A．感应电流做功为mgL
B．感应电流做功为mgd
C．线圈的最小速度可能为
D．线圈的最小速度一定为
12.如图所示，ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架．除bc段电阻为R，其余电阻均不计，ef是一条不计电阻的金属杆，杆两端与ab和cd接触良好且能无摩擦下滑，下滑时ef始终处于水平位置，整个装置处于垂直框面的匀强磁场中，ef从静止下滑，经过一段时间后闭合开关S，则在闭合S后（ ）
A．ef的加速度可能大于g
B．闭合S的时刻不同，ef的最终速度也不同
C．闭合S的时刻不同，ef最终匀速运动时电流的功率也不同
D．ef匀速下滑时，减少的机械能等于电路消耗的电能
13.在如图（a）（b）所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯D的电阻，接通开关S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（）
A．在电路（a）中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路（a）中，断开S，D将先变得更亮，然后才变暗
C．在电路（b）中，断开S，D将逐渐变暗
D．在电路（b）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐暗
14.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置．今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中（ ）
A．回路中产生的内能不相等B．棒运动的加速度相等
C．安培力做功相等D.通过棒横截面积的电荷量相等
15.如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1:
n，副线圈接有一个定值电阻R，则（ ）
A．若ab之间接电动势为U的蓄电池，则R中的电流为
B．若ab之间接电动势为U的蓄电池，则原、副线圈中的电流均为零
C．若ab之间接电压为U的交流电，则原线圈中的电流为
D．若ab之间接电压为U的交流电，则副线圈中的电流为
三、计算题
16.如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距1m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6Ω，ab导体的电阻为2Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T.现ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求：
（1）R2的阻值．
（2）R1与R2消耗的电功率分别为多少？
（2）拉ab杆的水平向右的外力F为多大？
17.如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t＝0时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流强度；
（2）恒力F的大小；（3）金属棒的质量。
18.如图，ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？
19．如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上．圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在匀强磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上．在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端．设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g．
（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?
为什么?
（2）求0到t0时间内，回路中感应电流产生的焦耳热量．
（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向．
电磁感应与交流电专题复习——参考答案
一、单选题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
B
B
B
B
D
B
A
C
BD
CD
AD
AD
AD
CD
二、计算题
16、解：
（1）内外功率相等，则内外电阻相等
＝2解得R2＝3Ω
（2）E＝Blv＝1×1×3V＝3V总电流I＝
＝
A＝0.75A
路端电压U＝IR外＝0.75×2V＝1.5V
P1＝
＝
W＝0.375WP2＝
＝
W＝0.75W
（3）拉ab杆的水平向右的外力F＝F安＝BIl＝1×0.75×1＝0.75（N）
17、解
（1）金属棒未进入磁场时，R总＝RL＋R/2＝5，E1＝
＝
＝0.5V，
IL＝E1/R总＝0.1A，
（2）因灯泡亮度不变，故4s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，
I＝IL＋IR＝IL＋
＝0.3A，F＝FA＝BId＝0.3N，
（3）E2＝I（R＋
）＝1V，v＝
＝1m/s，，a＝
＝0.25m/s2，m＝
＝1.2kg。
18、解：
（1）由E=BLv、I=E/R和F=BIL知F=（B2L2v）/R带入数据后得v1=4m/s
（2）
代入数据后得
（3）
19．解：
（1）感应电流的大小和方向均不发生改变，因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同．
（2）0～t0时间内，设回路中感应电动势大小为E0,感应电流为I，感应电流产生的焦耳热量为Q，由法拉第电磁感应定律：
①
根据闭合电路的欧姆定律：
②
由焦耳定律及①②有
③
（3）设金属棒进入磁场B0一瞬间的速度为v，金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒：
④
在很短的时间Δt内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场B0瞬间的感应电动势为E，则：
，
⑤
由闭合电路欧姆定律及④⑤，求得感应电流：
⑥
根据⑥讨论：
Ⅰ．当
时，I=0
Ⅱ．当
时，
，方向为b→a
Ⅲ．当
时，
，方向为a→b
升级会员 