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2020高考电磁感应专题

2020高考电磁感应专题1.磁通量公式: (B与S )注:磁通量有大小也有方向,但是标量,遵从代数运算法则也可以这样理解:穿过某面积的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量2.电磁感应现象:在磁场中的导体产生或的现象。

3.产生感应电流的条件:(1)(2)4.楞次定律:感应电流的方向,感应电流的磁场总是引起感应电流的。

5.简单判断法:(1)电流方向可用判断;(2)受力方向可用判断;(3)面积变化可用判断。

注:导体切割磁感线产生感应电流的方向用来判断较为简便。

专题训练:1.【2017·新课标Ⅲ卷】如图在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。

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,下列说法正确的是()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,T中沿顺时针方向2.(2018·高考全国卷Ⅰ)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动3.(2018·全国III 卷)(多选)如图(a ),在同一平面内固定有一长直导线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4Tt =时为零 B .在2Tt =时改变方向C .在2Tt =时最大,且沿顺时针方向D .在t T =时最大,且沿顺时针方向4.(2019·贵州遵义模拟)如图所示,在通电长直导线AB 的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P ,AB 在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时 ( ) A .AB 中的电流减小,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 B .AB 中的电流不变,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 C .AB 中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 D .AB 中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流5.(2019·广东广州名校联考)如图所示,圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管b ,二者轴线重合,螺线管b 与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动,下列表述正确的是( ) A .线圈a 中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B .穿过线圈a 的磁通量减小C .线圈a 有扩张的趋势D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大6.(2019·绵阳模拟)两个闭合的金属环,穿在一根光滑的绝缘杆上,如图所示,当条形磁铁的S 极自右向左插向圆环时,环的运动情况是( ) A .两环同时向左移动,间距增大 B .两环同时向左移动,间距变小 C .两环同时向右移动,间距变小 D .两环同时向左移动,间距不变7.(2019·贵州五校联考)(多选)如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是 ( )A.匀速向右B.加速向左C.加速向右D.减速向左8.(2019·浙江宁波模拟)如图甲所示,在同一平面内有两个圆环A、B,圆环A将圆环B分为面积相等的两部分,以图甲中A环电流沿顺时针方向为正,当圆环A中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是( )A.B中始终没有感应电流B.B中有顺时针方向的感应电流C.B中有逆时针方向的感应电流D.B中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向9.(2019·广东珠海摸底)如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现10.(2019·青岛模拟)如图甲所示,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒中间用绝缘丝线系住.开始时匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,I和F T分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流之间的相互作用力),则在t0时刻( )A.I=0,F T=0B.I=0,F T≠0C.I≠0,F T=0D.I≠0,F T≠011.(2019·江苏扬州一模)(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈突然通过直流电流时,线圈左端的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环且电阻率ρ铜<ρ铝.闭合开关S的瞬间( )A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的的变化率成正比。

公式:E= 。

(1)若磁感应强度B不变,回路的面积S变化,则E= ;(2)若回路的面积S不变,磁感应强度B变化,则E= ;(3)若回路的面积S变化,磁感应强度B也变化,则E= 。

2.当导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时E= (v不垂直于B方向时需分解到)3.若导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线时E= ,4.闭合回路感应电流的大小I= ;线圈两端电压U= 专题训练:1.【2017·天津卷】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。

金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。

现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小2.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时,下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()3.(2019·全国卷Ⅰ)(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图a中虚线MN所示。

一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。

t=0时磁感应强度的方向如图a所示;磁感应强度B 随时间t的变化关系如图b所示。

则在t=0到t=t1的时间间隔内( )A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小为B0 rS 4t0ρD.圆环中的感应电动势大小为Bπr2 4t04.(2019·吉林七校联考)(多选)两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度,如图所示.在这过程中()(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热5.(2015·安徽理综)如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )A.电路中感应电动势的大小为Blv sin θB.电路中感应电流的大小为Bv sin θrC.金属杆所受安培力的大小为B2lv sin θrD.金属杆的发热功率为B2lv2 r sin θ6.(2016·高考全国卷Ⅱ)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍7.(2019·湖南联考)(多选)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在两环之间接阻值也为R的定值电阻和电容为C的电容器.金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.下列说法正确的是( )A.金属棒中电流从B流向A B.金属棒两端电压为34Bωr2C.电容器的M板带负电 D.电容器所带电荷量为32CBωr28.(2015·新课标全国Ⅱ)如图,直角三角形金属框abc 放置的匀强磁场中,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U a 、U b 、U c .已 知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( ) A .U a >U c ,金属框中无电流B .U b >U c ,金属框中电流方向沿abcaC .U bc =-12Bl 2ω,金属框中无电流D .U bc =12Bl 2ω,金属框中电流方向沿acba9.(2018·高考全国卷Ⅰ)如图,导体轨道OPQS 固定,其中PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中点,O 为圆心.轨道的电阻忽略不计.OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆,M 端位于PQS 上,OM 与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ).在过程 Ⅰ、Ⅱ 中,流过OM 的电荷量相等,则B ′B等于( ) A.54 B.32 C.74D .210.【2017·新课标Ⅱ卷】(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。

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