- 电磁感应
- 共893题
15. 如图所示，光滑绝缘的水平面上，一个边长为L的正方形金属框，在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（d >L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
根据右手定则判定也进入磁场过程感应电流方向是顺时针方向，穿出过程感应电流的方向是逆时针方向，所以产生的感应电流方向相反，所以A项正确；根据左手定则可判定进入和穿出过程所受的安培力都是向左的，方向相同，所以B选项错误；ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，所以进入时做匀速直线运动，完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不再变化，线圈中不再产生感应电流，线圈也不受安培力，线圈在恒力F的作用下会加速运动，所以穿出磁场时速度比进入时要大，根据安培力公式和法拉第电磁感应定律得
考查方向
本题考查了利用右手定则判定感应电流的方向和利用左手定则判定安培力的方向，电磁感应中力和运动以及能量的转化，本题是一个综合性的问题考查的知识点较多，这也是高考中的热点。
易错点
（1）利用右手定则判定感应电流的方向和利用左手定则判定安培力的方向左右手定则容易混淆。
（2）线圈完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不再变化，线圈中不再产生感应电流，线圈也不受安培力，线圈在恒力F的作用下会加速运动，这个过程容易错误的认为成匀速度运动。
知识点
15．如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h（h< ho）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（ ）
A两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
B回路中感应电动势的最大值为
C磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同
D金属杆l与2的速度之差为
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
10．一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，机翼两端点的距离为b。该空间地磁场的磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2。设驾驶员左侧机翼的端点为C，右侧机翼的端点为D，则CD两点间的电势差U为（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
12．如图所示，图a表示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R 。线框以垂直磁场边界的速度
（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；
（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
（3）在b图中，画出ab两端电势差
正确答案
（1）cd切割磁感线产生的感应电动势：
回路中的感应电流：
ab两端的电动势差
b端电势比a端高
（2）设线框从cd边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
由焦耳定律有：
其中
联立②④⑤式解得产生的热量为：
（3）ab两端电势差
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
20．如图，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨垂直构成闭合回路，且两棒都可沿导轨无摩擦滑动。用与导轨平行的水平恒力F向右拉cd棒，经过足够长时间以后
正确答案
解析
A、若两金属棒间距离保持不变，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，两棒都不受安培力，则cd将做匀加速运动，两者距离将增大．所以自相矛盾，因此两棒间的距离不可能保持不变．故A错误．
B、若金属棒ab做匀速运动，所受的安培力为零，ab中电流为零，则cd中电流也为零，cd不受安培力，而cd还受到F作用，cd将做匀加速运动．所以自相矛盾．故B错误．
C、当两棒的运动稳定时，两棒速度之差一定，回路中产生的感应电流一定，两棒所受的安培力都保持不变，一起以相同的加速度做匀加速运动，故C正确．
D、由于两者距离不断增大，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律判断可知，金属棒ab上的电流方向是由b向a．故D正确．
故选：CD
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势．
解题思路
若金属棒ab做匀速运动，所受的安培力为零，ab中电流为零，则知cd中电流也为零，而cd还受到F作用，cd将做匀加速运动．若两金属棒间距离保持不变，同理可知，cd将做匀加速运动，两棒间距离将增大．由此分析可知，两棒都做匀加速运动，加速度相同，cd的速度大于ab的速度，由楞次定律分析感应电流方向．
知识点
14．图甲是法拉第于1831年发明的人类历史上第一台发电机——圆盘发电机。图乙为其示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片M、N分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻R就有电流通过。则下列说法正确的是
正确答案
解析
考查方向
导体切割磁感线的电动势，楞次定律
解题思路
易错点
电流内部方向负到正
教师点评
知识点
电阻不计的平行金属导轨相距L，与总电阻为2R的滑动变阻器、板间距为d的平行板电容器和开关S连成如图所示的电路。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在的平面。电阻为R的金属棒ab与导轨垂直，接触良好，并紧贴导轨匀速移动。合上开关S，当滑动变阻器触头P在中点时，质量为m、电量为+q的带电微粒从平行板电容器中间位置水平射入，微粒在两板间做匀速直线运动；当P移至C时，相同的带电微粒以相同的速度从同一位置射入两板间，微粒穿过两板的过程中动能增加
26.ab运动的方向及其速度大小；
27.当P移至C时，微粒穿过两板的过程中，电场力对微粒做的功W。
正确答案
解析
微粒做匀速直线运动时，电场力与重力平衡，则电场力方向竖直向上，上极板带负电，ab中感应电流方向由a与b，由右手定则判断知ab向左运动．对微粒，由平衡条件有：
得电容器板间电压为：
由
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势；带电粒子在匀强电场中的运动
解题思路
微粒做匀速直线运动时，电场力与重力平衡，分析电容器板间电场方向，确定金属棒产生的感应电流方向，由右手定则判断其运动方向．由平衡条件求电容器板间电压，得到金属棒产生的感应电动势，再由E=BLv求金属棒的速度.
易错点
关键分析带电粒子在匀强电场中的受力情况，由带电粒子做直线运动的条件求解.
正确答案
解析
当P移至C时，板间电压为：
微粒穿过两板的过程中，由动能定理得：
（qE电-mg）h=△Ek．
又
得：
故电场力对微粒做的功为：W=qE电h=4△Ek
考查方向
带电粒子在匀强电场中的运动
解题思路
当P移至C时，由电路知识求出电容器板间电压．此时微粒在电场中做类平抛运动，由动能定理求出偏转距离，再求电场力做功.
易错点
粒子在电场中做类平抛，关键应用动能定理列式求解.
4．如图所示为地磁场的磁感线分布示意图。一架飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平'
由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上产生了电势差。设
飞行员左方机翼末端处的电势为
A若飞机从西往东飞，
B若飞机从东往西飞，
C若飞机从南往北飞，
D若飞机从北往南飞，
正确答案
解析
AB、当飞机在赤道上空竖直下坠时，由于地磁场向北，不论是飞机从西往东飞，还是飞机从东向西飞，机翼都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以机翼两端不存在电势差，故AB错误；
CD、由于地磁场向北，若飞机从南往北飞，由右手定则可判知，飞机的右方机翼末端电势比左方末端电势高，即φ2比φ1高．若飞机从北往南飞，则φ1比φ2高，故C正确，D错误．
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势
解题思路
由于地磁场的存在，当飞机在在赤道上空竖直下坠时，机翼切割磁感线，产生感应电动势，机翼末端存在电势差，由右手定则可判定电势的高低.
易错点
掌握右手定则．对于机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线会产生电动势，而电源内部的电流方向则是由负极流向正极的.
知识点
21．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨ef和gh水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各放有一根质量为m,电阻为R与导轨垂直的金属杆ab、cd，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力
（1）杆ab做匀速运动时，回路中的感应电流的大小和方向；
（2）杆ab做匀速运动时的速度；
（3）杆cd静止的位置距圆环最低点的高度。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
20．如图所示，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外。一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动，则导体棒两端的电势差Uba与导体棒位置x关系的图象是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
扫码查看完整答案与解析