2024秋新教材高中物理课时跟踪检测七法拉第电磁感应定律的综合应用粤教版选择性必修第二册.docVIP

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课时跟踪检测（七）法拉第电磁感应定律的综合应用

eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合

1．(2024·广州高二检测)穿过同一闭合回路的磁通量Φ随时间t改变的图像分别如图中的①～④所示，下列关于回路中感应电动势的论述正确的是()

A．图①回路产生恒定不变的感应电动势

B．图②回路产生的感应电动势始终在变大

C．图③回路0～t1时间内产生的感应电动势小于t1～t2时间内产生的感应电动势

D．图④回路产生的感应电动势先变小再变大

解析：选D题图①中磁通量Φ不变，无感应电动势，A错误；题图②中磁通量Φ随时间t匀称增大，图像的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变，B错误；设题图③中回路在0～t1时间内磁通量Φ随时间t改变的图像的斜率的肯定值为k1，在t1～t2时间内磁通量Φ随时间t改变的图像的斜率的肯定值为k2，从图像中发觉：k1大于k2，所以在0～t1时间内产生的感应电动势大于在t1～t2时间内产生的感应电动势，C错误；题图④中磁通量Φ随时间t改变的图像的斜率的肯定值先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，D正确。

2.(多选)如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab。导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面竖直向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起先向右运动。则()

A．随着金属棒ab运动速度的增大，其加速度也增大

B．外力F对金属棒ab做的功等于电路中产生的电能

C．当金属棒ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率

D．无论金属棒ab做何种运动，它克服安培力做的功肯定等于电路中产生的电能

解析：选CD金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起先向右运动，对金属棒ab受力分析有F－eq\f(B2l2v,R)＝ma，可知随着金属棒ab运动速度的增大，其加速度渐渐减小，选项A错误；外力F对金属棒ab做的功等于电路中产生的电能和金属棒ab增加的动能，选项B错误；当金属棒ab做匀速运动时，F＝F安＝eq\f(B2l2v,R)，外力F做功的功率等于电路中的电功率，选项C正确；无论金属棒ab做何种运动，它克服安培力做的功肯定等于电路中产生的电能，选项D正确。

3．粗细匀称的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，若设切割边切割磁感线产生的电动势为E，在移出过程中线框的ab边两端电势差的肯定值为U，则下列选项正确的是()

解析：选A题中四个选项中，切割边所产生的感应电动势大小均相等，且都为E，回路电阻均为4r(设每边电阻为r)，则电路中的电流亦相等，即I＝eq\f(E,4r)。A选项中，U＝eq\f(1,4)E，选项A正确；B选项中，ab边切割磁感线，相当于电源，两端电势差的肯定值相当于路端电压，则U＝eq\f(3,4)E，选项B错误；C、D选项中，虽然ab边不切割磁感线，但回路中有感应电流，两端存在电势差，其肯定值为U＝eq\f(1,4)E，选项C、D错误。

4.如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面对外，磁感应强度大小为B；边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置起先沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正方向，则下列选项中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x改变的图像正确的是()

解析：选Cbc边的位置坐标x在L～2L过程，线框bc边有效切割长度为l＝x－L，那么产生的感应电动势E＝Blv＝B(x－L)v，感应电流i＝eq\f(E,R)＝eq\f(B?x－L?v,R)，依据楞次定律推断出感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值；x在2L～3L过程，依据楞次定律推断出感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，线框ad边有效切割长度为l＝x－2L，感应电动势为E＝Blv＝B(x－2L)v，感应电流i＝eq\f(E,R)＝eq\f(B?x－2L?v,R)，由题图所示图像可知，只有选项C正确。

5.如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为l，现将边长也为l的正方形闭合线圈从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间改变的图像是图中的()

解析：选D线圈穿越磁场区域可分为三个过程：

过程1：线圈右边切割磁感线；

过程2：线圈左右两边均切割磁感线；

过程3：线圈左边切割磁感线。

由右手定则推断出三个过程中感应电流方向分别为逆时针、顺时针、逆时针，大小分别为e