物理高考复习第10章电磁感应第30讲电磁感应定律的综合应用练习（含解析）

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1、第30讲电磁感应定律的综合应用[解密考纲]主要考查电磁感应问题中涉及安培力的动态分析和平衡问题；会分析电磁感应中电路问题和能量转化问题，会进行相关计算．1．(2019·宿州高三质检)(多选)如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中，有一由均匀导线制成的边长为L的单匝正方形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框cd边始终与磁场右边界平行，线框导线的总电阻为R.在线框离开磁场的过程中(　　)A．a、b之间的电压为B．线框受到安培力大小为C．通过线框某处截面的电量为D．线框中的电流在ad边产生的热量为BC　解析在线框离开磁场的过程中，

2、ab边产生的感应电动势为E＝BLv，线框中的感应电流为I＝＝，此时a、b之间的电压为路端电压U＝I×R＝，故选项A错误；由左手定则判断知，ad与bc所受的安培力大小相等、方向相反，合力为零，则线框所受安培力的合力等于ab边所受的安培力，为F＝BIL＝，故选项B正确；流过线框截面的电量为q＝It＝×＝，故选项C正确；线框中的电流在ad边产生的热量为Q＝I2×t＝2××＝，故选项D错误．2．(2019·广东肇庆中学高三滚动复习)在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈如图甲所示放入磁场中，当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时，下图中能正确表

3、示线圈中感应电流随时间变化的图线是(规定线圈中感应电流的正方向为如图甲所示)(　　)B　解析在0～1s内，根据法拉第电磁感应定律，E＝n＝n；根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1～2s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在2～4s内，根据法拉第电磁感应定律，E′＝n＝n＝；根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值，故选项B正确，A、C、D错误．3．如图所示，闭合导线框向右匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是　　(　　)B　解析线圈刚进入磁

4、场时，产生逆时针方向的电流；线圈一半进入磁场后有效长度减半，故感应电动势减半，感应电流减半；线圈出离磁场时产生顺时针方向的电流，刚出离磁场时，有效长度为L，一半出离磁场时有效长度减半，则感应电流减半；由以上分析可知，线框中电流i随时间变化的图线应该为B．4．(2019·烟台高三诊断)(多选)如图所示，空间直角坐标系的xOz平面是光滑水平面，空间中有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现有两块平行的薄金属板，彼此间距为d，构成一个电容为C的电容器，电容器的下极板放在xOz平面上；在两板之间焊接一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN，已知两板和杆MN的总质量为m，若对杆MN

5、施加一个沿x轴正方向的恒力F，两金属板和杆开始运动后，则(　　)A．金属杆MN中存在沿M到N方向的感应电流B．两金属板间的电压始终保持不变C．两金属板和杆做加速度大小为的匀加速直线运动D．单位时间内电容器增加的电荷量为AD　解析由右手定则可知，充电电流方向为由M流向N，故选项A正确；设此装置匀加速平移的加速度为a，则时间t后速度v＝at，MN切割磁感线产生电动势E＝BLv＝Bdat，即电容器两板电压U＝E＝Bdat，U随时间增大而增大，电容器所带电量Q＝CU＝CBdat，MN间此时有稳定的充电电流I＝＝CBda，方向向下，根据左手定则可知，MN受到向左的安培力F安＝BIL＝C

6、B2d2a，以整个装置为研究对象，由牛顿第二定律得F－F安＝ma，即F－CB2d2a＝ma，解得a＝，方向沿＋x方向，则单位时间内电容器增加的电荷量为＝CBda＝，故选项B、C错误，D正确．5．(2019·漳州高三模拟)(多选)如图所示，质量为m、电阻为R的单匝矩形线框静止于粗糙斜面上，线框边长ab＝L、ad＝2L，虚线MN过ad、bc边中点．斜面倾角为θ，线框与斜面间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．从某时刻起，在MN右侧加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小按B＝kt(k>0)的规律均匀变化．一段时间后，线框沿斜面向下运动，ab边刚好

7、匀速穿出磁场时的速度为v，重力加速度为g，则(　　)A．线框刚开始运动时，感应电流的方向为abcdaB．线框刚开始运动时，线框中的电功率为P＝C．线框离开磁场的过程中安培力所做的功W＝mv2D．线框从开始运动到穿出磁场过程中通过导线截面的电量q＝AD　解析磁场均匀增加，根据楞次定律，感应电流方向为abcda，选项A正确；线框刚要运动时，感应电流为I＝＝＝，则线框中的电功率为P＝I2R＝，选项B错误；线框下滑过程中有重力、摩擦力、安培力三力做功，且重力小于摩擦力，根据动能定理，安培力做功大于动能变化量，选