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专题强化练(十三)三大观点解决电磁感应问题
考点1 动力学观点
1.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s，sin 37°＝0.6)()
2
A．2.5 m/s，1 WB．5 m/s，1 W
C．7.5 m/s，9 W D．15 m/s，9 W
解析：由灯泡稳定发光可知导体棒最后做匀速运动，对导体棒受力分析有mgsin 37°＝
B2L2vBLvF安＋μmgcos 37°，又有F安＝BIL＝，解得v＝5 m/s.通过小灯泡的电流I＝＝1
R总R总
A，小灯泡消耗的电功率P＝IR＝1 W，B正确．
2
答案：B
2．(多选)(2018·郑州一测)用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r?R)的圆环．圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在加速下落过程中某一
时刻的速度为v，忽略电感的影响，则 ()
A．此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流
B．圆环因受到了向下的安培力而加速下落
C．此时圆环的加速度a＝ρdB2vρdgD．如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝
B2解析：由右手定则可以判断感应电流的方向，可知A正确；由左手定则可以判断，此时圆环受到的安培力向上，B错误；圆环落入磁感应强度为B的径向磁场中，垂直切割磁感线，
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产生的感应电动势E＝Blv＝B·2πRv，圆环的电阻R0＝ρ
2πRE，则圆环中感应电流I＝＝πr2R0mg－F2
，m＝d·2πR·πr，可mBπr2vρ
，圆环受到的安培力F＝BI·2πR，圆环的加速度a＝
解得加速度a＝g－，C错误；当重力等于安培力即mg＝F时速度达到最大，即a＝0，可
ρdB2v
ρgd得vm＝，D正确．
B2
答案：AD
3．(多选)(2018·河南八校联考)如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不
变，下列说法中正确的是()
A．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcdaB．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出磁场区域时受到水平向右的静摩
擦力
C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
2B2L3vR解析：由右手定则可知，线圈穿出磁场时感应电流方向沿abcda，A正确；由楞次定律可知，线圈进入磁场和穿出磁场的过程均受向左的安培力和向右的静摩擦力，全部进入磁场后不受静摩擦力的作用，B、C错误；线圈所受的安培力F＝
B2L2v，则线圈经过磁场区域的过程R2B2L3v，D正确．R
中，电动机多消耗的电能W＝F·2L＝
答案：AD
4．(2018·江苏卷)如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为
g.求下滑到底端的过程中，金属棒
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(1)末速度的大小v；(2)通过的电流大小I；(3)通过的电荷量Q.
解析：(1)匀加速直线运动v＝2as，解得v＝2as.
(2)安培力F安＝BId，
由牛顿第二定律mgsin θ－F安＝ma，解得I＝
m（gsinθ－a）.
Bd(3)运动时间t＝，电荷量Q＝It，解得Q＝
vam2as（gsin θ－a）Bda
答案：见解析
考点2 能量观点
5.(多选)如图所示，竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面
内，不计空气阻力，则()
A．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功B．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
解析：线圈上升过程中，加速度增大且在减速，下降过程中，运动情况比较复杂，有加速、减速或匀速等，把上升过程看成反向的加速，可以比较当运动到同一位置时，线圈速度都比下降过程中相应的速度要大，可以得到结论：上升过程中克服安培力做功多；上升过程时间短，所以上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率，故正确选
项为A、C.
答案：AC
6.(多选)如图所示，固定在倾角为θ＝30°的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d＝1 m，其底端接有阻值为R＝2Ω的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B＝2 T的匀强磁场中．一质量为m＝1 kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨
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精选-高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应专题强化练十三三大观点解决电磁感应问题
