2019高考物理题分类汇编07电磁感应与交流电解析版.docx

2019高考物理题分类汇编07电磁感应和交流电解析版 1.【2019年全国Ⅰ】空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示。则在t=0到t=t1的时间间隔内(　　) A. 圆环所受安培力的方向始终不变B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C. 圆环中的感应电流大小为B0rS4t0 【答案】BC 【解析】解：AB、由楞次定律可知，在t=0到t=t1的时间间隔内感应电流始终沿顺时针方向，由左手定则可知：0-t0时间内圆环受到的安培力向左，t0-t1时间内安培力向右，故A错误，B正确；CD、由电阻定律可知，圆环电阻：R=ρLS=ρ2πrS，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E=△?△t=△B?S△t=B0?12πr2t0=B0πr22t0，感应电流：I=ER=B0Sr4ρt0，故C正确，D错误； A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式求解感应电流大小与速度的关系，根据PQ和MN进入磁场的先后顺序判断电流的变化，根据右手定则判断电流方向。对于电磁感应现象中的图象问题，经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系。【解答】设PQ进入磁场匀速运动的速度为v，匀强磁场的磁感应强度为B，导轨宽度为L，两根导体棒的总电阻为R；根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路的欧姆定律可得PQ进入磁场时电流I0=BLvR保持不变，根据右手定则可知电流方向Q→P；如果PQ离开磁场时MN还没有进入磁场，此时电流为零；当MN进入磁场时也是匀速运动，通过PQ的感应电流大小不变，方向相反；如果PQ没有离开磁场时MN已经进入磁场，此时电流为零，当PQ离开磁场时MN的速度大于v，安培力大于重力沿斜面向下的分力，电流逐渐减小，通过PQ的感应电流方向相反；故AD正确、BC错误。故选AD。3.【 A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 【答案】D 【解析】解：当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故D正确，ABC错误。故选：D。当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，据此即可分析。考查电磁感应原理，掌握楞次定律的内涵，注意从做功与能量转化角度来认识楞次定律的内容。4.【2019年全国Ⅲ】如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图象中可能正确的是(　　) A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】解：AB、金属棒滑动过程中，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得：mv0=2mv，则v=v02，所以ab的速度逐渐减小，cd的速度逐渐增大，相对速度越来越小，最后为零，则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零，故A正确、B错误；CD、设两根导体棒的总电阻为R，由于I=BL(v1-v2 5.(2019年北京)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B.纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：(1)感应电动势的大小E；(2)拉力做功的功率P；(3)ab边产生的焦耳热Q。 【答案】解：(1)根据导体切割磁感应线处的感应电动势计算公式可得：E=BLv；(2)拉力做功功率等于回路中产生的电功率，则P=E2R=B2L2v2R；(3)进入磁场的运动时间t=Lv产生的总热量Q总=Pt=B2L3v 【解析】(1)根据导体切割磁感应线处的感应电动势计算公式求解感应电动势大小；(2)拉力做功功率等于回路中产生的电功率，则P=E2R求解功率；(3)求出线框产生的总热量， 6.【2