人教版考向21 电磁感应的力学和能量-备战2022年高考物理一轮复习考点微专题.doc

考向20 电磁感应的力学和能量-备战2022年高考一轮复****考点微专题
解决目标及考点:
图像问题 2.结合电路问题
3.动力学问题 4.结合动量、功能关系问题
【例题1】如图甲所示，在电阻R＝1Ω，面积S1＝0.3 m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S2＝0.2 m2。若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I(取顺时针方向为正方向)随时间t的变化图线是 (　　)
【例题2】如图甲所示，有一倾斜放置、电阻不计且足够长的光滑平行金属导轨MN、EF，导轨平面与水平面的夹角为α＝37°，两平行导轨相距L＝1 m，上端连接一阻值为R＝3.0 Ω的电阻。一质量为m＝0.4 kg、电阻r＝1.0 Ω的匀质导体棒ab放在导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在一磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，重力加速度取g＝10 m/s2。
(1)当在导体棒中通以方向由a到b、大小为I＝1 A的电流时，为使导体棒在导轨上保持静止，需在导体棒的中点施加一沿导轨平面向上的拉力F，F随时间t的变化关系如图乙所示。试计算当t＝2 s时，导体棒所处磁场的磁感应强度B的大小；
(2)6 s后撤去拉力F和导体棒中的电流I，导体棒将由静止开始下滑，当电阻R两端的电压刚好稳定时，测得此时导体棒沿导轨下滑了x＝2 m，试计算在该过程中电阻R上产生的热量Q。




考点: 图像问题
【例题3】（多选）有一变化的匀强磁场垂直于如图甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度B的正方向，电流从a经R流向b为电流的正方向。现已知R中的感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图中的(　　)

线圈产生的电动势、电流取决于Φ的变化率，变化率恒定，则E、I恒定，反之，E、I恒定的话，则变化率也恒定。变化率也化简成或者，面对图像问题，B-t图的斜率恒定即代表变化率恒定。线圈的电流方向则通过楞次定律来，线圈的磁场要“阻碍”外部磁场的变化（变化包括阻碍减小、阻碍增大）
【例题4】如图8所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的(　　)



考点: 结合电路
【例题5】如图所示，间距L＝1 m的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁场，其磁感应强度大小B＝1 T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一金属棒MN与导轨垂直且在水平拉力F作用下以v＝2 m/s的速度水平向左匀速运动。R1＝8 Ω，R2＝12 Ω，C＝6μF，导轨和棒的电阻及一切摩擦均不计。开关S1、S2闭合，电路稳定后，求：
(1)通过R2的电流I的大小和方向；
(2)拉力F的大小；
(3)开关S1切断后通过R2的电荷量Q。





【例题6】如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L＝0.4 m，导轨所在平面与水平面的夹角为30°，其电阻不计。把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触。已知两金属棒的质量均为m＝0.1 kg、电阻均为R＝0.2 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.5 T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止。(g＝10 m/s2)，则(　　)
A．F的大小为0.5 N
B．金属棒ab产生的感应电动势为1.0 V
C．ab棒两端的电压为1.0 V
D．ab棒的速度为5.0 m/s
【例题7】两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则(　　)
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
考点: 电磁感应中的动力学问题
【例题8】如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于