高考物理总复习必考部分专题十二电磁感应习题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

专题十二电磁感应A组自主命题·北京卷题组1.(北京理综,19,6分)图1和图2是教材中演示自感现象两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随即逐步变暗;闭合开关S2,灯A2逐步变亮,而另一个相同灯A3马上变亮,最终A2与A3亮度相同。以下说法正确是 ()A.图1中,A1与L1电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等 2.(北京理综,16,6分,0.79)如图所表示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生感应电动势分别为Ea和Eb。不考虑两圆环间相互影响。以下说法正确是 () A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向答案B由题意可知 =k,导体圆环中产生感应电动势E= = ·S= ·πr2,因ra∶rb=2∶1,故Ea∶Eb=4∶1;由楞次定律知感应电流方向均沿顺时针方向,选项B正确。3.(北京理综,17,6分,0.85)如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,MN中产生感应电动势变为E2。则经过电阻R电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为 ()A.c→a,2∶1B.a→c,2∶1C.a→c,1∶2D.c→a,1∶24.(北京理综,24,20分)发电机和电动机含有装置上类似性,源于它们机理上类似性。直流发电机和直流电动机工作原理能够简化为如图1、图2所表示情景。 在竖直向下磁感应强度为B匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。图1轨道端点M、P间接有阻值为r电阻,导体棒ab受到水平向右外力作用。图2轨道端点M、P间接有直流电源,导体棒ab经过滑轮匀速提升重物,电路中电流为I。(1)求在Δt时间内,图1“发电机”产生电能和图2“电动机”输出机械能。(2)从微观角度看,导体棒ab中自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着主要作用。为了方便,可认为导体棒中自由电荷为正电荷。a.请在图3(图1导体棒ab)、图4(图2导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力示意图。b.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中自由电荷所受洛伦兹力是怎样在能量转化过程中起到作用呢?请以图2“电动机”为例,经过计算分析说明。 答案看法析 b.设自由电荷电荷量为q,沿导体棒定向移动速率为u。如图乙所表示,沿棒方向洛伦兹力f1'=qvB,做负功W1=-f1'·uΔt=-qvBuΔt垂直棒方向洛伦兹力f2'=quB,做正功W2=f2'·vΔt=quBvΔt所以W1=-W2,即导体棒中一个自由电荷所受洛伦兹力做功为零。f1'做负功,妨碍自由电荷定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源电能;f2'做正功,宏观上表现为安培力做正功,使机械能增加。大量自由电荷所受洛伦兹力做功宏观表现是将电能转化为等量机械能,在此过程中洛伦兹力经过两个分力做功起到“传递”能量作用。5.(北京理综,22,16分,0.87)如图所表示,足够长平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω电阻。导轨所在空间存在竖直向下匀强磁场,磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒电阻均可忽略不计。在平行于导轨拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:(1)感应电动势E和感应电流I;(2)在0.1s时间内,拉力冲量IF大小;(3)若将MN换为电阻r=1Ω导体棒,其它条件不变,求导体棒两端电压U。 答案(1)2V2A(2)0.08N·s(3)1V6.[北京理综,24(1),0.20]导体切割磁感线运动能够从宏观和微观两个角度来认识。如图所表示,固定于水平面U形导线框处于竖直向下匀强磁场中,金属直导线MN在与其垂直水平恒力F作用下,在导线框上以速度v做匀速运动,速度v与恒力F方向相同;导线MN一直与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R,其长度L恰好等于平行轨道间距,磁场磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框电阻。 经过公式推导验证:在Δt时间内,F对导线MN所做功W等于电路取得电能W电,也等于导线MN中产生焦耳热Q。答案看法析考查点电磁感应中能量转化。B组统一命题