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1、专题限时集训(十)第10讲电磁感应(时间：40分钟)1(双选)如图101甲所示，固定导线MN和矩形线框abcd共面当MN通以如图乙所示的电流(NM方向为电流正方向)，在0T时间内，下列说法正确的是() 甲乙图101A线框感应电流方向沿abcdaB线框感应电流方向先abcda后adcbaCab边始终不受力的作用Dbc边受安培力先向右后向左图1022如图102所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的矩形，A、B线圈闭合，但A线圈的导线比B的线圈粗，C线圈有一个缺口则A、B、C线圈进入磁场瞬间加速度大小关系是()来源:学
2、科网ZXXKAaAaBaCBaAaBaCCaAaBaC DaAaBaC图1033如图103所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流来源:学科网B. 穿过线圈a的磁通量变小C. 线圈a有扩张的趋势D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大4(双选)一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图104甲所示若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列说法正确的是()图104A第1 s内线圈中
3、感应电流的大小逐渐增加B第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向图1055如图105所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里矩形线框abcd从t0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线是()来源:Z.xx.k.Com图1066(双选)如图107所示，螺线管B置于闭合金属环A的轴线上，B中有恒定电流，从某时刻起，当B中通过的电流逐渐变大时，则()图107A环A有缩小的趋势B环A有扩张的趋势C螺线管B有缩短的趋势D螺线管B有伸长的趋
4、势7图108是一种焊接方法的原理示意图将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的下列说法中正确的是()来源:学*科*网Z*X*X*K图108A线圈中的电流是很强的恒定电流B线圈中的电流是交变电流，且频率很高C待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小D焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反 图1098(双选)如图109所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角为，导轨上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒，
5、导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是()A导体棒MN的最大速度为B导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsin C导体棒MN受到的最大安培力为mgsin D导体棒MN所受重力的最大功率为9如图1010所示，位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面，导轨左端用导线相连，一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上，并与之密接已知导轨单位长度的电阻为r，
6、导线和导体棒的电阻均忽略不计从 t0时刻起，导体棒在平行于导轨的拉力作用下，从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动，求：(1)t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P；(2)t时间内拉力做的功图1010来源:学科网ZXXK10如图1011甲所示，水平面上有一个多匝圆形线圈，通过导线与倾斜导轨上端相连，线圈内存在随时间均匀增大的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度B1随时间变化图像如图乙所示倾斜平行光滑金属导轨MN、MN相距l，导轨平面与水平面夹角为，并处于磁感应强度大小为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中；一导体棒PQ垂直于导轨放置，且始终保持静止已知导轨相距l0.2 m，37；线
7、圈匝数n50，面积S0.03 m2，线圈总电阻R10.2 ；磁感应强度B25.0 T；PQ棒质量m0.5 kg，电阻R20.4 ，其余电阻不计，取g10 m/s2，sin 370.6，则：(1)求电路中的电流I；(2)判断圆形线圈中的磁场方向(需简单说明理由)，并求出磁感应强度B1的变化率k(k)图1011来源:Zxxk.Com来源:学*科*网Z*X*X*K专题限时集训(十)1AD解析 在0内，MN中的电流向上减小，周围的磁场减弱，磁通量减小，感应电流的磁场阻碍它的减弱，由安培定则判断知，感应电流的方向是abcda，在T内，MN中的电流向下增强，磁通量增大，感应电流的磁场阻碍它的增大，由安培定
8、则判断知，感应电流的方向也是abcda，A对，B错；线框的各边均受到安培力，C错；通过bc边的电流总是向下，但它所在区域的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，由左手定则判断，bc边所受安培力先向右后向左，D对2D解析 C上有缺口，进入磁场不受安培力，故加速度为g，A、B线圈进入磁场过程中，受到安培力和重力，有mgma，且m4LS，R，得ag，A、B线圈加速度一样，选项D正确3D解析 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中的电流增大，穿过线圈a的磁通量变大，根据楞次定律，线圈a中产生俯视逆时针方向的感应电流，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，选项D正确4BD解析 感应
9、电动势为ES，因为第1 s内的大小、方向没有变化，所以感应电流的大小没有变化，A错；第2 s内的大小、方向也没有变化，感应电流的大小恒定，B对；第3 s内磁场的方向垂直纸面向里且增大，感应电流的磁场要阻碍这种增大，由安培定则可判断感应电流的方向是逆时针，C错；第4 s内磁场是垂直纸面向外减弱，感应电流的磁场应垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流的方向是逆时针，D对5D解析 线框由静止开始做匀加速运动，说明速度与时间成正比，即vat，而产生的感应电动势为EBLv，感应电流I，感应电流也将随时间而均匀增加，由右手定则可判断感应电流的方向沿逆时针方向，故D正确6BC解析 电流变大时，穿过金属环A中
10、的磁通量变大，由楞次定律，感应电流的磁场要阻碍它变大，而螺线管B的每一个环中都有同向电流，这些电流之间相互吸引，即环A有扩张的趋势，螺线管B有收缩的趋势，B、C正确7B解析 由EN知，当磁通量的变化率较大时，才会产生较大的感应电动势和感应电流，所以电流应是交变电流，而且频率要高，A错，B对；由QI2Rt知，当待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大时才能产生更大的热量，C错；焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向有时相同，有时相反，D错8AC解析 由题意可知，导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势为EBLv，回路中的电流I，MN受到的安培力FBIL，故 MN沿斜面做加速度减小的加速运动，
11、当MN受到的安培力等于其重力沿斜面方向的分力时，速度达到最大值，此后MN做匀速运动故导体棒MN受到的最大安培力为mgsin ，导体棒MN的最大速度为，选项A、C正确由于当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，由力的平衡知识可知EF与轨道之间的最大静摩擦力为2mgsin ，选项B 错误由Pmgvsin 可知导体棒MN所受重力的最大功率为，选项D错误9(1)I，P (2)WFma2t2解析 (1)导体棒由静止开始做匀加速直线运动在t时刻的速度vat位移xat2导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv由闭合电路欧姆定律知，导体棒中电流I为来源:学|科|网I其中R2xr联立以上
12、各式有I此时回路的电功率PI2R解得P.(2)对导体棒，在t时间内应用动能定理，有WFW安mv2其中安培力做的功W安Pt来源:学。科。网故t时间内拉力做的功WFma2t2.10(1)3 A(2)1.2 T/s解析 (1)PQ棒静止于导轨平面上，受力如图所示，则有B2Ilmgsin 来源:学科网解得I3 A.(2)由(1)可知，导体棒PQ受安培力FA平行导轨向上，则由左手定则可知，棒中电流方向为QP，即线圈中电流为逆时针方向，由楞次定律可判断出，圆形线圈中磁场方向竖直向下由闭合电路欧姆定律，有EI(R1R2)由法拉第电磁感应定律，有EnnS联立以上各式，可得k代入数据可得，磁感应强度的变化率k1.2 T/s.