2020届高考物理二轮复习考前十天必考热点冲刺热考12电磁感应.doc

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1、热考12　电磁感应一、选择题1．(多选)(2019年海南琼海模拟)如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一个边长为L的正方形导线框，总电阻为R，在拉力作用下，以速度v向右匀速地通过该磁场区域．若d＞L，则在线框通过磁场的过程中，下述说法正确的是(　　)A．感应电流方向先逆时针后顺时针B．感应电流的大小为C．线框中产生的热量为D．拉力做的总功为【答案】AC2．(多选)如图所示，CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行光滑导轨，导轨固定不动，间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨

2、平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接．将一阻值也为R，质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．己知导体棒与水平导轨接触良好，则下列说法中正确的是(　　)A．电阻R的最大电流为B．电阻R中产生的焦耳热为mghC．磁场左右边界的长度d为D．流过电阻R的电荷量为【答案】AD【解析】金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得mgh＝mv2，得金属棒到达水平面时的速度v＝，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平

3、面时的速度最大，所以最大感应电动势为E＝BLv，最大的感应电流为I＝＝，故A正确；金属棒在整个运动过程中，机械能最终转化为焦耳热，即Q＝mgh，故电阻R中产生的焦耳热为QR＝Q＝mgh，故B错误；对导体棒，经时间t-5-穿过磁场，由动量定理得－F安Δt＝BLΔt＝－mv，而q＝Δt，变形得BLq＝mv，解得q＝＝，而由q＝Δt＝Δt＝×Δt＝和S＝Ld，解得d＝＝，故C错误，D正确．3．(多选)(2019年福建福州模拟)如图所示，xOy平面为光滑水平面，现有一长为d宽为L的线框MNPQ在外力F作用下，沿x轴正方向以速度v做匀速直线

4、运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B＝B0cosx(式中B0为已知量)，规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为R0，t＝0时刻MN边恰好在y轴处，下列说法正确的是(　　)A．外力F为恒力B．t＝0时，外力大小F＝C．通过线圈的瞬时电流I＝D．经过t＝，线圈中产生的电热Q＝【答案】BC【解析】由于磁场是变化的，故切割产生的感应电动势也为变值，安培力也会变力．故要保持其匀速运动，外力F不能为恒力，A错误．t＝0时，左右两边的磁感应强度均为B0，方向相反，则感应电动势E＝2B0Lv，拉力等于安培力即F＝2B0IL＝，B正确

5、；由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为vt；瞬时电动势E＝2B0Lvcos，瞬时电流I＝，C正确；由于瞬时电流成余弦规律变化，故可知感应电流的有效值I＝，故产生的电热Q＝I2Rt＝，D错误．二、计算题4．(2019年福建福州模拟)如图，在竖直平面内有两条间距为L的足够长的平行长直金属导轨，上端接有一个阻值为R的电阻和一个耐压值足够大的电容器，电容器的电容为C，且不带电．质量为m的导体棒ab-5-垂直跨在导轨上，接触良好．导轨所在空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.S为单刀双掷开关．现将开

6、关S接1，由静止释放导体棒ab.已知重力加速度为g，不计导轨和导体棒的电阻，不计一切摩擦．(1)当金属棒向下运动的速度为v1时，电容器所带的电量q；(2)求导体棒ab下落h高度时的速度大小v2；(3)当速度为v2时迅速将开关S接2，请分析说明此后导体棒ab的运动情况；并计算导体棒ab在开关接2后又下落足够大的高度H的过程中电阻R上所产生的电热Q.【答案】(1)CBLv1　(2)　(3)mgH＋－【解析】(1)金属棒向下以速度为v1切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv1电容器所带电荷量q＝CE＝CELv1.(2)设在Δt时间内，金属

7、棒速度变化为Δv金属棒产生的感应电动势变化ΔE＝BLΔv电容器两极板电压变化ΔU＝BLΔv电容器所带电荷量变化Δq＝CΔU＝CBLΔv金属棒中的电流I＝＝CBL＝CBLa对金属棒，由牛顿第二定律有mg－BIL＝ma联立解得a＝可以看出加速度与时间无关，说明金属棒做匀加速直线运动，设金属棒沿导轨向下运动h时的速度为v2，由v＝2ah解得v2＝.(3)此时迅速将开关S接2.若重力大于安培力，则棒先做加速运动后做匀速运动；若重力等于于安培力，则棒做匀速运动；若重力小于安培力，则棒先做减速运动后做匀速运动．因为最后匀速，所以由平衡条件mg

8、＝F安＝解得v3＝对导体棒在该过程使用动能定理-5-mgH－W克安＝mv－mv故此过程中电阻R上产生的电热Q＝W克安＝mgH＋－.5．(2019年甘肃兰州一诊)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，