1、2014届高考物理一轮复习必拿分基础训练（ 16）（带解析） 选择题 如右图所示， A、 B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同一个矩形闭合金属线圈与 A、 B在同一平面内，并且 ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置 1匀速向左移动，经过位置 2，最后到位置 3，其中位置 2恰在 A、 B的正中间，则下面的说法中正确的是 ( ) A在位置 2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大 B在位置 2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C从位置 1到位置 3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化 D从位置 1到位置 3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变 答
2、案： D 试题分析：由安培定则知位置 1时磁通量最大， A错误，此时穿过线圈的磁通量的变化率最大；从位置 1到位置 3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知位置 1到位置 3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变； C错 D对 故选 D 考点：考查了楞次定律的应用 点评：关键抓住产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即磁感线的条件发生变化 如右图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线线框， a、 b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是 a区域到地面的高度比 b高一些甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高
3、度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直以下说法正确的是 ( ) A落地时甲框的速度比乙框小 B落地时甲框的速度比乙框大 C落地时甲乙两框速度相同 D穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同 答案： B 试题分析：根据 可得，乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时速度大，根据公式 分析可知乙在进入线圈过程中受到的安 培力较大，因为两个线圈完全相同，所以故安培力对乙做的负功多，产生的热量多，故 D选项错误；重力做的功一部分转化为导线框的动能，一部分转化为导线框穿过磁场产生的热量，根据动能定理可知，甲落地速度比乙落地速度大，故 B选项正确 AC 错误 故选
4、B 考点：本题考查动能定理 点评：本题的关键是判断出线框进入磁场时乙受到的平均安培力大于甲的从而判断速度以及产生热量关系 如右图所示，在光滑的水平面上，一质量为 m，半径为 r，电阻为 R的均匀金属环，以初速度 v0 向一磁感应强度为 B的有界匀强磁场滑去 (磁场宽度d2r)圆环的一半进入磁场历时 t秒，这时圆环上产生的焦耳热为 Q，则 t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：设 t秒末圆环的速度为 v 根据能量守恒得： 此时圆环中感应电动势为 圆环中感应电流的瞬时功率为 联立 得 故选 B 考点：导体切割磁感线时的感应电动势； 点评：本题电磁感应中能量
5、问题，根据能量守恒求出速度是关键 如右图所示， a、 b是同种材料 (非超导材料 )制成的等长导体棒，静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上， b的质量是 a的 2倍，匀强磁场垂直于纸面向里若给 a 4.5 J的初动能使之向左运动，最后 a、 b速度相同且均为 a初速度的，不计导轨的电阻，则整个过程中 a棒产生的热量最大值为 ( ) A 2 J B 1.5 J C 3 J D 4.5 J 答案： A 试题分析：根据题意可得 a开始运动时有： ，因为最终，故过程中产生的总热量为 ，又知道 ab质量相等，等长，同种材料制成，所以根据 可得， ,ab在运动过程中是串联关系，所以通过 ab的电流相等，故
6、根据 可得 ，所以 a产生的热量为 ,故 A正确 故选 A 考点：考查了导体切割磁感 线运动 点评：本题的关键是求解 ab的电阻大小关系，然后根据焦耳定律分析 如图甲所示，一个电阻为 R，面积为 S的矩形导线框 abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B，方向与 ad边垂直并与线框平面成 45角，O、 O分别是 ab边和 cd边的中点现将线框右半边 ObcO绕 OO逆时针旋转 90到图乙所示位置在这一过程中，导线中通过的电荷量是 ( ) A B C D 0 答案： A 试题分析：对线框的右半边（ obco）未旋转时整个回路的磁通量； 对线框的右半边（ obco）旋转 90后，穿进跟
7、穿出的磁通量相等，整个回路的磁通量 根据公式 故选 A 考点：法拉第电磁感应定律；磁通量 点评：求导线中通过的电荷量时，一定要选用法拉第电磁感应定律求电动势的平均值，同时本题要注意旋转后的右侧磁通量的正负，理解旋转后磁通量为零 如图所示，以下判断正确的是 ( ) A图甲中因穿过铝环的磁通量始终为零，所以铝环中不产生感应电流 B图乙中地面上方的电场方向和磁场方向可能重合 C由公式 E N 可求出图丙导线 abc中的感应电动势为零 D图丁中，当导线 A通过向外的电流时，磁铁对斜面的压力增大，同时弹簧缩短 答案： B 试题分析：图甲中铝环切割磁感线产生感应电动势， A错；图乙中当电场力和洛伦兹力的合
8、力向上与重力平衡时小球沿直线运动，此时电场方向和磁场方向相同， B对；图丙中导线切割磁感线产生感应电动势， C错；图丁中，经判断可知导线与磁铁的相互作用力使磁铁对斜面的压力减小，弹簧的拉力减小， D错 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：基础题，掌握感应电流产生条件是本题的关系 如右图所示，在坐标系 xOy中，有边长为 a的正方形金属线框 abcd，其一条对角线 ac和 y轴重合、顶点 a位于坐标原点 O 处在 y轴的右侧的 、 象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的 ab 边刚好完全重合，左边界与 y轴重合，右边界与 y轴平行 t 0时刻，线圈以恒定的速度 v沿垂直于
9、磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿 abcda 的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 i随时间 t变化的图线是下图中的 ( ) 答案： A 试题分析：在 d点运动到 O 点过程中， ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向， D错误； t 0时刻， ab边切割 磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电动势和感应电流逐渐减小， C错误；当 cd边与磁场边界重合后继续运动， cd边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为顺时针方向，即负方向， B错误， A正确 考点：导体切割磁感线时的感应电动势； 点评：解决本题的关键掌握切割产生感应电
10、动势的大小 ，以及会用右手定则判定感应电流的方向 如右图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线 MN 在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁 A的圆形金属环 B中 ( ) A有感应电流，且 B被 A吸引 B无感应电流 C可能有，也 可能没有感应电流 D有感应电流，且 B被 A排斥 答案： D 试题分析： MN 向右加速滑动，根据右手定则， MN 中的电流方向从 NM ，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁 A的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知， B环中的感应电流产生的磁场方向向右， B被 A排斥 D正确， ABC错误 故选 D 考点：考查了楞次定律的应用 点评：关键判断电流方
11、向，以及大小变化规律，然后根据安培定则判断磁场变化， 如右图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈 (位于磁铁正中央 )，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是 ( ) A将磁铁在纸面内向上平移 B将磁铁在纸面内向右平移 C将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D将磁铁的 N 极转向纸外， S极转向纸内 答案： D 试题分析：磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流将磁铁的 N 极转向纸外， S极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生了
12、变化，所以有感应电流产生 D正确， ABC 错误 故选 D 考点：感应电流的产生条件 点评：本题考查理论联系实际的能力，关键抓住产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即磁感线的条件发生变化 计算题 如图所示，在一倾角为 37的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数 n10匝的圆形线圈，其总电阻 R 3.14 、总质量 m 0.4 kg、半径 r 0.4 m如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如下图所示规律变化的磁场 (提示：通电半圆导线受的安培力与长为 直径的直导线通同样大小的电流
13、时受的安培力相等 )问： (1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小 I. (2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量 Q.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力， sin 37 0.6， cos 37 0.8， g取 ) 答案： (1)0.4 A (2)0.5 J 试题分析： (1)由闭合电路的欧姆定律 由法拉第电磁感应定律 由图， 联立解得 . (2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为 则 加变化磁场后线圈刚要运动时 其中 由图象知 由焦耳定律 联立解得 . 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：电磁感应中的功能关系是通过安培力做功量度外界的能量转化成电能找两个物理量之间的关系是通过
14、物理规律一步一步实现的用公式进行计算时，如果计算的是过程量，我们要看这个量有没有发生改变 如图所示，宽度 L 0.5 m的光滑金属框架 MNPQ 固定于水平面内，并处在磁感应强度大小 B 0.4 T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布将质量 m 0.1 kg，电阻可忽略的金属棒 ab放置在框架上，并与框架接触良好以 P为坐标原点， PQ方向为 x轴正方向建立坐标金属棒从 处以 的初速度，沿 x轴负方向做 的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用求： (1)金属棒 ab运动 0.5 m，框架产生的焦耳热 Q； (2)框架中 aNPb部分的电阻 R随金属棒 ab的位置 x变化的函数
15、关系； (3)为求金属棒 ab沿 x轴负方向运动 0.4 s过程中通过 ab的电荷量 q，某同学解法为：先算出经过 0.4 s金属棒的运动距离 x，以及 0.4 s时回路内的电阻 R，然后代入 求解指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果 答案： (1)0.1 J (2) (3) 试题分析： (1)金属棒仅受安培力作用，其大小 金属棒运动 0.5 m，框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功 所以 . (2)金属棒所受安培力为 所以 由于棒做匀减速直线运动 所以 (3)错误之处是把 0.4 s时回路内的电阻 R代入 进行计算 正确的解法是 因为 所以 考点：法拉第电磁感应定律； 点评：电
16、磁感应中的功能关系是通过安培力做功量度外界的能量转化成电能找两个物理量之间的关系是通过物理规律一步一步实现的用公式进行计算时，如果计算的是过程量，我们要看这个量有没有发生改变 如右图所示，两条平行 的光滑金属导轨固定在倾角为 的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻导体棒 a和 b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触斜面上水平虚线 PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场现对 a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的 b棒恰好静止当 a棒运动到磁场的上边界 PQ处时，撤去拉力， a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时 b棒已滑离导轨当a棒再次滑回
17、到磁场上边界 PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动已知 a棒、b棒和定值电阻的阻值均为 R， b棒的质量为 m，重力加速度为 g，导轨电阻不计求： (1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中， a棒中的电流强度 Ia与定值电阻 R中的电流强度 IR之比； (2)a棒质量 ma； (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力 F. 答案： (1)2 1 (2) (3) 试题分析： (1)a棒沿导轨向上运动时， a棒、 b棒及电阻 R中的电流分别为，有 由 解得 . (2)由于 a棒在 PQ上方滑动过程中机械能守恒，因而 a棒在磁场中向上滑动的速度大小 与在磁场中向下滑动的速度大小 相等，即 设磁场的磁感应速度为 B，导体棒长为 L.a棒在磁场中运动时产生的感应电动势为 当 a棒脱离磁场沿斜面向上运动时 当 a棒向下匀速运动时，设 a棒中的电流为 ，则 由 解得 . (3)由题知导体棒 a沿斜面向上运动时，所受拉力 联立上列各式解得 . 考点：导体切割磁感线时的感应电动势； 点评：电磁感应常常与能量及受力结合，在分析此类问题时要注意物体的运动状态，从而灵活地选择物理规律求解
