考点11电磁感应教材分析.docVIP

考点11 电磁感应 一、选择题 1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是(　　) A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化 【解析】选D。本题考查了感应电流的产生条件。产生感应电流的条件是只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流,本题中的A、B选项都不会使得电路中的磁通量发生变化,并不满足产生感应电流的条件,都不正确。C选项中磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,C项错误。在给线圈通电、断电瞬间,会引起闭合电路磁通量发生变化,产生感应电流,因此D项正确。 【误区警示】C选项磁通量也曾经有过变化,但是观察者观察时刻磁通量已经不再发生变化了,变化和观察不同时。 2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(　　) A.2　　　B.　　　C.1　　　D. 【解题指南】首先想到熟悉的半径公式,将题目中的半径之比与速度之比代入,即可解出磁感应强度之比。 【解析】选D。本题考查了带电粒子在磁场中的运动。根据,,穿过铝板后动能减半,则,穿过铝板后半径减半,则,因此,D正确。 3.(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图甲,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是(　　) 【解题指南】磁通量的变化率对应感应电流,线性变化对应的是恒定电流。正弦、余弦等周期性变化的磁场产生周期性变化的电流。 【解析】选C。本题考查了电磁感应的图像。根据法拉第电磁感应定律,ab线圈电流的变化率与线圈cd上的波形图一致,线圈cd上的波形图是方波,ab线圈电流只能是线性变化的,因为只有线性变化的变化率才是常数。所以C正确。 4.(2014·安徽高考)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(　　) A.0　　　B. r2qk　　　C.2πr2qk　　　D.πr2qk 【解析】选D。根据法拉第电磁感应定律可知,磁场变化产生的感生电动势为,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小W=qE=πr2qk,故选项D正确。 【误区警示】本题易混淆电场力与洛伦兹力做功的特点,认为小球在环上运动一周,感生电场对小球的作用力所做的功为零,错选A。 5. (2014·四川高考)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T,图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则(　　) A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D B.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到C C.t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N D.t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N 【解析】选A、C。因B=(0.4-0.2t)T,0～1s磁感应强度是减小的,由楞次定律可判断电流方向从C到D,则A正确;2～3 s磁感应强度是反方向增加的,由楞次定律可判断电流方向仍是从C到D,则B错误;由B=(0.4-0.2t)T知t=1s时,磁感应强度为0.2T,由,又,F=BIL=0.2×1×1N=0.2 N,受力分析如图甲所示,由平衡知FN=Fcos60°=0.2×N=0.1 N。t=3s时,磁感应强度为-0.2T,电流方向不变,受力分析如图乙所示FN=Fcos60°=0.2×N= 0.1 N。则C正确,D错误。 【误区警示】本题容易按照磁场方向发生变化,电流方向也发生变化的思路分析,没有