北京自主招生物理模拟试题：法拉第电磁感应定律

1、2016年北京自主招生物理模拟试题:法拉第电磁感应定律【试题内容来自于相关网站和学校提供】1：如图所示，能产生感应电流的是（）。2：金属棒和三根电阻线按图所示连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1R2R3123，金属棒电阻不计。当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中的感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中的感应电流为9I，当S1、S2闭合，S2断开时，闭合回路中的感应电流是(    ) A、0  B、3IC、7I  D、12I3：（2014。山东济宁检测）如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为和的

2、圆形闭合线圈和，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比：为(    )A、    B、C、    D、4：（2011   江苏高考）如图3 -2 -6所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中(    )。A、穿过线框的磁通量保持不变B、线框中感应电流方向保持不变C、线框所受安培力的合力为零D、线框的机械能不断增大5：磁卡的词条中有用于存储信息

3、的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其E-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为，线圈中的E-t关系可能是。6：如图为法拉第圆盘发电机的示意图，若已知磁感应强度大小为B，铜盘半径为r，转动角速度为，则电阻R中电流方向为            （填向上或向下），铜盘中产生的感应电动势表达式为             &

4、#160;              . 7：如图，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v。此时感应电动势 为       AB两端的电压为        8：(本题供使用选修

5、1-1教材的考生作答)如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量将     (选填“变大”或“变小”)。若上述过程所经历的时间为O.1s，线圈中的磁通量变化了0.2Wb，则产生的感应电动势为     V。 9：）一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb，则线圈中的感应电动势为      。10：由同种材料构成的均匀金属杆abc处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。已知L ab=L

6、 bc=20cm，当金属杆以 10m/s的速度在图中标明的方向运动时，则a、c两点间的电势差是      V，a、b两点间的电势差是      V 11：(14分)一根电阻R0.6 的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r1 m，圆形线圈质量m1 kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B0.5 T的匀强磁场，如图15所示。若线圈以初动能E 05 J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5 m时，线圈中产生的电能为E3 J。求： (1)此时线圈的运动速度的大小； (2)此时线

7、圈与磁场左边缘两交接点间的电压； (3)此时线圈加速度的大小。12：金属棒abc在匀强磁场中做匀速直线运动，已知ab="bc=0.1" m，=120°，磁感应强度B="2" T，速度v="1.5" m/s且垂直于ab，方向如图所示，则a、b、c间的电势差U ab=_，U bc=_，U ac=_. 13：（18分）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当c

8、d边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小； （2）求cd两点间的电势差大小； （3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。14：有一面积为S100 cm2的金属环，电阻为R0.1 ，环中磁场变化规律如图16乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？15：如图甲所示,空间存在B="0.5" T方向竖直向下的匀强磁场,MNPQ是放在同一水平面内的平行长直导轨,其间距L="0.2" m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m="0.1"

9、 kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小为F="0.45" N方向水平向右的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的速度时间关系图象,其中AO是图象在O点的切线,AB是图象的渐近线. (1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值; (2)当棒的位移为100 m时,其速度已经达到10 m/s,求此过程中电阻上产生的热量.答案部分1、B试题分析：对A因为线圈不闭合，只产生感应电动势，没有感应电流，A错；对B因闭合回路的面积发生变化，回路中有感应电流，B对；对C直线电流在线圈中产生的磁场相互抵消，通过线圈的磁通量一直为零，

10、所以线圈中没有感应电流，C错；对D因线圈中的磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，D错。考点：感应电流产生的条件点评：学生清楚感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是回路的磁通量发生变化。2、D设磁感应强度的变化率为k，设R1的阻值为R，匀强磁场上下部分的面积分别为S1，S2，有I， 9I， I，联立可得I12I。故选：D、3、B根据法拉第电磁感应定律，由于是两根相同的导线所以，因此半径之比为，则，由于是相同的导线，所以两根导线长度、横截面积都是相等的。因此电阻相同，根据，故，所以B正确。 4、B线框在下落过程中，磁通量逐渐减小，故A错误；由楞次定律可确定感应电流方向始终保持不变，故B项正确；

11、由F安= BIL，而线框上、下边所处的磁场口不同，线框所受安培力合力方向竖直向上，故C项错误；下落过程中线框机械能一部分转化为电能，进而转化为内能，故D项错误。   5、D根据法拉第电磁感应定律：，刷卡过程中速度，所以线圈中产生的感应电动势与磁卡的速度成正比，当刷卡速度改为时，电动势E变为，时间变为2。【考点定位】本题考查了法拉第电磁感应定律，主要考查学生理解、推理能力，这类情景题着眼点高，考查的知识点低，使学生感受到生活中就有物理，旨在引导学生关注科技发展动向，热爱生活，关注科学知识，难度易。6、 向上  试题分析：由于是半径切割磁感线运动，CD边的速

12、度垂直纸面向里，根据右手定则可得通过R的电流向上，CD边的速度为平均速度，即 ，故产生的感应电动势为 考点：考查了法拉第圆盘发电机工作原理 点评：注意本题中的速度为CD边做圆周运动的平均速度， 7、 Bav ， 试题分析：B点的速度为v，则其中点处的速度为 ，所以杆的平均速度为 ，则根据公式 可得此时的感应电动势为 ，AB相当于电源，两个半圆环相当于并联在一起，总电阻为 ，AB两端的电压相当于路端电压，所以根据闭合回路的欧姆定律 可得 ， 考点：本题考查了导体切割磁感线运动以及闭合回路欧姆定律 点评：需要注意的是B点的速度不代表导体棒的速度，所以在求解导体棒的电动势时需要先求出棒的平

13、均速度， 8、 变大、2 试题分析：匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，磁通量=BS，根据面积变化，分析磁通量的变化。根据法拉电磁感应定律求解磁通量的变化量。当穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中将产生感应电流。 根据磁通量公式=BS得知，单匝线圈从左侧进入磁场的过程中，线圈的磁通量变大。 根据法拉电磁感应定律 得， 。 由于穿过闭合线圈的磁通量增大，则线圈中能产生感应电流。 故答案为：变大， 2。 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；磁通量。 点评：本题是法拉第电磁感应定律的简单应用。当线圈与磁场垂直时，磁通量=BS。对于磁通量的变化，也可以根据磁感线数判断。 9、 16V 试题分析：线圈的磁通量

14、变化时，产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小。 解：根据法拉第电磁感应定律得 E=N =100× V=16V。 答：线圈中的感应电动势为16V。 点评：平均感应电动势的大小由E=N ，而瞬时感应电动势则由E=BLV来求得，注意V是切割磁感线的速度，L是有效切割长度。 10、 0.3          ，         0.2 ac切割磁感线的有效长度为Lab+ Lb c cos60

15、76;，由E=BLv得感应电动势为0.3V，ab两点有效长度为Lab，电势差为0.2V 11、 (1)2 m/s(2)  V(3)2.5 m/s 2 (1)设线圈的速度为v，由能量守恒定律得 E 0E mv 2. 解得：v2 m/s. (2)线圈切割磁感线的有效长度 L2  m， 电动势EBLv  V， 电流I  A， 两交接点间的电压 UIR 1 ×0.6×  V  V. (3)FmaBIL，所以a2.5 m/s 2. 12、 0.3 V 0.15 V 0.45 V 由E=Blvsin，U a

16、b=E ab="0.1×2×1.5" V="0.3" V. U bc=E bc="0.1×2×1.5cos60°" V="0.15" V U ac=E ac=U ab+U bc="0.3" V+0.15 V="0.45" V. 另解：把金属棒abc看成一个整体，在某一时间t内，abc切割磁感线扫过的面积与右图中直线dc扫过的面积相当，我们就把直线dc作为折线abc的有效长度，再由E=Blv得U ac=E ac="2&

17、#215;(0.1+0.05)×1.5" V="0.45" V. 13、 （1） （2） （3） 试题分析：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度：              线框中产生的感应电动势：                （2）此时线框中电流：     

18、                        Cd切割磁感线相当于电源，cd两点间的电势差即路端电压：      （3）安培力：                           根据牛顿第二定律： ,