2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 本章綜合能力提升練課件 教科版.ppt
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1、本章綜合能力提升練,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,第十章電磁感應(yīng),1.下列沒有利用渦流的是 A.金屬探測(cè)器 B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成鐵芯 C.用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐 D.磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架,一、單項(xiàng)選擇題,,解析金屬探測(cè)器、真空冶煉爐都是利用渦流現(xiàn)象工作的,磁電式儀表利用渦流能讓指針快速穩(wěn)定,也是利用渦流現(xiàn)象,變壓器中的硅鋼片是為了防止渦流產(chǎn)生鐵損.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2.如圖1所示,金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路,金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),則,A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右運(yùn)動(dòng)
2、速度v越大,所受安培力越大 D.螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng),A端為N極,,圖1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí),安培力方向向左,“阻礙”其運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;,根據(jù)右手定則可知,流過金屬棒ab的感應(yīng)電流的方向是從b流向a,所以流過螺線管的電流方向是從A端到達(dá)B端,根據(jù)右手螺旋定則可知,螺線管的A端為S極,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3.在水平面內(nèi)有一固定的U形裸金屬框架,框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab,整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖2所示.下列說法中正確的是 A.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向上且增強(qiáng),ab桿才
3、可能向左移動(dòng) B.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向下且減弱,ab桿才可能向右移動(dòng) C.無論磁場(chǎng)方向如何,只要磁場(chǎng)減弱,ab桿就可能向右 移動(dòng) D.當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí),ab桿中一定有電流產(chǎn)生,且一定會(huì)移動(dòng),,圖2,,解析由楞次定律可知,當(dāng)閉合回路的磁通量增大時(shí),導(dǎo)體棒將向左移動(dòng),阻礙磁通量的增加,當(dāng)閉合回路的磁通量減小時(shí),導(dǎo)體棒將向右移動(dòng),以便阻礙磁通量的減小,與磁場(chǎng)方向無關(guān),故選C.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.(2017天津理綜3)如圖3所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)
4、使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是 A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小 C.ab所受的安培力保持不變 D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小,圖3,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,安培力FBIL,電流大小和金屬棒長(zhǎng)度不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,則安培力減小,故C錯(cuò)誤; 金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),所受合力為零,對(duì)其受力分析,水平方向靜摩擦力Ff與安培力F等大反向,安培力減小,則靜摩擦力減小,故D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5.(2018福建省龍巖市一
5、模)如圖4甲所示,用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的直徑.在ab的右側(cè)存在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),t0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直于豎直圓環(huán)平面向里,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則0t1時(shí)間內(nèi) A.圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 B.圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向先是順時(shí) 針后是逆時(shí)針 C.圓環(huán)一直具有擴(kuò)張的趨勢(shì) D.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為,圖4,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析磁通量先向里減小再向外增加,由楞次定律“增反減同”可知,線圈中的感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針,故A、B錯(cuò)誤; 由楞次定律的“來拒去留”可知,0t0
6、時(shí)間內(nèi),為了阻礙磁通量的減小,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì),t0t1時(shí)間內(nèi)為了阻礙磁通量的增大,線圈有縮小的趨勢(shì),故C錯(cuò)誤;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6.如圖5,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上.當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為a、b、c.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是 A.ac,金屬框中無電流 B.bc,金屬框中電流方向沿abca,圖5,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析金屬框abc平面與磁場(chǎng)平行,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量始終為零,所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.
7、轉(zhuǎn)動(dòng)過程中bc邊和ac邊均切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則判斷a 8、,圖6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí),繩轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與地磁場(chǎng)方向平行,不切割磁感線,沒有感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤; 當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí),“繩”轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與地磁場(chǎng)方向平行,不切割磁感線,沒有感應(yīng)電流,“繩”不受安培力,故B錯(cuò)誤. 當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí),地磁場(chǎng)向北,根據(jù)右手定則判斷可知,“繩”中N點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)電勢(shì)高,故C正確; 在搖“繩”過程中,當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)和向上運(yùn)動(dòng)時(shí),“繩”切割磁感線的方向變化,則感應(yīng)電流的方向變化,即靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向改變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,二、多項(xiàng)選擇題 8.(2018河南 9、省濮陽(yáng)市第三次模擬)如圖7,一根長(zhǎng)為l、橫截面積為S的閉合軟導(dǎo)線置于光滑水平面上,其材料的電阻率為,導(dǎo)線內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,空間存在垂直紙面向里的磁場(chǎng).某時(shí)刻起磁場(chǎng)開始減弱,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是BB0kt, 當(dāng)軟導(dǎo)線形狀穩(wěn)定時(shí),磁場(chǎng)方向仍然垂直紙面向里,此時(shí) A.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)圓形 B.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)正方形,圖7,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱時(shí),軟導(dǎo)線圍成的圖形的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),最終軟導(dǎo)線圍成一個(gè)圓形,故A正確,B錯(cuò)誤;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9.如圖8所示,a、b、 10、c為三只完全相同的燈泡,L為電阻不計(jì)的純電感線圈,電源內(nèi)阻不計(jì).下列判斷正確的是 A.S閉合的瞬間,b、c兩燈亮度相同 B.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,b、c兩燈亮度相同 C.S斷開的瞬間,a、c兩燈立即熄滅 D.S斷開后,b燈先突然閃亮后再逐漸變暗熄滅,,圖8,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析S閉合的瞬間,L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加,此時(shí)可認(rèn)為b、c兩燈串聯(lián),則b、c兩燈亮度相同,選項(xiàng)A正確; 由于L的電阻不計(jì),則S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,b燈被L短路,b燈熄滅,c燈變得更亮,選項(xiàng)B錯(cuò)誤; S斷開的瞬間,通過各個(gè)燈原來的電流立即消失,而通過L的電流要通過三只燈泡形成新的回 11、路,則a、c兩燈將逐漸熄滅,b燈中因?yàn)樵瓉黼娏鳛榱?,所以b燈先突然閃亮后再逐漸變暗熄滅,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10.(2018山東省臨沂市上學(xué)期期末)如圖9所示,水平面上有相距為L(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上靜止放有金屬桿a和b(桿a、b均與導(dǎo)軌垂直),兩桿均位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左側(cè),讓桿a以速度v向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)桿a與桿b發(fā)生彈性碰撞后,兩桿先后進(jìn)入右側(cè)的磁場(chǎng)中,當(dāng)桿a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿b的速度剛好為a的一半.已知桿a、b的質(zhì)量分別為2m和m,接入電路的電阻均為R,其他電阻忽略不計(jì),設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,則,圖9,,,,1,2,3,4,5,6 12、,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,三、非選擇題 11.(2018山東省煙臺(tái)市上學(xué)期期末)如圖10甲所示,一水平放置的線圈,匝數(shù)n100匝,橫截面積S0.2 m2,電阻r1 ,線圈處于水平向左的均勻變化的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化關(guān)系圖像如圖乙所示.線圈與足夠長(zhǎng)的豎直光滑導(dǎo)軌MN、PQ連接,導(dǎo)軌間距l(xiāng)20 cm,導(dǎo) 體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好,ab棒質(zhì)量m5 g, 接入電路的電阻R4 ,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo) 軌處在與導(dǎo)軌平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感 應(yīng)強(qiáng)度B20.5 T.t0時(shí),導(dǎo)體 13、棒由靜止釋放,g 取10 m/s2,求:,圖10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(1)t0時(shí),線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??;,答案2 V,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)t0時(shí),導(dǎo)體棒ab兩端的電壓和導(dǎo)體棒的加速度大小;,答案1.6 V2 m/s2,導(dǎo)體棒ab兩端的電壓UIR1.6 V 設(shè)此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度為a,則由:mgB2Ilma,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(3)導(dǎo)體棒ab到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體棒所受重力的瞬時(shí)功率.,答案0.25 W,解析當(dāng)導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),滿足:mgB2Il,得:v5 m/s 此時(shí),導(dǎo)體 14、棒所受重力的瞬時(shí)功率Pmgv0.25 W.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12.間距為l的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖11所示,傾角為的導(dǎo)軌處于大小為B1,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間中,水平導(dǎo)軌上的無磁場(chǎng)區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3m的“聯(lián)動(dòng)雙桿”(由兩根長(zhǎng)為l的金屬桿cd和ef,用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性絕緣桿連接而成),在“聯(lián)動(dòng)雙桿”右側(cè)存在大小為B2,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間,其長(zhǎng)度大于L,質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l的金屬桿ab,從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌(無能量損失),桿ab與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞后桿ab和cd合在一起形成“聯(lián)動(dòng)三 15、桿”,“聯(lián)動(dòng)三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間并從中滑出,運(yùn)動(dòng)過程中,桿ab、cd和ef與導(dǎo) 軌始終接觸良好,且保持與導(dǎo)軌垂直.已知桿ab、cd 和ef電阻均為R0.02 ,m0.1 kg,l0.5 m,L 0.3 m,30,B10.1 T,B20.2 T,g10 m/s2 不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng).求:,圖11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(1)桿ab在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v0;,答案6 m/s,解析對(duì)桿ab受力分析,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力沿斜面向下的分力與安培力平衡. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EB1lv0,安培力FB1Il,代入數(shù)據(jù)解得:v06 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)“聯(lián)動(dòng)三桿”進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間前的速度大小v;,答案1.5 m/s,解析桿ab與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞時(shí),由動(dòng)量守恒定律得mv04mv 解得:v1.5 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(3)“聯(lián)動(dòng)三桿”滑過磁場(chǎng)區(qū)間過程中產(chǎn)生的焦耳熱 Q.,答案0.25 J,解析進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域過程,設(shè)速度變化大小為v,根據(jù)動(dòng)量定理有 B2Ilt4mv,解得:v0.25 m/s 出B2磁場(chǎng)后“聯(lián)動(dòng)三桿”的速度為 vv2v1.0 m/s 根據(jù)能量守恒求得:,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,
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