十年高考试题分类解析物理专题电磁感应图像问题

十年高考试题分类分析物理专题电磁感觉图像问题十年高考试题分类分析物理专题电磁感觉图像问题20/20十年高考试题分类分析物理专题电磁感觉图像问题（十七）电磁感觉图像问题一．2012年高考题1．（2012·重庆理综）如题图21图所示，正方形地区MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时辰，其四个极点M’、N’、P’、Q’恰幸亏磁场界限中点，以以下图像中能反应线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是【答案】：B【分析】：由法拉第电磁感觉定律闭合电路欧姆定律和安培力公式可知能反应线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是B【考点定位】本题察看电磁感觉及其有关知识。2.（2012·新课标理综）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右边，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感觉电流总是沿顺时针方向；线框遇到的安培力的协力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向同样，则i随时间t变化的图线可能是2.【答案】：A【分析】：由楞次定律可判断出i随时间t变化的图线可能是A。【考点定位】本题楞次定律、图象及其有关知识。3．（2012·福建理综）如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始着落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴素来保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，成立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反应环中感觉电流i随环心地点坐标x变化的关系图像是3.【答案】：B【分析】：一圆形闭合铜环由高处从静止开始着落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴素来保持重合，圆环中磁通量变化不平均，产生的感觉电流不是线性变化。铜环着落到磁铁顶端的速度小于着落到磁铁底端的速度，铜环着落到磁铁顶端产生的感觉电流小于着落到磁铁底端产生的感觉电流，选项

B正确。4（2012·福建理综）如图甲，在圆柱形地区内存在一方向竖直向下、磁感觉强度大小为B的匀强磁场，在此地区内，沿水平面固定一半径为r的圆环形圆滑细玻璃管，环心0在地区中心。一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。已知磁感觉强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，此中T0=2m。设小球在qB0运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽视。（1）在t=0到t=T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作使劲，求小球的速度大小v0；（2）在竖直向下的磁感觉强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的齐心圆，同一条电场线上各点的场兴盛小相等。试求t=T0到t=1.5T0这段时间内：①细管内涡旋电场的场兴盛小E；②电场力对小球做的功W。【分析】：（1）小球运动时不受细管侧壁的作使劲，小球所受洛伦兹力供给向心力，00v02，①qvB=mr解得：v0=qB0r。②mB(2)①在T0到1.5T0这段时间内，细管内一周的感觉电动势，2，③E感=πrtB由图乙可知，=2B0/T0。④t因为同一条电场线上各点的电场强度大小相等，所以，E感=2πrE。⑤而T0=2m。qB0联立解得：细管内涡旋电场的场兴盛小E=qB02r。⑥2m②在T0到1.5T0这段时间内，小球沿切线方向的加快度大小恒为：a=qE/m，⑦小球运动的末速度大小：v=v0+a△t，⑧由图乙可知，△t=0.5T。由②⑥⑦⑧联立解得：v=3v0=3qB0r。22m由动能定理，电场力对小球做的功W=12102。2mv-2mv由②⑨⑩联立解得：W=5mv02=5q2B02r2。88m5.（22分）（2012·浙江理综）为了提升自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置。以以下图，自行车后轮由半径r1×-2的金属内=5.010m圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘幅条组成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感觉强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6。后轮以角速度ω=2πrad/s有关于转轴转动。若不计其余电阻，忽视磁场的边沿效应。（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感觉电动势E，并指出ab上的电流方向；（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪耀”装置的电路图；（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象；（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪耀”装置能否正常工作？有同学提出，经过改变磁感觉强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的谈论。设ab走开磁场所区的时辰为t1，下一根金属条进入磁场所区的时辰为t2，t1==1s，t2=2=1s，124设轮子转一圈的时间为T，T=2=1s。在T=1s内，金属条有四次出入磁场所区，后三次与第一次同样。由此可画出以下的Uab-t图象。（4）“闪耀”装置不可以正常工作。（金属条的感觉电动势只有4.9×10-2V，远小于小灯泡的额定电压，由此没法工作。）磁感觉强度B增大，感觉电动势E增大，可是有限度；后轮外圈半径r2增大，感觉电动势E增大，可是有限度；角速度ω增大，感觉电动势E增大，可是有限度；张角θ增大，感觉电动势E不变。二．2011年高考题1.（2011江苏物理第5题）以以下图，水平面内有一平行金属导轨，导轨圆滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨置，且与导轨接触。t=0时，将开关S由1掷到2。Q、i、别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加列图象正确的选项是

静止放v和a分速度。下【分析】：t=0时，将开关S由1掷到2，电容器经过导轨、导体棒组成的回路放电，导体棒中有电流经过，导体棒受到安培力作用，导体棒产生加快度，导体棒做加快运动；导体棒速度渐渐增大，导体棒切割磁感线产生与放电电流方向相反的感觉电动势。因为放电电流渐渐减小，导体棒的加快度渐渐减小，导体棒做加快度渐渐减小的加快运动。当导体棒切割磁感线产生的感觉电动势与电容器两极板之间电压相等时，电容器放电电流减小到零，导体棒做匀速运动。选项BC错误；综合上述可知，足够长时间后，电容器所带的电荷量不为零，选项A错误D正确。【答案】.D【谈论】本题电容器放电时惹起的电磁感觉有关图象。2.（2011海南物理）如图，EOF和E’O’为F’空间一匀的界限，此中EO∥E’O’，FO∥F’O’，且EO⊥OF；OO’∠EOF的角均分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直向里。一边长为l的正方形导线框沿OO’方向匀速经过t=0时辰恰巧位于图示地点。规定导线框中感觉电流沿逆时针方向时为正，则感觉电流

强磁场为于纸面磁场，i与时间

t的关系图线可能正确的选项是【分析】：由右手定章可知，在初始地点到左边边运动到O’点的过程中，产生的感觉电流渐渐增大，方向为逆时针方向（为正）；从O’点到O’O连线的中点的过程中，产生的感觉电流不变，方向为逆时针方向（为正）；从O’O连线的中点到O点的过程中，左右双侧边切割磁感线产生的感觉电动势方向相反，感觉电流从正最大值渐渐减小到负最大值；左边边过O点后连续向左运动，右边边切割磁感线产生感觉电动势感觉电流，大小不变，方向为顺时针方向（为负）；所以感觉电流i与时间t的关系图线可能正确的是B。【答案】：B【谈论】本题察看闭合电路的一部分导体切割磁感线惹起的电磁感觉、图象及其有关知识点。三．2010年高考题1．（2010上海物理）如右图，一有界地区内，存

在着磁感觉强度大小均为B，方向分别垂直于圆滑水平下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为方形框abcd的bc边紧靠磁场边沿置于桌面上，从静止开始沿x轴正方向匀加快经过磁场所区，时针方向为电流的正方向，能反应线框中感觉电流变化规律的是图

桌面向L的正使线框若以逆【分析】线框从静止开始沿x轴正方向匀加快经过磁场所区，在0~t1时间内，感觉电流均匀增大。由右手定章可判断出感觉电流为逆时针方向；当bc边进入垂直于圆滑水平桌面向上的匀强磁场后，感觉电流为顺时针方向，bc边和ad边都切割磁感线产生感觉电动势，两边产生的感觉电动势相加，匀加快经过，感觉电流平均增大。当bc边出磁场后，ad边切割磁感线产生的感觉电流为逆时针方向，所以能反应线框中感觉电流变化规律的是图A。【答案】A【谈论】本题察看法拉第电磁感觉定律和右手定章、电流图象等有关知识。2(2009上·海物理)．如图，圆滑的平行金属导轨水平搁置，电阻不计，导轨间距为l，左边接一阻值为R的电阻。地区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，与导轨垂直且接触优秀，遇到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左界限由静止开始运动，测得电阻两头电压随时间平均增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3，r＝0.2，s＝1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感觉强度B的大小；

McfRBFl（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满B2l2Ndse足v＝v0－m（R＋r）x，且棒在运动到ef处时恰巧静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场所区时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各样可能的图线。【分析】（1）金属棒做匀加快运动，R两头电压UIv，U随时间平均增大，即v随时间平均增大，加快度为恒量，代入数据得：0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s，（4）可能图线以下：五．2008年高考题1、（2008·全国理综2）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a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×××b垂直，ba的延伸线均分导线框．在t＝0时，使导线框从图示地点开始以恒定速度沿ab方向挪动，直到整个导线框走开磁场所区．以i表示导线框中感觉电流的强度，取逆时针方向为正．以下表示i－t关系的图示中，可能正确的选项是答案：C分析：依据法拉第电磁感觉定律和楞次定律，表示的是图C。2．（2008年全国理综1）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方与导线框所在平面垂直，规定磁场的方向垂直低面向里，磁感觉强度B随间变化的规律以以下图.若规定顺时方向为感觉电流I的正方向，以下各中正确的选项是

i－t

关系的图示中，可能正确向正时针图答案：.D分析：在0~1s内，磁感觉强度为正当且平均增大，由法拉第电磁感觉定律可知，感觉电流为一恒定值i0，由楞次定律可知感觉电流方向为逆时针方向（为负值）；在1s~2s内，磁感应强度为正当且平均减小，由法拉第电磁感觉定律可知，感觉电流为一恒定值i0，由楞次定律可知感觉电流方向为顺时针方向（为正当）；在2s~3s内，磁感觉强度为负值且平均增大，由法拉第电磁感觉定律可知，感觉电流为一恒定值i0，由楞次定律可知感觉电流方向为顺时针方向（为正当）；在3s~4s内，磁感觉强度为负值且平均减小，由法拉第电磁感觉定律可知，感觉电流为一恒定值i0，由楞次定律可知感觉电流方向为逆时针方向（为负值）。所以图正确。3．（2008·上海物理）以以下图，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速运动，经过半径为R、磁感觉强度为B的圆形匀强磁场所区，导体棒中的感觉电动势与导体棒的地点x关系的图像是答案：分析：由法拉第电磁感觉定律可知，导体棒中的感觉电动势的图像是A.。

yvRBOx与导体棒的地点x关系4（2008天津理综）磁悬浮列车是一种高速低耗的新式交通工具．它的驱动系统简化为以下模型，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，宽度为d的NP边平行于x轴，如图1所示．列车轨道沿Ox方向，轨道地区内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感觉强度B沿Ox方向按正弦规律散布，其空间周期为λ，最大值为B0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感觉强度同样，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移．设在短临时间内，、PQ边所在地点的磁感觉强度随时间的变化可以忽视，并忽视全部阻力．列车在驱动系统作用下沿Ox方向加快行驶，某时辰速度为v（v＜v0）．⑴简要表达列车运转中获取驱动力的原理；⑵为使列车获取最大驱动力，写出MM、PQ边应处于磁场中的什么地点及λ与d之间应知足的关系式；⑶计算在知足第⑵问的条件以下车速度为v时驱动力的大小．zyMQBB0OlxxOλ2λ分析：⑴因为列车速度与磁场平移速度方向同样，致使穿过金属框的磁通量发生变化，因为电磁感觉，金属框中会产生感觉电流，该电流遇到安培力即为驱动力．⑵为使列车获取最大驱动力，MM、PQ应位于磁场中磁感觉强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，致使线框中电流最强，也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大，所以，d应为的奇数倍，即2d2d(2k1)或2k(kN)①21⑶因为知足⑵问条件，则MM、边所在处的磁感觉强度大小均为B0且方向总相反，经短PQ暂的时间t，磁场沿Ox方向平移的距离为v0t，同时，金属框沿Ox方向挪动的距离为vt．因为v0＞v，所以在t时间内MN边扫过磁场的面积S＝(v0－v)ltEt依据闭合电路欧姆定律有I

ER依据安培力公式，MN边所受的安培力FMN＝B0IlPQ边所受的安培力FPQ＝B0Il依据左手定章，MM、PQ边所受的安培力方向同样，此时列车驱动力的大小F＝FMN＋FPQ＝2B0Il4B02l2(v0v)联立解得：FR六．2007年高考题1．（2007·全国理综1）以以下图，LOO’L为’一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰巧位于图中所示的地点。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中可以正确表示电流—时间（I—t）关系的是（时间以l/v为单位）（）答案：D分析：在t=0到t=1个单位（l/v）时间，导线框上面切割磁感线的长度不变，导线框下面切割磁感线的长度减小，导线框中产生的逆时针方向感觉电流渐渐增大；在t=1到t=2个单位（l/v）时间，导线框上面切割磁感线的长度渐渐减小，导线框下面切割磁感线的长度不变，导线框中产生的顺时针方向感觉电流渐渐增大；所以可以正确表示电流—时间（I—t）关系的是D。2、（2007·全国理综2）以以下图，在PQ、QR区在着磁感觉强度大小相等、方向相反的匀强磁场、

PQR．．××fe

域中存磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，

ll

．．××

框的邻边都互相垂直，bc边与磁场的界限P重合，导线场所区的尺寸以以下图。从t＝0时辰开始，线框穿两个磁场所区。以a→b→c→d→e→f为线框中势ε的正方向，以下四个ε－t关系表示图中正确的选项是

2ldc．．××2l．．××abll

框与磁匀速横的电动答案：C分析：由法拉第电磁感觉定律和右手定章分段可判断出导线框bc边、de边、fa边切割磁感线产生感觉电动势的大小和方向，四个ε－t关系表示图中正确的选项是C。3.（2007·上海物理）如图（a）所示，圆滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触优秀。在导轨平面上有一矩形地区内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感觉强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场所区的右端，当磁场以速度v1匀速向右挪动时，导体棒随之开始运动，同时遇到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场所区内。（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不可以超出多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内战胜阻力所做的功和电路中耗费的电功率各为多大？（4）若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加快直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加快直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时辰t导体棋睥刹时速度大小为vt，求导体棒做匀加快直线运动时的加快度大小。3．分析：（1）E＝BL（v1－v2），I＝E/R，B2L2（v1－v2）F＝BIL＝R，速度恒准时有：

Rmv1BL（a）vvtOtt七．2006年高考题1.（2006·天津理综）．在竖直向上的匀强磁场中，水平搁置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感觉电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感觉强度B随时间t如图2变化时，以以下图中正确表示线圈中感觉电动势E变化的是分析：在0~1s时间内，依据楞次定律，产生的感觉电动势方向为顺时针方向；在1~3s时间内，磁场坚固，不产生感觉电动势；在3~5s时间内，产生的感觉电动势方向为逆时针方向；依据法拉第电磁感觉定律，在0~1s时间内产生的感觉电动势是在3~5s时间内的2倍，所以选项A正确。八．2005年高考题1.(2005全·国理综1)图中两条平行虚线间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯开线圈，ad与bc间的为l。t0时辰，bc边与磁场所区界限重合（如图）。现令恒定的速度v沿垂直于磁场所区界限的方向穿过磁场所区。

al距离也b线圈以取沿cdabcda的感觉电流为正，则在线圈穿越磁场所区的过程中，感觉电流I随时间t变化的图线可能是答案：B分析：依据法拉第电磁感觉电律和楞次定律，选项B正确。2．（2005·上海物理）以以下图，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连结，并沿A的轴线OX从O点自左向右匀速穿过螺线管A．能正确反应经过电流表中电流，随x变化规律的是答案：分析：在小线圈B沿A的轴线OX从O点自左向右匀速穿过螺线管A的过程中，由楞次定律可知，先磁通量增大，产生与通电螺线管中电流方向相反的感觉电流，此后磁通量不变，感觉电流为零，出通电螺线管时，磁通量减小，产生与通电螺线管中电流方向相反的感应电流，所以能正确反应经过电流表中电流，随x变化规律的是C．九．2004年高考题1.（2004·上海物理）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定搁置，问距为L，一端经过导线与阻值为

R的电阻连结；导轨上放一质量为

m

的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽视不计；均

匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力

F作用在金属杆上，

杆最后将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动

速度

v也会变化，v与F的关系如右以以下图.（取重力加快度g=10m/s2）（1）金属杆在匀速运动以前做什么运动？（2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感觉强度B为多大？（3）由v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？由图线可以获取直线的斜率k=2，BR1（T）⑥kL2（3）由直线的截距可以求得金属杆遇到的阻力f，f=2（N）⑦若金属杆遇到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数0.4⑧2.（17距左端

分）（2007·广东物理）如图L处的中间一段被弯成半径为

15（a）所示，一端关闭的两条平行圆滑导轨相距L，H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在地区无磁场，右段地区存在磁场

B0，左段地区存在平均散布但随时间线性变化的磁场B（t），如图15（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，搁置一质量为

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滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为

R，导轨电阻不计，重力加快度为

g。（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感觉电流的大小和方向能否发生改变？为何？（2）求0到时间t0内，回路中感觉电流产生的焦耳热量。（3）商讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一刹时，回路中感觉电流的大小和方向。解：（1）感觉电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧随意地点时，回路中磁通量的变化率同样。①（2）0—t0时间内，设回路中感觉电动势大小为E0，感觉电流为I，感觉电流产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感觉定律：E0L2B0②tt0依据闭合电路的欧姆定律：IE0③R由焦定律及②③有：QI2RtL4B02④t0R（3）设金属进入磁场B0一刹时的速度变v，金属棒在圆弧地区下滑的过程中，机械能守恒：mgH

1mv2⑤2在很短的时间

t内，依据法拉第电磁感觉定律，金属棒进入磁场

B0地区刹时的感觉电动势为E，则：E

t

,

xt

vB0Lx

L2

B(t)

⑥十．2003年高考题1.（2003上海物理，22）以以下图，OACO为置于水平面内的圆滑闭合金属导轨，O、C处罚别接有短电阻丝（图顶用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其余部分电阻不计）。导轨OAC的形状知足y2sinx（单位：m）。磁3感觉强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平yA面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以v恒定