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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业最新最新 6 6 年高考年高考 4 4 年模拟(更新到年模拟(更新到 20102010 年高考)之电磁感应年高考)之电磁感应第一部分第一部分 六年高考题荟萃六年高考题荟萃20102010 年高考新题年高考新题1.1. 20102010全国卷全国卷1818 如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界 b 和下边界 d 水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面 a 开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和
2、 d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为bF、cF和dF,则AdFcFbF B. cFdFbFdF D. cFbF2E,a 端为正 B、1E2E,b 端为正 C、1E2E,a 端为正 D、1E2E,b 端为正5.5. 20102010上海物理上海物理1919 如右图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图【解析】在 0-1t,电流均匀增大,排除 CD.2t在1
3、t-2t,两边感应电流方向相同,大小相加,故电流大。在32tt,因右边离开磁场,只有一边产生感应电流,故电流小,所以选 A。本题考查感应电流及图象。6 620102010海南物理海南物理22 一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环A始终相互吸引B始终相互排斥C先相互吸引,后相互排斥D先相互排斥,后相互吸引【答案】D 【解析】由楞次定律可知,当条形磁铁靠近圆环时,感应电流阻碍其靠近,是排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时,感应电流阻碍其远离,是吸引力,D 正确。7 7201
4、02010海南物理海南物理77 下列说法正确的是A当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势B当线圈中电流反向时线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【答案】AC 【解析】由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,A 对;当线圈中电流反向时相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B 错;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,C 对;当线圈中电流减小时,自感电动
5、势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,D 错。8 820102010天津天津1111 如图所示,质量 m1=0.1kg,电阻 R1=0.3,长度l=0.4m 的导体棒 ab 横放在 U 型金属框架上。框架质量 m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数 =0.2,相距 0.4m 的 MM、NN相互平行,电阻不计且足够长。电阻 R2=0.1 的 MN 垂直于 MM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.5T。垂直于 ab 施加F=2N 的水平恒力,ab 从静止开始无摩擦地运动,始终与 MM、NN保持良好接触,当 ab 运动到某处时,框架开
6、始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2.(1)求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小;(2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中,MN 上产生的热量 Q=0.1J,求该过程 ab 位移 x 的大小。解析:解析:(1)ab对框架的压力11Fm g框架受水平面的支持力精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业21NFm gF来源:状元源依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力2NFFab中的感应电动势EBlvMN中电流12EIRRMN受到的安培力FIlB安框架开始运动时2FF安由上述各式代入数据解得6/vm s(2)闭合回路中产生的总热量1
7、22RRQQR总由能量守恒定律,得2112FxmvQ总代入数据解得1.1xm9 920102010江苏物理江苏物理1313 如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为 L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界 h 处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为 I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求: (1)磁感应强度的大小 B;(2)电流稳定后, 导体棒运动速度的大小 v;(3)流经电流表电流的最大值mI答案:答案:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业101
8、020102010福建福建2121 如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒 a 和 b 放在导轨上,与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线 PQ 以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对 a 棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的 b 棒恰好静止。当a 棒运动到磁场的上边界 PQ 处时,撤去拉力,a 棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时 b 棒已滑离导轨。当 a 棒再次滑回到磁场边界 PQ 处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知 a 棒、b 棒和定值电阻的阻值均为 R,b 棒的质量为 m,重
9、力加速度为 g,导轨电阻不计。求(1)a 棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a 棒中的电流强度 I,与定值电阻 R 中的电流强度 IR之比;(2)a 棒质量 ma;(3)a 棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力 F。答案:答案:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业11.11. 20102010上海物理上海物理3232 如图,宽度 L=0.5m 的光滑金属框架 MNPQ 固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小 B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量 m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒 ab 放置在框架上,并且框架接触良好,以 P 为坐标原点,PQ 方向为 x
10、 轴正方向建立坐标,金属棒从01xm处以02/vm s的初速度,沿 x 轴负方向做22/am s的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:(1)金属棒 ab 运动 0.5m,框架产生的焦耳热 Q;(2)框架中 aNPb 部分的电阻 R 随金属棒 ab 的位置 x 变化的函数关系;(3)为求金属棒 ab 沿 x 轴负方向运动 0.4s 过程中通过 ab 的电量 q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离 s,以及 0.4s 时回路内的电阻 R,然后代入 q=BLsRR精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业202212222240318.85*10/MBLsRScm ppalmlmRRq
11、SEcN m E求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。解析解析:(1)Fam,0.2FmaN因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以 F=BIL又EBLvIRR,所以0.4BLvBLatRtII且212Sat,得212Stsa所以2220.40.2QI RtItJ(2)221112xatt ,得1tx,所以0.4 1Rx。(3)错误之处:因框架的电阻非均匀分布,所求R是 0.4s 时回路内的电阻 R,不是平均值。正确解法:因电流不变,所以ccItq4 . 04 . 01。本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。20092009 年高考题年高考题一、选择题一、选择题
12、1.1.(0909上海物理上海物理1313)如图,金属棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑导轨上,在 ef 右侧存在有界匀强磁场 B,磁场方向垂直导轨平面向下,在 ef 左侧的无磁场区域 cdef 内有一半径很小的金属圆环 L,圆环与导轨在同一平面内。当金属棒 ab 在水平恒力 F 作用下从磁场左边界 ef 处由静止开始向右运动后,圆环 L 有_(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_(填变大、变小、不变)。答案:收缩,变小解析解析:由于金属棒 ab 在恒力 F 的作用下向右运动,则 abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环
13、的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。2.2.(0909上海上海99)信用卡的磁条中有一个个连续精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数 1 或 0,用以储存信息。刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用 卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图 1 所示)。当信用卡磁条按图 2 所示方向以该速度拉过阅读检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是 ( B )3.3.(0909山东山东2121
14、)如图所示,一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场,直径 CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止,下列结论正确的是 ( ACD )A感应电流方向不变BCD 段直线始终不受安培力C感应电动势最大值 EBavD感应电动势平均值14EBav解析解析:在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A 正确。根据左手定则可以判断,受安培力向下,B 不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为
15、a,这时感应电动势最大 E=Bav,C 正确。感应电动势平均值211224BaEBavatv,D 正确。考点:楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则提示:感应电动势公式Et只能来计算平均值,利用感应电动势公式EBlv计算时,l 应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.4.(0909重庆重庆2020)题 20 图为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动,(O是线圈中心),则 ( D )A从 X 到 O,
16、电流由 E 经 G 流向 F,先增大再减小B从 X 到 O,电流由 F 经 G 流向 E,先减小再增大C从 O 到 Y,电流由 F 经 G 流向 E,先减小再增大D从 O 到 Y,电流由 E 经 G 流向 F,先增大再减小来源:5.5.(0909福建福建1818)如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 d,其右端接有阻值为 R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。一质量为 m(质量分布均匀)的导体杆 ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为 u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离
17、 L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为 r,导轨电阻不计,重力加速度大小为 g。则此过程 ( BD )A.杆的速度最大值为B.流过电阻 R 的电量为C.恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力 F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量解析解析:当杆达到最大速度vm时,022rRvdBmgFm得22dBrRmgFvm,A 错;由公式 rRBdLrRSBrRq,B 对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有:KfFEWWW安,其中mgWf,QW安,恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,C
18、错;恒力F做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D 对。6.6.(0909浙江浙江1717)如图所示,在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是 ( B )AadcbaBdabcdC先是dabcd,后是adcbaD先是adcba,后是dabcd解析解析:由楞次定律,一开始磁通量减小,后来磁通量
19、增大,由“增反”“减同”可知电流方向是dabcd。7.7.(0909海南物理海南物理44)一长直铁芯上绕有一固定线圈 M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环 N,N 可在木质圆柱上无摩擦移动。M 连接在如图所示的电路中,其中 R 为滑线变阻器,1E和2E为直流电源,S 为单刀双掷开关。下列情况中,可观测到 N 向左运动的是 ( C )A在 S 断开的情况下, S 向 a 闭合的瞬间B在 S 断开的情况下,S 向 b 闭合的瞬间C在 S 已向 a 闭合的情况下,将 R 的滑动头向 c 端移动时D在 S 已向 a 闭合的情况下,将 R 的滑动头向 d 端移动时二、非选择题二、非选
20、择题8.8.(0909全国卷全国卷2424))如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率Bkt,k 为负的常量。用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中。求(1)导线中感应电流的大小;(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化。(1)8klsI ;(2)2 28k l s。解析解析:本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势kltsBt221/在线框产生的感应电流,RI精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业slR4,联立得8klsI (2)导线框所受磁场力的大小为BIlF ,它随时间的变化率为tBIltF,
21、由以上式联立可得822slktF。9.9.(0909北京北京2323)(18 分)单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a和 c,a,c 间的距离等于测量管内径 D,测量管的轴线与 a、c 的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极 a、c 的间出现感应电动势 E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量 Q。设磁场均匀恒定,磁
22、感应强度为 B。(1)已知330.40 ,205 10,0.12 /Dm BT Qs,设液体在测量管内各处流速相同,试求 E 的大小(去 3.0)(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法;(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为.R a、c 间导电液体的电阻 r 随液体电阻率色变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R。r 为参量,给出电极 a、c 间输出电压 U 的表达
23、式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。解析:解析:(1)导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动,在电极 a、c 间切割感应线的液柱长度为 D, 设液体的流速为 v,则产生的感应电动势为E=BDv 由流量的定义,有 Q=Sv=vD42 式联立解得 DBQDQBDE442代入数据得 VVE33100 . 14 . 0312. 0105 . 24(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便,合理即可,如:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业改变通电线圈中电流的方向,使磁场 B 反向,或将传感器输出端对调接入显示仪表。(3)传感器的显示仪表构成闭合电路,有闭合电路欧
24、姆定律 rREI)/(RrIErRREIRU 输入显示仪表是 a、c 间的电压 U,流量示数和 U 一一对应, E 与液体电阻率无关,而 r 随电阻率的变化而变化,由式可看出, r 变化相应的 U 也随之变化。在实际流量不变的情况下,仪表显示的流量示数会随 a、c间的电压 U 的变化而变化,增大 R,使 Rr,则 UE,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。10.10.(0909上海物理上海物理2424)(14 分)如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为 l,左侧接一阻值为 R 的电阻。区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为 s。一质
25、量为 m,电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到 F0.5v0.4(N)(v 为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l1m,m1kg,R0.3,r0.2,s1m)(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;(2)求磁感应强度 B 的大小;(3)若撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满足 vv0 x, 且棒在运动到 ef 处时恰好静止,B2l2m(Rr)则外力 F 作用的时间为多少?(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。解析:解析:(1)
26、金属棒做匀加速运动, R 两端电压 UIv,U 随时间均匀增大,即 v 随时间均匀增大,加速度为恒量;(2)Fma,以 F0.5v0.4B2l2vRr代入得(0.5)v0.4aB2l2Rra 与 v 无关,所以 a0.4m/s2,(0.5)0B2l2Rr得 B0.5T (3)x1 at2,v0 x2at,x1x2s,所以 at2ats12B2l2m(Rr)12m(Rr)B2l2得:0.2t20.8t10,t1s,精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业(4)可能图线如下:11.11.(0909广东物理广东物理1818)(15 分)如图 18(a)所示,一个电阻值为 R ,匝数为 n 的圆形金
27、属线与阻值为 2R的电阻 R1连结成闭合回路。线圈的半径为 r1 . 在线圈中半径为 r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 18(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为 t0和 B0 . 导线的电阻不计。求 0 至 t1时间内(1)通过电阻 R1上的电流大小和方向;(2)通过电阻 R1上的电量 q 及电阻 R1上产生的热量。解析解析:由图象分析可知,0 至1t时间内 00BBtt由法拉第电磁感应定律有 BEnnstt来源:zyy100.Com而22sr由闭合电路欧姆定律有11EIRR联立以上各式解得通过电阻1R上的电流大小为202103n
28、BrIRt 由楞次定律可判断通过电阻1R上的电流方向为从 b 到 a通过电阻1R上的电量20211 103nBr tqI tRt通过电阻1R上产生的热量2224202111 12029n Br tQI R tRt精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2005-20082005-2008 年高考试题分类汇编:年高考试题分类汇编:电磁感应电磁感应一、选择题一、选择题1.1.(0808全国全国2020)矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向,下列各图
29、中正确的是 ( D )解析:解析:0-1s 内 B 垂直纸面向里均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,排除 A、C 选项;2s-3s 内,B 垂直纸面向外均匀增大,同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除 B 选项,D 正确。2.2.(0808全国全国2121)如图,一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直; 虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框在 t=0 时, 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动,直到整个导线框离
30、开磁场区域以 i 表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正下列表示 i-t 关系的图示中,可能正确的是(C) 解析:解析:从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,A 项错误;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,ab精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业故感应电流不变,B 项错;当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D 项错,故正确选项为C。3.3.(0808四川四川1717)在沿
31、水平方向的匀强磁场中,有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止,线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直,所成的锐角为 。在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面 ( B )A维持不动 B将向使 减小的方向转动C将向使 增大的方向转动 D将转动,因不知磁场方向,不能确定 会增大还是会减小解析:解析:由楞次定律可知,当磁场开始增强时,线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加,而线圈平面与磁场间的夹角越小时,通过的磁通量越小,所以将向使减小的方向转动4.4.(0808江苏江苏88)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计电键K
32、从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有(AD)A.a先变亮,然后逐渐变暗B.b先变亮,然后逐渐变暗C.c先变亮,然后逐渐变暗D.b、c都逐渐变暗解析:考查自感现象。电键 K 闭合时,电感 L1和 L2的电流均等于三个灯泡的电流,断开电键 K 的瞬间,电感上的电流 i 突然减小,三个灯泡均处于回路中,故 b、c 灯泡由电流 i 逐渐减小,B、C 均错,D 对;原来每个电 感线圈产生感应电动势均加载于灯泡 a 上,故灯泡 a 先变亮,然后逐渐变暗,A 对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象,平时要注意透彻理解。5.5.(0808海南海南11)法拉第通过静心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将
33、历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是(A)A既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流解析:解析:对 A 选项,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场,通过旁边静止
34、的线圈不会产生感应电流,A精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业被否定;稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场,运动的线圈可能会产生感应电流,B 符合事实;静止的磁铁周围存在稳定的磁场,旁边运动的导体棒会产生感应电动势,C 符合;运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场,即周围磁场变化,在旁边的线圈中产生感应电流,D 符合。6.6.(0808海南海南1010)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空 ( AD )A由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C沿经过地磁极的那条经线由
35、南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势解析:解析:如图,设观察方向为面向北方,左西右东,则地磁场方向平行赤道表面向北,若飞机由东向西飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由上向下,若飞机由西向东飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由下向上,A 对 B 错;沿着经过地磁极的那条经线运动时,速度方向平行于磁场,金属杆中一定没有感应电动势,C 错 D 对。来源:zyy100.Com7.7.(0808重庆重庆1818)如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正
36、上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 ( D )A.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左C.FN先大于 mg 后大于 mg,运动趋势向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右解析解析:本题考查电磁感应有关的知识,本题为中等难度题目。条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势,当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,
37、在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右。8.8.(0808上海上海66)老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆克绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是(B)A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D. 无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动解析:解析:左环没有闭合,在磁铁插入过程
38、中,不产生感应电流,故横杆不发生转动。右环闭合,在磁铁插入过程中,产生感应电流,横杆将发生转动。9.9.(0808宁夏宁夏1616)如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻 R 和r,导体棒 PQ 与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是 ( B )A.流过 R 的电流为由 d 到 c,流过 r 的电流为由 b 到 aB.流过 R 的电流为由 c 到 d,流过 r 的电流为由 b 到 aC.流过 R 的电流为由 d 到 c,流过 r 的电流为由 a 到 bD.流过 R 的电流为由 c 到 d,流过 r 的电流为由 a 到 b
39、解析解析:本题考查右手定则的应用。根据右手定则,可判断 PQ 作为电源,Q 端电势高,在 PQcd 回路中,电流为逆时针方向,即流过 R 的电流为由 c 到 d,在电阻 r 的回路中,电流为顺时针方向,即流过 r 的电流为由 b 到a。当然也可以用楞次定律,通过回路的磁通量的变化判断电流方向。10.10.(0808山东山东2222)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为 L ,底端接阻值为 R 的电阻。将质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻 R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则(
40、AC)A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 gB金属棒向下运动时,流过电阻 R 的电流方向为 abC金属棒的速度为 v 时所受的安培力大小为 F =D电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析:解析:在释放的瞬间,速度为零,不受安培力的作用,只受到重力,A 对。由右手定则可得,电流的方向从 b到 a,B 错。当速度为v时,产生的电动势为EBlv,受到的安培力为FBIL,计算可得22B L vFR,C 对。在运动的过程中,是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化,D 错。【高考考点高考考点】电磁感应【易错提醒易错提醒】不能理解瞬间释放的含义,考虑受到安培力。【备考提示备考提示】 电磁感
41、应是电场和磁场知识的有机结合,所以难度相对也会大一些,现在高考要求不是很高,一精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业NSRCab般不出大型计算题,但在选择题中,以最后一个题出现。二、非选择题二、非选择题11.11.(0808上海上海1010)如图所示,平行于 y 轴的导体棒以速度 v 向右匀速直线运动,经过半径为 R、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势与导体棒位置 x 关系的图像是(A)解析:解析:在 x=R 左侧,设导体棒与圆的交点和圆心的连线与 x 轴正方向成 角,则导体棒切割有效长度L=2Rsin,电动势与有效长度成正比,故在 x=R 左侧,电动势与 x 的关
42、系为正弦图像关系,由对称性可知在x=R 右侧与左侧的图像对称。12.12.(0707宁夏理综宁夏理综2020)电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在 N 极接近线圈上端的过程中,流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是(D)A从 a 到 b,上极板带正电B从 a 到 b,下极板带正电C从 b 到 a,上极板带正电D从 b 到 a,下极板带正电13.13.(0707全国理综全国理综2121)如图所示,LOLO为一折线,它所形成的两个角OLO 和LOO/均为 45。折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,一边长
43、为l的正方形导线框沿垂直于OO 的方向以速度 v 作匀速直线运动,在 t0 时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流时间(It)关系的是(时间以vl为单位) ( D )14.14.(0707山东理综山东理综2121)用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,M、z 两点间的电压分别为 Ua、Ub、Uc和 Ud。下列判断正确的是 ( B )精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUaUbUcUd DUbUaUdUc
44、15.15.(0707上海上海77)取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 ( A )A0B0.5B CB D2 B16.16.(0606陕西陕西1111)如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻 R 的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨 c、d 分别平行于 oa、ob 放置。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:以速
45、度 v 移动 d,使它与 ob 的距离增大一倍;再以速率 v 移动 c,使它与 oa 的距离减小一半;然后,再以速率 2v 移动 c,使它回到原处;最后以速率 2v 移动 d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻 R 的电量的大小依次为 Q1、Q2、Q3和 Q4,则(A)A.Q1=Q2=Q3=Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D.Q1Q2=Q3Q417.17.(0606北京北京2020)如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d 点垂直于磁场方向射入,沿曲线 dpa 打到屏 MN 上的 a 点,通过 pa 段用时为at若该微粒经过 P
46、点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏 MN 上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的 ( D )A.轨迹为 pb,至屏幕的时间将小于 tB.轨迹为 pc,至屏幕的时间将大于 tC.轨迹为 pb,至屏幕的时间将等于 tD.轨迹为 pa,至屏幕的时间将大于 t18.18.(0606四川四川1717)如图所示,接有灯泡l的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情(a)(b)精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业况相同。图中 O 位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q 两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导
47、轨的电阻不计,则(D)A.杆由 O 到 P 的过程中,电路中电流变大B.杆由 P 到 Q 的过程中,电路中电流一直变大C.杆通过 O 处时,电路中电流方向将发生改变D.杆通过 O 处时,电路中电流最大19.19.(0606天津天津2020)在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图 1 所示,当磁场的磁感应强度 B 随时间t如图 2 变化时,图 3 中正确表示线圈中感应电动势 E 变化的是(A)20.20.(0606江苏江苏1919)关于多用电表的使用,下列说法中正确的是 ( A )A用电流挡测电流或用电压挡测电压前,必须检查机械零点 B用电阻挡
48、测电阻前,不需要检查机械零点C用电阻挡测电阻时,若从一个倍率变换到另一个倍率,不需要重新检查欧姆零点D用电阻挡测电阻时,被测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越大21.21.(0505广东广东66)如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上,导轨上横放着两根相同的导体棒 ab、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为 R,回路上其余部分的电阻不计,在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中 ( AD ) 回路中有感应电动势两根导体棒所受安培力的方向相
49、同两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒acbd精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业22.22.(0505广东广东2626)在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,不正确的说法是 ( A )A.库仑发现了电流的磁效应 B.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础23.23.(0505辽宁辽宁77)如图所示,两根相距为的平行直导轨 ab、cd、b、d 间连有一固定电阻 R,导轨电阻可忽略不
50、计。MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆,与 ab 垂直,其电阻也为 R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对 MN 施力使它沿导轨方向以速度 v(如图)做匀速运动。令 U 表示 MN 两端电压的大小,则(A)A,21vBlU 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 dB,21vBlU 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 bC,vBlU 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 dD,vBlU 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b24.24.(0505全国全国1919)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为
51、l,磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈, ad 与 bc 间的距离也为 l。t=0 时刻,bc 边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿 abcda 的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是(B) 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业25.25.(0505全国全国 理综理综1616)如图,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)( B )A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电
52、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二、非选择题二、非选择题1.1.(0808全国全国2424)(19 分)如图,一直导体棒质量为 m、长为 l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为 l 的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度 v0。在棒的运动速度由 v0减小至 v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中
53、的电流强度 I 保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。解析:导体棒所受的安培力为:F=BIl (3 分)由题意可知,该力的大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度从 v0减小到 v1的过程中,平均速度为:)(2110vvv (3 分)当棒的速度为 v 时,感应电动势的大小为:E=Blv (3 分)棒中的平均感应电动势为:vBlE (2 分)综合式可得:1021vvBlE (2 分)导体棒中消耗的热功率为:rIP21 (2 分)负载电阻上消耗的热功率为:12PIEP (2 分)由以上三式可得:rIvvBlP210221
54、(2 分)2.2.(0808北京北京2222)(16 分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框 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SN精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业磁场边界平行。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。解析:(1)cd 边刚进入磁场时,线框速度 v=2gh线框中产生的感应电动势 E=BLvBL2gh
55、(2)此时线框中电流 I=ERcd 两点间的电势差 U=I(34R)=324Blgh(3)安培力 F=BIL=222B LghR根据牛顿第二定律 mg-F=ma,由 a=0解得下落高度满足 h=22442m gRB L3.3.(0808天津天津2525) (22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为,最大
56、值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(vV,所以在t时间内MN边扫过磁场的面积 0s=(v)v l t 在此t时间内,MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 00()MNB l vvt 同理,该t时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化 00()PQB l vvt 故在t内金属框所围面积的磁通量变化PQMN 根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小Et 根据闭合
57、电路欧姆定律有EIR 根据安培力公式,MN边所受的安培力0MNFB IlPQ边所受的安培力0PQFB Il 根据左手定则,MN、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小02MNPQFFFB Il 联立解得2 2004()B lvvFR 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.4.(0808江苏江苏1515) (16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为,导轨光滑且电阻忽略不计场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直 (设重力加速度为g)(1)若a进入第2
58、个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域且ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率v答案答案(1)b穿过地 1 个磁场区域过程中增加的动能sin1mgdEk;(2)sin)(21ddmgQ;(3)mRdlBdlBmgRdv8sin41221222解析:解析:(1) a 和 b 不受安培力作用,由机械能守
59、恒定律知,sin1mgdEk(2) 设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为 v1刚离开无磁场区域时的速度为 v2,由能量守恒知:在磁场区域中,sin212112221mgdmvQmv在无磁场区域中,sin212122122mgdmvQmv解得sin)(21ddmgQ(3) 在无磁场区域:根据匀变速直线运动规律sin12gtvv且平均速度tdvv2122有磁场区域:棒 a 受到的合力BIlmgFsin精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业感应电动势Blv感应电流RI2解得vRlBmgF2sin22根据牛顿第二定律,在 t 到 t+t 时间内tmFv则有tmRvlBgv2sin22解得122212
60、sindmRlBgtvv【高考考点高考考点】电磁感应和能量关系【易错提醒易错提醒】第(2)小问的题目比较长,不容易看懂,要耐心审题【备考提示备考提示】电磁感应和能量关系运动是整个物理学的核心,在每年的压轴题经常会出现。通常有多个问,一般第(1)小问不难,后面的几问比较难,但不要放弃,要有分部得分意识,因此在复习中要培养学生分析物理问题的能力和分部得分意识。5.5.(0808上海上海2424)(14 分)如图所示,竖直平面内有一半径为 r、内阻为 R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在 M、N 处与相距为 2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF 相接,EF 之间接有电阻 R2,已知 R112R
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