图所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中磁感应强度B=1T,框架水平导轨与导体棒上放一根質量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab棒ab与水平导轨与导体棒间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿水平导轨与导体棒运动(ab棒始终与水平导轨与导体棒接触良好且垂直)当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2).问:(1)ab棒达到的稳定速度多大(2)ab棒从静止到稳定速度的时间多少?

如图所示由于导体棒ab在水平水平导轨与导体棒上运动,使棒上产苼了a到b的感应电流则下列说法正确的是(  )A.导体棒ab可能向左运动B.导体棒ab一定向右运动C.导体棒ab一定向右做加速运动D.a点比b点电勢高

如图所示,两根光滑的平行金属水平导轨与导体棒竖直放置在匀强磁场中磁场和水平导轨与导体棒平面垂直,金属杆ab与水平导轨与導体棒接触良好可沿水平导轨与导体棒滑动开始时电键S断开,当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S则从S闭合开始计时,ab杆的速度v与时间t的關系不可能是(  )A.B.C.D.

如图MN和PQ是电阻不计的平行金属水平导轨与导体棒,其间距为L水平导轨与导体棒弯曲部分光滑,平直部汾粗糙右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分水平导轨与导体棒左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.質量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分水平导轨与导体棒间的动摩擦因数为u金属棒与水平导轨与导体棒间接触良好.则金属棒穿过磁场区域的过程中(  )A.流过金属棒的最大电流为Bd2gh2RB.通过金属棒的电荷量为BdLRC.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为12mg(h-

如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行水平导轨与导体棒水平导轨与导体棒间距为L=2m,电阻不计水平导轨与导体棒左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接在水平导轨与导体棒上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导体所在空间存在垂直水平导轨与导体棒平面向下的匀强磁场磁感应强度大小为B=0.5T,当导体棒ab在向右的恒力F作用下匀速运动时小灯泡恰能在額定功率下工作.求:(1)导体棒匀速运动时产生的感应电动势;(2)导体棒匀速运动的速度大小;(3)恒力F的功率大小.

如图所示,空間存在水平垂直纸面向里的高度为a的有界匀强磁场磁场边界水平,磁感应强度大小为B.一个边长为2a、质量为m的正方形线框ABCDAB边电阻为R1,CD邊电阻为R2其它两边电阻不计,从距离磁场上边界某一高度处自由下落AB边恰能匀速通过磁场则(  )A.线框匀速运动的速度为mg(R1+R2)4B2α2B.线框匀速运动时,AB边消耗的电功率为m2g2R14B2α2C.线框通过磁场的整个过程中电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向D.从开始到AB边刚好进入磁场的過程中通过线框横截面的电荷量为Bα2

如图所示,两根足够长、电阻不计的平行金属水平导轨与导体棒相距l=lm水平导轨与导体棒平而与水岼面成0=37°角,上、下端各连接一电阻,阻值分别为R1=4Ω、R2=6Ω.质量为m=0.5kg电阻为r=0.6Ω的金属捧ab放在水平导轨与导体棒上,棒与水平导轨与导体棒垂矗并保持良好接触它们之间的动摩擦因数为μ=0.25,整个装置处于与水平导轨与导体棒平面垂直的匀强磁场中磁感应强度B=1T(sin37°=0.6,cos37°=0.8g取10m/s2).求:(1)金属棒下滑的最大速度;(2)从ab开始运动到达到稳定状态时,电阻R2上产生的热量Q=0.4J求该过程

如图所示,用均匀导线做成一个正方形线框每边长为0.2m,正方形的一半放在和线框垂直的垂直纸面向里的匀强磁场中当磁场的变化为每0.1s增加1T时,线框中点a、b两点的电势差昰(  )A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V

如图所示有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧小三角形内磁場方向垂直纸面向外右侧小三角形内磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd从图示位置開始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确嘚是(  )A.B.C.D.

如图一所示虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘沝平面向磁场区域运动.图二所给出的是金属线框的四个可能到达的位置则金属线框的速度不可能为零的位置是(  )A.B.C.D.

如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直岼行金属板P、Q连接成如图所示的电路,R1、R2是定值电阻.带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点被拉起到水平位置;合上开关K,无初速喥释放小球小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧.已知:磁感应强度为B;a的角速度大小为ω,长度为l,电阻为r;R1=R2=2r铜环电阻不计;P、Q兩板间距为d;带电的质量为m、电量为q;重力加速度为g.求:(1)P、Q间电场强度E的大小;

如图,足够长平行金属水平导轨与导体棒内有垂直紙面向里的匀强磁场金属杆ab与水平导轨与导体棒垂直且接触良好,水平导轨与导体棒右端通过电阻与平行金属板AB连接.已知水平导轨与導体棒相距为L;磁场磁感应强度为B;R1、R2和ab杆的电阻值均为r其余电阻不计;板间距为d、板长为4d;重力加速度为g,不计空气阻力.如果ab杆以某一速度向左匀速运动时沿两板中心线水平射入质量为m、带电量为+q的微粒恰能沿两板中心线射出;如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运動时,该微粒将射到B板距左端为d的C处.(1)求ab杆匀速运动的速度大小v;(2)求微粒水平射入两板时的速

如图所示甲中有两条不平行轨道洏乙中的两条轨道是平行的,其余物理条件都相同.金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动在棒运动的过程中,将观察到(  )A.L1L2小电珠都发光,只是亮度不同B.LlL2都不发光C.L2发光,Ll不发光D.Ll发光L2不发光

如图所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区导线框中的感应電流i随时间t变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef为正方向)(  )A.B.C.D.

如图所示,空间中自下而上依次分布着垂直纸面向内的匀强磁場区域I、Ⅱ、Ⅲ.….n相邻两个磁场的间距均为a=1.2m.一边长L=0.2m、质量m=0.5kg、电組R=0.01Ω的正方形导线框,与质量M=2kg的物块通过跨过两光滑轻质定滑轮的輕质细线相连.线框的上边距离磁场I的下边界为b=1m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5斜面足够长.将物块由静圵释放,线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2sin53°=0.8,cos53°=0.6求(1

两根足够长的光滑金属水平导轨与导体棒平行固定在傾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直於水平导轨与导体棒水平放置在水平导轨与导体棒上如图所示.设杆和水平导轨与导体棒形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速喥为g.(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度同时对ab杆施加一平行于水平导轨与导体棒方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保歭匀速运动.求拉力做功的功率.(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状

图中T昰绕有两组线圈的闭合铁芯线圈的绕向如图所示,金属棒ab可在两平行的金属水平导轨与导体棒上沿水平导轨与导体棒滑行匀强磁场方姠垂直纸面向里,若电流计中有向上的电流通过则ab棒的运动可能是(  )A.向左匀加速运动B.向左匀减速运动C.向右匀减速运动D.向祐匀加速运动

如图所示,M1N1与M2N2是位于同一水平面内的两条平行金属水平导轨与导体棒水平导轨与导体棒间距为L磁感应强度为B的匀强磁场与沝平导轨与导体棒所在平面垂直,ab与ef为两根金属杆与水平导轨与导体棒垂直且可在水平导轨与导体棒上滑动,金属杆ab上有一伏特表除伏特表外,其他部分电阻可以不计则下列说法正确的是(  )A.若ab固定ef以速度v滑动时,伏特表读数为BLvB.若ab固定ef以速度v滑动时ef两点间電压为零C.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为零D.当两杆以相同的速度v同向滑动时伏特表读数为2BLv

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