【成才之路】2013-2014學年高中物理第4章電磁感應章末小結4
1．(2013·全國新課標卷ⅱ，16)如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為l、電阻為r的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為d(d答案：d
解析：該題考查電磁感應中的圖象問題，關鍵要把圖象和運動過程結合起來。線框進入磁場過程中有＝ma，加速度逐漸減小，當全部進入磁場後，做勻速直線運動，出磁場的過程中仍然做速度減小的變速運動，d正確。
2．(2013·北京理綜，17)如圖，在磁感應強度為b、方向垂直紙面向裡的勻強磁場中，金屬桿mn在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動， mn中產生的感應電動勢為e1；若磁感應強度增為2b，其他條件不變，mn中產生的感應電動勢變為e2。則通過電阻r的電流方向及e1與e2之比e1 e2分別為( )
a． c→a,2:1 b． a→c,2:1
c． a→c,1:2 d． c→a,1:2
答案：c
解析：由右手定則，可判斷金屬桿中的電流方向為n→m，則電阻r中的電流方向為a→c。根據e＝blv，可得e1∶e2＝1∶2，選項c正確。
3．(2013·安徽理綜，16)如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1ω。一導體棒mn垂直於導軌放置，質量為0.
2kg，接入電路的電阻為1ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為0.5。在導軌間存在著垂直於導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為0.
8t。將導體棒mn由靜止釋放，運動一段時間後，小燈泡穩定發光，此後導體棒mn的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6)( )
a．2.5m/s 1w b．5m/s 1w
c．7.5m/s 9w d．15m/s 9w
答案：b
解析：本題考查電磁感應現象中的力學問題和能量問題。當燈泡穩定發光後，物體做勻速運動，根據平衡條件進行分析。
物體做勻速運動時，有mgsinθ－μmgcosθ＝，解得v＝5 m/s，i＝＝1a p＝i2r＝1 w。b選項正確。
4．(2013·浙江理綜，15)磁卡的磁條中有用於儲存資訊的磁極方向不同的磁化區，刷卡器中有檢測線圈。當以速度v0刷卡時，**圈中產生感應電動勢，其e－t關係如下圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的e－t關係圖可能是( )
[答案] d
[解析] 從e－t圖象可以看出，刷卡速度為v0時，產生感應電動勢的最大值為e0，所用時間為t0；當刷卡速度變為時，根據e＝blv可知，此時產生感應電動勢的最大值e＝，由於刷卡器及卡的長度未變，故刷卡時間變為2t0，故選項d正確。
5．(2013·江蘇單科，13)如圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直。已知線圈的匝數n＝100，邊長ab＝1.0m、bc＝0.
5m，電阻r＝2ω，磁感應強度b在0～1s內從零均勻變化到0.2t。在1～5s內從0.
2t均勻變化到－0.2t，取垂直紙面向裡為磁場的正方向。求：
(1)0.5s時線圈內感應電動勢的大小e和感應電流的方向；
(2)在1～5s內通過線圈的電荷量q；
(3)在0～5s內線圈產生的焦耳熱q。
[答案] (1)10v；方向為a→d→c→b→a (2)10c (3)100j
[解析] (1)根據感應電動勢 e＝n，磁通量的變化量δφ1＝δb1s
解得e＝n，代入資料得e＝10v，感應電流的方向為a→d→c→b→a
(2)同理可得e′＝n，感應電流i2＝，電量q＝i2δt2
解得q＝n，代入資料得q＝10c
(3)0～1s內的焦耳熱q1＝irδt1，且i1＝，1～5s內的焦耳熱，q2＝irδt2
由q＝q1＋q2，代入資料得q＝100j
6．(2013·重慶理綜，7)小明在研究性學習中設計了一種可測量磁感應強度的實驗，其裝置如下圖所示。在該實驗中，磁鐵固定在水平放置的電子測力計上，此時電子測力計的讀數為g1，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，其餘區域磁場不計。直銅條ab的兩端通過導線與一電阻連線成閉合迴路，總阻值為r。
若讓銅條水平且垂直於磁場，以恆定的速率v在磁場中豎直向下運動，這時電子測力計的讀數為g2，銅條在磁場中的長度為l。
(1)判斷銅條所受安培力的方向，g1和g2哪個大？
(2)求銅條勻速運動時所受安培力的大小和磁感應強度的大小。
答案：(1)安培力方向向上，g2>g1。(2)安培力大小f＝g2－g1，磁感應強度大小 b＝
解析：本題考查了電磁感應的綜合問題，解題思路：先由右手定則判斷銅條中感應電流的方向，再由左手定則判斷，銅條所受安培力的方向，由平衡條件確定g1和g2的大小；根據法拉第電磁感應定律和安培力公式確定磁感應強度大小。
(1)銅條向下運動時，由右手定則可知，銅條中感應電流的方向，由b到a，再由左手定則判斷銅條安培力方向向上。①
根據力的作用的相互性可知銅條向下運動時，銅條對磁鐵的作用力向下，電子測力計的示數比銅條不動時要大，即g2>g1。②
(2)銅條向下運動時產生感應電動勢，
e＝blv③
由閉合電路的歐姆定律，有
i＝④銅條所受安培力f安，則由平衡條件得
f安＝g2－g1⑤
又f安＝bil⑥
由以上各式得b＝⑦
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