【精选 详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题10 电磁感应

1、【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题10 电磁感应一、单项选择题1（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）下列说法叙述正确的是（ ）A牛顿发现了万有引力定律 B库仑通过实验测出了元电荷的带电量C伽利略发现了行星运动的规律 D奥斯特发现了电磁感应定律1.A 解析：牛顿在前人研究成果的基础上，发现了万有引力定律，选项A正确；元电荷的带电量是由美国科学家密立根用实验测得的，选项B错误；开普勒发现了行星运动的规律，并总结了开普勒三大定律，选项C错误；奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应定律，选项D错误。本题答案为A。2（湖北省武汉市部分学校2012届高三11月

2、联考）如图所示，把一条长约10m的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路，让两个同学迅速摇动电线。当他们摇动的电线沿哪个方向时，灵敏电流表的读数最大 （ ）A东西方向 B东偏北45° C南北方向 D南偏东45°2.A 解析：地磁场的方向是由南指向北，当电线垂直磁场方向运动，即当电线沿东西方向放置时，感应电流最大，灵敏电流表的读数最大，本题答案为A。 3（云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互

3、吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3B 解析：当磁铁向下运动时，穿过线圈的由上指向下的磁通量增大，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流的磁场方向向上，即线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，线圈的上端相当于N极，实验磁铁与线圈相互排斥，或者根据“来拒去留”判断出磁铁与线圈相互排斥，选项B正确。 4（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时

4、电流方向为顺时针（如图中箭头所示）在t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是（ ）A线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势4.A 解析：在t1t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针，大小逐渐增大，根据楞次定律，线圈B内有顺时针方向的电流；因为线圈A、B中的电流方向相反，所以相斥，线圈有扩张的趋势。本题答案为A。5（山东省济宁市金乡二中2012届高三11月月考）如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第

5、一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，则（ ）AB C D5.C 解析：因为是匀速拉出，外力做的功等于感应电流做的功（根据动能定理或能量的转化与守恒判断），设导线框的边长为l，拉出时的速度为v，则E=Blv，W=，本题中，v1=3v2，所以。本题答案为C。6（云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷）风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2>v1，则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情

6、况是（ ）AIm变大，T变小 BIm变大，T不变 CIm变小，T变小 DIm不变，E变大6.A 解析：风速越大，永磁铁转动越快，线圈中的磁通量变化越快，感应电动势也大，感应电流越大，即Im变大；根据关系式T=2r/v可知，T变小 。本题答案为A。7（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以转过90°的过程中，通过R的电量为（ ） A B C DQ=7D 解析：在金属棒从开始转过60°

7、的过程中，金属棒、导轨和电阻R组成闭合回路，转动的金属相当于一个电源，此过程中流过R的电量q1=It=；该过程中，电容器充电，金属棒转过60°时，金属棒上产生的感应电动势为，电容器两极板上的带电量q2=CE=2CBL2；在金属棒转过60°至90°的过程中，原来由金属棒、导轨和电阻R组成闭合回路断路，感应电流小时，但是电容器开始通过R放电，放电量为q2=2CBL2；所以整个过程中，通过R的电量为q=q1+q2=BL2（+2C）。本题答案为D。8（山东省鱼台一中2012届高三11月月考）如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L金属

8、圆环的直径也是L自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的ix图象最接近 （ ）8.A 解析：当xL时，圆环移动的过程中穿过圆环的磁通量方向向里，大小逐渐增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向外，所以感应电流i的方向为逆时针，即i取负值，据此可排除BC；当xL时，圆环上产生的感应电动势E=Blv，其中l为有效长度，l=，又i=E/R，联立化简，可得i=，可见，选项D错误，A正确。本题答案为A。9（山西省忻州一中2012届高三月考试题）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导

9、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（ ）CA穿过线框的磁通量保持不变 B线框所受安掊力的合力为零C线框中感应电流方向保持不变 D线框的机械能不断增大9C 解析：根据安培定则可知，线框所在处磁场方向向里，另外，离导线越远磁场强度B越小；在下落过程中，穿过线框的磁通量=BS，S不变，B逐渐减小，所以逐渐减小，选项A错误；线框左右两边导线受到的安培力均为零，上下两条导线中的感应电流相等，但磁感应强度B不同，根据F=BIL可知，安培力不同，所以线框所受安掊力的合力不为零，根据“来去去留”合力向上，选项B错误；根据楞次定律可知，线框中的感应电流始终沿顺时针方向，选项C正确

10、；因为安培力做负功，机械能减小，选项D错误。本题答案为C。10（山东省济宁市金乡二中2012届高三11月月考）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（1）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在04s时间内，线框的ab边受力随时间变化的图象（ab边所受安培力的方向规定以向左为正方向），可能如图（2）中的（ ）10.D 解析：根据F=BIL，I=E/R，E=，可得F=，再根据B-t图象，在04s时间内，大小不变，所以FB，选项AB错误；在1s2s时间内，磁场方向向外，大小逐渐增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向里，利用安培定则

11、可判断感应电流沿顺时针方向，再利用左手定则可知，ab边所受安培力向右，即取负值，选项C错误，D正确。本题答案为D。11（云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷）如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为（ ）A B C D11.B 解析：根据题意，可知F0=ma，F安=BIl=，因

12、为F-F安=ma=常数，所以，即，将F0=ma代入化简，可得。本题答案为B。12（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面一质量为m的金属棒以初速度沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计下列说法正确的是（ ）A回到出发点的速度v大于初速度v0B通过R的最大电流上升过程小于下落过程C电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程D所用时间上升过程大于下落过程 12.C 解析：金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以回到出发点的速度v小于初速

13、度v0，选项A错误；设金属棒运动的速度为v，长度为l，那么感应电动势E=Blv，通过R的电流I=E/R=Blv/R，可见，当金属棒运动速度v最大时，通过R的电流最大，因为金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以运动到同一高度处，上升时的速度大于下降时的速度，所以通过R的最大电流上升过程大于下落过程，选项B错误；设金属棒上升的高度为h，那么上升过程和下降过程电阻R上产生的热量分别为和，因为v0v，所以Q1Q2，选项C正确；研究金属棒的上升过程时，可以采取逆向思维法，把上升过程看做金属棒从最高点自由下落，显然，下落的加速度a1ga2，其中a2为金属棒返回下落时的加速度，显然，下落相同高度，t

14、1t2，选项D错误。本题答案为C。二、多项选择题13（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）下列叙述中，符合历史事实的是（ ）A丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应B卡文迪许总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量C亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因D法拉第发现了电磁感应现象13ACD 解析：牛顿在前人研究成果的基础上，总结出了万有引力定律，选项B错误；显然，其他选项均正确。本题答案为ACD。 14（陕西省长安一中2012届高三质检）如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（ ）A闭合电键K B闭合电键K后，把R的滑片右移C闭合电键

15、K后，把P中的铁心从左边抽出 D闭合电键K后，把Q靠近P14.AD 解析：根据左图可知，闭合电键K后，P线圈中的磁场方向水平向右，根据右图中感应电流的方向，利用安培定则可知，Q线圈中的磁场方向水平向左，它们正好相反，根据楞次定律可知，穿过线圈Q水平向右的磁场在增强，可采用的方法有：（1）闭合电键K，线圈中电流增大，选项A正确；（2）闭合电键K后，把R的滑片左移，使线圈中电流增大，选项B错误；（3）闭合电键K后，把Q靠近P，选项D正确；闭合电键K后，若把P中的铁心从左边抽出，线圈中电流会减小，穿过线圈Q水平向右的磁场会减弱，选项C错误。本题答案为AD。 15（云南省昆明市2012届高三摸底理综卷

16、）如图甲所示，100匝线圈（图中只画了1匝）两端A、B与一电压表相连。线圈内有一垂直指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列关于电压表的说法正确的是（ ）A电压表读数为50V B电压表读数为150VC电压表“+”接线柱接A端 D电压表"+”接线柱接B端15.AC 解析：E=，选项A正确，B错误；根据楞次定律可判断，A端电势高于B端，所以电压表“+”接线柱接A端，选项C正确，D错误。本题答案为AC。16（广西梧州、玉林2011届高三联考理综卷）边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域磁场区域的宽度为d（d>L）已知ab边

17、进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（ ） A金属框中产生的感应电流方向相反B金属框所受的安培力方向相反C进入磁场过程所用的时间等于穿出磁场过程的时间D进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量16.AD 解析：根据楞次定律可判断，线框进入和穿出磁场的过程中感应电流的方向分别为顺时针和逆时针，选项A错误；根据左手定则，进入时，金属框的ab边受到的安培力方向向右，穿出时，ab边的对边受到的安培力方向也向右，选项B错误；进入磁场时，线框做匀速直线运动，设速度为v0，则，完全进入磁场后做匀加速直线运动，当ab边到达磁场的右边界时，速度v1v0

18、，安培力大于恒力F，线框穿出时做加速度逐渐减小的减速运动，穿出时的速度可能大于（a0）或等于（a=0）v0，进入磁场时的时间t1=L/v0，穿出磁场时的平均速度v0，所以t2=L/t1，选项C错误；线框的发热量等于克服安培力做的功，进入磁场的过程，安培力等于恒力F，所以Q1=FL，穿出磁场的过程，安培力可能一直大于恒力，也可能先大于恒力后等于恒力，不管哪种情况，安培力做的功都大于恒力做的功，所以Q2FL=Q1，选项D正确。本题答案为AD。17（河南省开封高中2012届高三定位测试）如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线

19、边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t=0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的（ ）17.ABC 解析：设dc边长为l，若t=0时刻，线框速度为v0，此时线框受到的安培力恰好等于重力，即 ，线框进入磁场的过程将做匀速直线运动，完全进入磁场后，安培力消失，线框只受重力，做匀加速直线运动，其运动图象如选项A所示；若t=0时刻线框速度小于v0，此时安培力也小于重力，线框开始做加速度逐渐减小的加速运动，若线框足够宽，在线框完全进入磁场前的某一时刻，速度增大到v0，加速度减为零，线框又开始做匀速直线运动，直到完全进入磁场，线框开始做匀加速直线运动，其运动图象如选项C所示；若t=0时刻

20、线框速度大于v0，此时安培力大于重力，线框开始做加速度逐渐减小的减速运动，若线框足够宽，在线框完全进入磁场前的某一时刻，速度减小到v0，加速度减为零，线框又开始做匀速直线运动，直到完全进入磁场，线框开始做匀加速直线运动，其运动图象如选项B所示。本题答案为ABC。18（湖北省黄冈市黄州区一中2012届高三月考）某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像 该同学猜测磁感应强度传

21、感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时接照这种猜测（）A在t0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，B在t0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，C在t0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，D在t0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值18.AC 解析：传感器内线圈的磁感应强度如图乙，在图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又能放映感应电流的大小变化t0.1 s时刻，斜率最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，并且产生的感应电流的方向发生了变化，所以AC正确；同理可知t0.15 s时刻线

22、圈内产生的感应电流的方向变化及大小变化情况，CD不正确。19（湖北省黄冈市黄州区一中2012届高三月考）如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么A合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭B合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭D断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭 19.AD 解析：合上S，由于自感的作用，电感L阻碍了电流从L上流过，那么灯A、B应该同时变亮，因为L的直流电阻为零，则最后要将A灯短路掉，因此，瞬间过后，灯A变暗，最后熄灭，A对；断开S时，由于自感作用，电感产生的自感电动势加在灯A的两端，灯A要闪亮一下再

23、熄灭，而B灯直接熄灭，则D对。本题答案为AD。20（江苏省盐城市2012届高三摸底考试）如图所示的电路中，灯泡A、B电阻相同，自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S，使电路达到稳定，再断开S。电流随时间变化图像，下列正确的是（ ）ESBAOiAtS接通OiAtS接通OiBtS断开OiBtS断开ABCD20.BD 解析：S接通时，流过线圈的电流发生变化，线圈中会产生自感电动势，阻碍电流的变化，经过一段时间后，自感作用消失，电路达到稳定，流过灯A的电流如选项B所示；S接通且电路稳定时，流过灯B的电流大于流过灯A的电流，方向是从左到右，当S断开时，线圈L产生自感电动势，并与灯B组成回路，产生自感电

24、流，使流过灯B的电流反向，并突然增大从断开前流过线圈的电流大小开始逐渐减小到零，选项D正确。本题答案为BD。三、非选择题21（河南省开封高中2012届高三定位测试）在研究电磁感应现象实验中：（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图。（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向 （选填 “相同”或“相反”）。21.（1）如图所示 （2）相反解析：（1）本实验的原理是，当原线圈中电流发生变化时，穿过副线圈的磁通量发生变化，使副线圈中产生感应电流。所以原线圈应和电源、开关键构成闭合回路，副线圈和电

25、流表构成闭合回路。如答案图所示。（2）因为将原线圈插入副线圈中时，穿过副线圈的磁通量增大，根据楞次定律，副线圈中感应电流产生的磁场方向与原线圈中电流产生的磁场方向相反，所以它们的电流绕向相反。22（山东省临朐第六中学2012届高三月考）如下图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R = 3的电阻，导轨相距d = 1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B = 0.5T。质量为m = 0.1kg，电阻为r = 1的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F = 1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N求（1）CD运动的最大速度是多少？（2）

26、当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？22.解析：（1）对于导体棒CD，其受到的安培力：F0 = BId，根据法拉第电磁感应定律有：E = Bdv，在闭合回路CDOM中，由闭合电路欧姆定律得：I = E/ (R + r)。当v = vmax时，有：F = F0 + f，上各式可解得m/s。（2）当CD达到最大速度时有E = Bdvmax，则可得Imax = Emax/(R + r)，由电功率公式可得，由以上各式可得电阻R消耗的电功率是：。（3）当CD的速度为最大速度的一半时，回路中电流强度为：I=E/(R + r)，CD受到的

27、安培力大小F=BId，由牛顿第二定律得：F合 = FFf = ma，代入数据可解得：a = 2.5m/s2。23.（福建省福州八中2012届高三质检）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cd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。23.解析：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度v=，线框中产生的感应电动势E=BLvBL。（2）此时线框中电流：I=，cd两点间的电势差U=I()=（3）安培力：F=BIL=，根据牛顿第二定律mg-F=ma，由a=0，解得下落高度满