高中物理知识点总结《电磁感应中切割类问题》试题预测（2019年最新版）(二) 2019-06-23 21:24:31 【大 中 小】 1、选择题  如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径C始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是? [? ] A．感应电流方向不变? B．CD段直线始终不受安培力? C．感应电动势最大值E＝Bav? D．感应电动势平均值 参考答案：D 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  在如甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，除电阻R外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab一个向右的相同初速度v0，以下说法正确的是（　　） A．在导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同 B．三种情形下导体棒ab最终都将静止 C．最终只有乙中导体棒ab静止，甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动 D．在导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是Q甲＞Q乙＞Q丙 参考答案：A、导体棒刚开始运动时，导体棒产生的感应电动势为 E0=BLv0，甲、乙中，感应电流都为：I=E0R=BLv0R 丙图中，感应电动势方向与电池的电动势方向相同，电路中的电流：I=E+E0R，大于甲、乙中的电流．故A错误． B、C、图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C极板间的电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动； 图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R转化为内能，ab棒速度减小，当ab棒的动能全部转化为内能时，ab棒静止； 图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动．故B错误，C正确． D、甲中棒的部分动能转化为内能，图乙图过程中，棒的动能全部转化为内能；丙图中，电源的电能和棒的动能转化为内能，故有Q甲＜Q乙＜Q丙．故D错误． 故选：C 本题解析： 本题难度：简单 3、选择题  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两点的电势差是（　　） A．Uab=0.1V B．Uab=-0.1V C．Uab=0.2V D．Uab=-0.2V

参考答案：由楞次定律可以判断，当线框中的磁场增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，为垂直于纸面向外，由安培定则可以判断出感应电流的方向为逆时针方向，所以b点电势高于a点电势．
根据法拉第电磁感应定律得 感应电动势 E=△B△tS，
其中S=12L2，磁场的变化为每0.1s增加1T时，△B△t=10T/s，
解得E=0.2V
由闭合电路欧姆定律ab电势差U=IR=0.1V，由于b点电势高于a点电势，所以Uab=-0.1 V，
故选B．

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现使线框以速度v匀速穿过磁场区域．若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是（　　）
A．

B．

C．

D．

参考答案：当线框运动L时，右边开始切割磁感线，产生E=BLv的电动势，电路中电流I=BLvR； 当向右再运动L时，线框两边均切割磁感线，由于磁场反向，故电动势E′=2BLv，此时电流的方向反向，电流I′=2BLvR；当线圈再向右运动L过程中，只有左侧切割磁感线，此时，电动势为E=BLv，方向沿正方向，故AC正确；
电路中功率P=E2R，故D正确；
线圈在运动过程中，L-2L处时磁通量均匀增大，而2L-3L过程中，由于内外磁通量相互抵消，故磁通量在2.5L处应为零，故B错误；
本题选错误的，故选B．

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  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．

参考答案：（1）金属棒达到最大速度vmax时，回路中的感应电动势为：E=BLvmaxcosθ-BLvmaxsinθ
回路中感应电流：I=E2R
当两棒均做匀速运动时，棒的速度达最大值，故有：
mg=BILcosθ-BILsinθ
联立得：vmax=2mgRB2L2(cosθ-sinθ)2．
（2）当金属棒速度为v时，且v小于最大速度vmax时，机械能损失的功率P1等于电阻的发热功率P2，且均为：P1=P2=E′22R=B2L2v2(cosθ-sinθ)22R
答：（1）金属棒的最大速度vmax为2mgRB2L2(cosθ-sinθ)2．
（2）当金属棒速度为v时，且v小于最大速度vmax时，机械能损失的功率P1为B2L2v2(cosθ-sinθ)22R，电阻的发热功率P2为B2L2v2(cosθ-sinθ)22R．

本题解析：

本题难度：一般

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