- 电磁感应
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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
24．如图，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以v0=2m/s、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是________，环中最多能产生________J的电能。
正确答案
24.匀速直线运动；0.03
解析
无穷远处的磁场为零，故最终的运动状态是匀速直线运动，将速度分解到与导线垂直的方向，有能量守恒定律解得环中最多能产生0.03J的电能。
考查方向
解题思路
分解速度，由能量守恒定律求解
易错点
环中最多能产生的电能
知识点
20．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框．金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界．并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v－t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向
B金属线框的边长为v1（t2－t1）
C磁场的磁感应强度为
D金属线框在0－t4的时间内所产生的热量为
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，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻JR，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为ma=0.4 kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为mb=0.1 kg，电阻Rb=6Ω；它们分剐垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。a、b从开始相距L0= 0.5m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）．求：（ ）
正确答案
解析
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知识点
20．如图所示，间距为L的光滑平行金属轨道上端用电阻R相连，其平面与水平面成θ角，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m，电阻为r的金属杆动ab（长度略大于L），以初速度vo从轨道底端向上滑行，滑行到距底端高h的位置后又返回到底端，运动过程中，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计金属轨道的电阻，已知重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）
A杆ab先匀减速上滑，之后匀加速下滑，且上滑过程的加速度大于下滑过程的加速度
B杆ab运动过程中安培力做功的功率等于电阻R的热功率
C杆ab上滑过程中通过R的电荷量与下滑过程中通过R的电荷量相等
D杆ab上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于
正确答案
解析
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知识点
19.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d。现给导体框一个初速度
A导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向
B导体框进出磁场都是做匀变速直线运动
C
D
正确答案
解析
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知识点
5．如图所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻
A电阻R两端的电压保持不变
B初始时刻穿过线圈的磁通量为0.4Wb
C线圈电阻r消耗的功率为4×10
D前4s内通过R的电荷量为4×10
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
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知识点
18．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁 感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻
正确答案
解析
多选题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
知识点
20．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功坼，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek。则（ ）
正确答案
解析
由能量这恒定律可知：磁铁克服磁场力做功W2，等于回路的电能，电能一部分转化为内能，另一部分转化为导体棒的机械能，所W2-W1=Q，故A错误B正确；以导体棒为对象，由动能定理可知，磁场力对导体棒做功W1=Ek，故C正确；外力对磁铁做功与重力对磁铁做功之和为回路中的电能，也等于焦耳热和导体棒的动能。故D正确。
知识点
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