高考物理一轮复习母题专练：L单元 电磁感应（含详解）.docVIP

L单元 电磁感应 目录 L1 电磁感应现象、楞次定律 1 L2 法拉第电磁感应定律、自感 3 L3 电磁感应与电路的综合 9 L4 电磁感应与力和能量的综合 9 L5 电磁感应综合 10 L1 电磁感应现象、楞次定律 【题文】（物理卷·2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05））14、（16分）随着越来越高的摩天大楼在各地落成，今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自身的重，还没有挂电梯就会被断为此，科学技术人员用磁动力来解决这个问题如图所示是磁动力电梯，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面匀强磁场B1和B2，B1= B2=1T，B1和B2的方向相反两磁场始终竖直向上作匀速运动电梯固定在如图所示的金属框abcd内（电梯在图中未画出），电梯载人时的总质量为×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd =2m，两磁场的宽度均与金属框的边长La相同，金属框整个回路的电阻R=9.×10-4Ω，g取 10m / s 2假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度匀速上， （1）框 （2）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向； （3）磁场向上运动速度v0 【知识点】 导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律． 【答案解析】：（1）4.8×104 N；（2）1.2×104A，方向沿逆时针方向；（3）12.7m/s．：（1）因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，设当电梯向上匀速运动时，金属框中感应电流大小为I．根据平衡条件得：F安=mg+f=4.75×103×10+500=4.8×104N…方向竖直向上（2）由F安=2B1ILcd…由式得金属框中感应电流为：I= A=1.2×104A?????????图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向，（2）金属框中感应电动势为：E=2B1Lcd（v0-v1）…金属框中感应电流大小为：I=由式得：v0=12.7m/s? （1）电梯匀速上升，受力平衡，分析受力情况，根据平衡条件求解金属框受到的安培力；（2）根据安培力公式F=BIL求解感应电流的大小，根据楞次定律判断感应电流的方向；（3）金属框中感应电动势 E=2B1Lcd（v0-v1）和欧姆定律结合，求解v0的大小．本题是理论联系实际的问题，与磁悬浮列车模型类似，关键要注意磁场运动，线框相对于磁场向下运动，而且上下两边都切割磁感线，产生两个电动势，两个边都受安培力． 【题文】（物理卷·2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08））5.一圆环形铝质金属圈（阻值不随温度变化）放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中 ( ) A．感应电流逐渐增大，沿逆时针方向 B．感应电流恒定，沿顺时针方向 C．圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心 D．圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心 【答案解析】D解析 A、B根据 ， ，所以感应电流恒定，根据楞次定律，感应电流沿逆时针，故A、B错误；C、D因为电流恒定，但是磁感应强度变大，所以受力增大，根据左手定则，受力指向圆心，故C错误，D正确；故选D 【思路点拨】根据楞次判断感应电流的方向，然后根据F=BIL求得安培力的大小。 【题文】（物理卷·2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05））7、如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为.线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是（ ） A．线框中感应电流的有效值为 B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 D．线框转动一周的过程中，产生的热量为 【知识点】 法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率． 【答案解析】BC解析A、线圈中产生感应电动势最大值Em=BSω，线框转过时的感应电流为I=Imsin=sin=，感应电动势有效值E=，感应电流为I则电流的有效值为I′=，故A错误；B、由A可知，，则磁通量的最大值Φ=BS=，故B正确；C、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为：q=It=，故C正确；D、线框转一周的过程中，产生的热量Q=，故D错误；故选：BC． 线圈中产生正弦式电流．感应电动势最大值Em=BSω，由E=及欧姆定律求解电流的有效值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量