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文档简介
最新6年高考4年模拟之电磁感应
第一部分六年高考题荟萃
2010年高考新题
1.2010•全国卷n•18如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,
r)
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
大"ST"五
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。己知磁场
xxxxx
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d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为片、工和入,则
A.FJF/F"B.Fc<Fd<Fb
C.Fc>F„>FdD.Fc<Fh<Fd
【答案】D
【解析】线圈从a到b做自由落体运动,在力点开始进入磁场切割磁感线所以受到安排力
心由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通
量不变不产生感应电流,在,处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从a•处切
割磁感线所受安培力必然大于5处,答案D.
【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解
2.2010•江苏物理•2—矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持
线框的面积不变,将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后
的磁感应强度不变,在1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个
过程中,线框中感应电动势的比值为
(A)-(B)1(C)2(D)4
2
答案:B
3.2010•新课标•14
在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献下列说法正确的是
As奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象
B、麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在
C、库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实嗡测定了元电荷的数值
D、安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
答案:AC,解析:选项B错误,赫兹用实验证实了电磁波的存在.选项D错误,洛仑
兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场时电流的作用规律。
4.2010•新课标•21如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对
的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直
棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落
距离为0.2R时铜棒中电动势大小为用,下落距离为0.8R时电动势大小为后2,忽略涡流
损耗和边缘效应.关于g、4的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
A、E1>E2,a端为正B、b端为正
C、E,<E2,a端为正D、E,<£2,b端为正
答案:D»解析:根据z=3L'."»=Bx2jO.96R.Jgx0.2&
E2=BX2、国RjgxO.WR,可见Ei,岛,又根据右手定则判断电流方向从a到0在
电源内部,电流是从负极流向正极的,所以选项:)正确.
5.2010•上海物理•19如右图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为6,
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"F
的正方形框abed的次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0-4,电流均匀增大,排除CD.质
在彳-L,两边感应电流方向相同,大小相加,故电流大。
在t2~G,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。
难度:难。
6.2010•海南物理•2一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。
7.2010•海南物理•7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。
8.2010•瘫T1如图所示,质量mi=0.1kg,电阻R|=O.3C,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=O.2kg,放在绝缘水平
面上,与水平面间的动摩擦因数N=0.2,梅巨0.4m的MM,、NN,相互平行,
电阻不计且足够长。电阻R2=01Q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:(1)a〃对框架的压力
岂=gg①
框架受水平面的支持力
FN="+《②
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
统?中的感应电动势
E=Blv④
MN中电流
MN受到的安培力
F安=IIB⑥
框架开始运动时
7=6⑦
由上述各式代入数据解得
v=6mIs⑧
(2)闭合回路中产生的总热量
。总=与“。⑨
由能量守恒定律,得
2
Fx=^miV+Q&⑩
代入数据解得
x=1.\m(11)
9.2010•江苏物理T3如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,-
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*
答案:
(I)电流稳定后,导体棒做匀速运动BIL=mg
解得嚼
(2)感应电动势E=BIM
感应电洸/
n
山②③®式像得11=—
(3)由题意知.导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为%
机械能好;息=吗h
感应电动势的威值E.=B%
感应电流的最大值
A
10.2010•福建*21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:
21.(19分)
(l)j棒沿导轨向上运动时企椁方桦及赶阳R中的电流分别为J上3有
】/二1氏①
由①@解J'=-p③
(2)由于a棒在PQ上方清淼t程中机械能守恒,因而a棒在磁场中向上滑动的速度大小V与在磁场中
向下•滑动的速度大小攻相等,即%=%=V④
设磁场的磁感应强度为心导体棒长为La棒在磁场中运动时产生的感应电动势为
E=BLv⑤
当。椁沿斜面向上运动时
E
二3天
2XT
IbLB=mgsin0⑦
向下匀速运动时,a棒中的电流为/:,则
⑧
■2R
⑨
1;LR=magsin6
____3
由④@⑧⑨解得«.=y^
(3)由坳知导体棒a沿斜面向上运动时,所受拉力
F=lcLB+magsin0
■“卜训名才修期F=4-m&sin6
11.2010•上海物理•32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轴正方向建立坐标,金属棒从毛=1加处以%=2/n/s的初速度,沿x轴
负方向做。=2〃?/S2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
BLsR—=——-S=2cm2p(、=240pa/,=3AmI;=\um
出RR“°求解。指出该同学解法
R=8.85*1()T2c2/&
的错误之处,并用正确的方法解出结果。
解析:
(1)a--,F-ma=0.2N
m
因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL
_,EBLvb,,八BLvBLat八“
又/=一=----,所以R=----=-----=0.4,
RRI1
111
且S=—a产,得,
2正
所以2=/2次=/2.04*=。2/
(2)x^l--at2=l-t2,得f=所以R=0.4Vi^7。
2
(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q=〃=1x0.4c=0.4c。
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。难度:难。
2009年高考题
一'选择题
1.(09-上海物理•13)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8,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:由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abed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.(09•上海•9)信用卡的磁条中有一个个连续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
叫卜力向
谴礴潦獭^啕
ffiIIH2
3.(09•山东•21)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。
XXX
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
XXX
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DxBxx
点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是XXX
(ACD)!XXXX
N
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
—1
D.感应电动势平均值£=-兀8”丫
4
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a,这时感应电动势
_.1B—nci~
最大正确。感应电动势平均值三=毁=—?一
E=Bav,C—uBav,D正确。
Ar2a4
V
考点:楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则
提示:感应电动势公式后=以只能来计算平均值,利用感应电动势公式E=计算时,
△t
1应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。
4.(09•重庆-20)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,(。是线圈中
心),则D)
A.从X到O,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
5.(09•福建•18)如图所示,固定位置在同,•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go则此过程
(BD)
(F-
A.杆的速度最大值为32d*
B.流过电阻R的电量为我+,
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:当杆达到最大速度为时,F—pmg—Bd'm=0得%=(吐)华+,A
R+rB'd2
错;由公式令二产/二建冬二旦人,B对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由
(R+r)(R+r)R+r
动能定理有:卬/+%.+W安=宓长,其中wf=一,卬安=一。,恒力/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错;恒力夕做的功与
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.(09■浙江-17)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,有一质量为机、阻值为R的闭合矩形金属线框abed用绝缘轻质细杆悬挂
在。点,并可绕。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)
A.aTbfcldTa
B.d->c-b->ci->d
C.先是d->c—>b->a->d,后是a-b~c~d~a
D.先是a―b->c->d-ci,后是d->c->h->a—>d
解析:由楞次定律,一开始磁通量减小,后来磁通量增大,由“增反”“减同”可知电流
方向是d->c->b-ci-d。
7.(09•海南物理•4)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,鸟和生为直流电源,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
XX
8.(09•全国卷II-24))如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大
XX
小随时间的变化率些=女,k为负的常量。用电阻率为夕、横截面积为S的硬
XX
XX
XX
导线做成一边长为/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。
/=竺;⑵曳
(1)
8P8夕
解析:本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势
£=A。/Az=-=—l~k......①
2
在线框产生的感应电流/=-,……②
R
4/
Rn=p一,......③
s
联立①②③得/=竺
8P
(2)导线框所受磁场力的大小为尸=8〃,它随时间的变化率为竺=〃竺,由以上式联
ZA/
一,口AFk212s
N82
9.(09•北京•23)(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,磁感应强度为B。
(1)已知0=0.40〃?,8=205x10-37,。=0123/s,设液体在测量管
内各处流速相同,试求E的大小(万去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、Ror为参量,给出电极a、c
间输出电压U的表达式,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:(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=BDv①
由流量的定义,有Q=Sv=更v②
4
式联立解得后=8。半=侬
初>2就
代入数据得E=4X25X10-3X012V=1.0x1O-3V
3x0.4
(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便,合理即可,如:
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,有闭合电路欧姆定律
/=—^―
R+r
输入显示仪表是a、c间的电压U,流量示数和U——对应,E与液体电阻率无关,而r
随电阻率的变化而变化,由③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R>>r,
则U^E,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.(09•上海物理•24)(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1,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。一质量为机,电阻为r的金属棒MN置于导
轨上,与导轨垂直且接触良好,受到尸=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/=lm,m=lkg,/?=0.3Q>r=0.2Q,s=lm)
(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8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v-vo-^+TFX’且棒在
运动到ef处时恰好静止,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:(1)金属棒做匀加速运动,R两端电压Uoc/oc双v,U随时间均匀增大,即v随时
间均匀增大,加速度为
恒量;
D2,2
(2)=ma,以F=0.5v+0.4
R+r
R2产
代入得(0.5—,)0.4=Q
RD-rr
D2I2
。与y无关,所以。=0.4m/s,(0.5-)=0
R-tr
得"OST
/々、_12灰产_,_咐、J2_Jn(/?+r)
(3)X\—2at,—(R+’.)”2—at,修十即一加以?内十""—$
得:0.2』+0&-1=0,f=ls,
(4)可能图线如下:
11.(09•广东物理•18)(15分)如图18(a)所示,一个电阻值为K,匝数为"的圆形
金属线与阻值为2R的电阻R,连结成闭合回路。线圈的半径为r,.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f变化的关系图线如图
18(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为切和3°.导线的电
阻不计。求0至。时间内
(1)通过电阻Ri上的电流大小和方向;
(2)通过电阻Ri上的电量g及电阻Ri上产生的热量。
解析:⑴由图象分析可知,0至6时间内
由法拉第电磁感应定律有E=〃8=〃也
2
而s二兀r;
£
由闭合电路欧姆定律有人=------
Ri+R
联立以上各式解得
通过电阻用上的电流大小为。=〃鬻殳
由楞次定律可判断通过电阻/?,上的电流方向为从b到a
⑵通过电阻与上的电量q=/访=展
通过电阻K上产生的热量0=/出「2”一尊;立
2005-2008年高考试题分类汇编:电磁感应
一、选择题
1.(08•全国I•20)矩形导线框abed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,下列各图中正确的是
(D)
解析:0-ls内8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,8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.(08•全国II-21)如图,一个边长为/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/的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线/
框对角线柄与导线框的一条边垂直,加的延长线平分导线框.在r=0时,使导''、、之
线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区|X、、Xxi
域.以,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」关系的仪X、xl
图示中,可能正确的是(C)xil
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,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.(08•四川77)在沿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a。
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a减小的方向转动
C.将向使a增大的方向转动D.将转动,因不知磁场方向,不能确定a
会增大还是会减小
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a减小的方
向转动.
4.(08•江苏•8)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感匕、右与直流电源
连接,电感的电阻忽略不计.电键4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"先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗
D”、。都逐渐变暗
解析:考查自感现象。电键K闭合时,电感Li和办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,故氏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〃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.(08•海南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:对A选项,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场,通过旁边静止的线圈不
会产生感应电流,A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.(08•海南•10)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: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。
7.(08•重庆-18)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后大于机g,运动趋势向左
B.FN先大于mg后小于〃吆,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〃电,运动趋势向右
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,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.(08•上海•6)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
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:左环没有闭合,在磁铁插入过程中,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.(08•宁夏•16)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a
B.流过R的电流为由c到d,流过/■的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到(1,流过r的电流为由a到匕
解析:本题考查右手定则的应用。根据右手定则,可判断作为电源,。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,•的电流为由人到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.(08•山东•22)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(AC)
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a-b
C.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: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E=受到的安培力
D2r2
为尸=8忆,计算可得尸=对。在运动的过程中,是弹簧的弹性势能、重力势能
R
和内能的转化,D错。
【高考考点】电磁感应
【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】电磁感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
11.(08•上海70)如图所示,平行于y轴的导体棒以速度u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)
割有效长度L=2RsinO,电动势与有效长度成正比,故在x=R左侧,电动势与x的关系为正
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.(07•宁夏理综•20)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h,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.(07•全国理综I-21)如图所示,L。。'//为一折线,它所形成的两个角ZL。。'
和NOOZ”均为45。。折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,一边长为/
的正方形导线框沿垂直于。。'的方向以速度v作匀速直线运动,在/=0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
表示电流一时间(/—r)关系的是(时间以小为单位)
(D)
14.(07•山东理综•21)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U«、Ub、Uc和Udo下列判断正确的是
B)
cNdN
A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<Uc
c.ua=ub<uc=udD.Uh<Ua<Ud<Uc
15.(07•上海•7)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/的电流时,
(a)(b)
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/的电流时,则在螺线管内中部的磁
感应强度大小为(A)
A.0B.O.5BC.BD.2B
16.(06•陕西•11)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
(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。a、帅放
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:
①以速度v移动4使它与oh的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一
半;③然后,再以速率2丫移动c,使它回到原处;④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Q、。2、。3和。4,则(A)
A.Qi=Q2=a=Q48.。1=。2=2。3=2。4C.2QI=2Q2=Q3=Q4D.Q1W
。2=。3彳。4
17.(06•北京•20)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f“若
该微粒经过P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
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