《高考物理一轮复习压轴题剖析（电学部分）》专题29 电磁感应中的能量变化（解析版）

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专题 29 电磁感应中的能量变化

一、选择题（1-9 题只有一个选项正确，10-12 题有多个选项符合条件）

1．如图，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框，边的边长为，边的边长为，

线框的质量为，电阻为，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为，斜面上

线（平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如果线框从静止开始运动，

进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的边始终平行底边，则下列说法正确的是

A．线框进入磁场前运动的加速度为

B．该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg

－

mgsin )l2

C．线框做匀速运动的总时间为

D．线框进入磁场时匀速运动的速度为

【答案】B

【解析】

线框进入磁场前，根据牛顿第二定律：，解得：，故 A

错误；线框进入磁场的过程做匀速运动，M的重力势能减小转化为 m的重力势能和线框中的内能，根据

能量守恒定律得：焦耳热为 Q=（Mg-mgsinθ）l2，故 B正确；设线框匀速运动的速度大小为 v，则线框受

到的安培力大小为，根据平衡条件得：F=Mg-mgsinθ，联立两式得：，

匀速运动的时间为，故 CD 错误．所以 B正确，ACD 错误．

2．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 abcd，ab 边长大于 bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为 MN

的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于 MN．第一次 ab 边平

行MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为 q1；第二次 bc 边平行于

MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q2，通过线框导体横截面的电荷量为 q2，则（）

A．Q1＞Q2，q1=q2B．Q1＞Q2，q1＞q2C．Q1=Q2，q1=q2D．Q1=Q2，q1＞q2

【答案】A

【解析】设 ab 和bc 边长分别为 L1，L2，若假设穿过磁场区域的速度为 v，

，；

同理可以求得：，；

L1＞L2，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，因此：Q1＞Q2，q1=q2，故 A正确，BCD 错误．故选

A．

在电磁感应题目中，公式，常考，要牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导过程；

对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；②利用

动能定理；③利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件.

3．如图所示，正三角形 ABC 区域内存在的磁感应强度大小为 B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形

导线框 abc 从A点沿 AB 方向以速度 v匀速穿过磁场区域。已知 AB=2L，ab=L，∠b=，∠C= ，线

框abc 三边阻值均为 R，ab 边与 AB 边始终在同一条直线上。则在线圈穿过磁场的整个过程中，下列说法

正确的是（　　）

A．磁感应电流始终沿逆时针方向

B．感应电流一直增大

C．通过线框某截面的电荷量为

D．c、b两点的最大电势差为

【答案】D

【解析】A．当三角形导线框 abc 从A点沿 AB 运动到 B点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产

生一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，故 A错误；

B．根据公式 E=BLv 可知，感应电流先增大后减小，B错误；

C．由公式

故C错误；

D．当线框 a点刚到达 B点时，线框中的感应电动势

电流

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