高三名校物理试题（新课标Ⅱ版）（第03期）10 电磁感应 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2014届高三名校物理试题解析分项汇编（新课标Ⅱ版)（第03期）专题10电磁感应精选名校试题单项选择题1。【2014·云南省部分名校高三12月统一考试】下列说法正确的是A．两个力的合力可能小于其中一个分力大小B．惯性是物体的固有属性，速度越大惯性越大C．将一带电粒子无初速度地放入电场中，在只受电场力的情况下,必定沿电场线运动D．法拉第最早发现了电流的磁效应2.【2013·北京市朝阳区高三第一学期期末统考】某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是(）A．开关S由断开到闭合的瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动【答案】A

3。【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是()A.S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮B.S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮C。S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮D。S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭4。【2014·云南省部分名校（玉溪一中，昆明三中)高三第一次联考（11月）】一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右作匀速运动，如图所示，下列说法正确的是A．线圈中有感应电流,电压表有示数B．线圈中有感应电流，电压表没有示数C．线圈中无感应电流,电压表有示数D．线圈中无感应电流，电压表没有示数5.【2014·北京市通州区高三1月份摸底考试】A．开普勒对天体的运行做了多年的研究，最终提出了万有引力定律B．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化6.【2014·北京市石景山区高三第一学期期末考试】如图8所示，一导线弯成直径为d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始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是A．感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向B．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势的最大值E=BdvD．感应电动势的平均值7。【2014·贵州省六校联盟高三第一次联考】下列说法正确的是()A、伽俐略揭示了力与运动的关系,用理想实验法指出在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去B、卡文迪许利用扭秤巧妙地研究出了万有引力定律C、法拉第发现了电流的磁效应,并研究得出了法拉第电磁感应定律D、安培的分子电流假说很好地解释了电流周围产生磁场的本质，但不能解释磁体周围产生磁场的本质【答案】A【解析】

8。【2014·北京市通州区高三1月份摸底考试】如图6所示，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线框,线框上下边的距离小于磁场边界bd间距离，下边水平。线框从水平面a处由静止开始下落。已知磁场上下边界bd之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线框下边刚通过水平面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Fb、Fc和Fd，且线框匀速通过d水平面,则下列判断中正确的是A．由于线框在c处速度大于b处的速度，根据安培力推导公式，则Fc〉FbB．由于线框在c处速度小于d处的速度,根据安培力推导公式，则Fc〈FdC．由于线框在b处速度小于d处的速度，根据安培力推导公式，则Fb〈FdD．以上说法均不正确【答案】C

【解析】

试题分析：线框进入磁场和离开磁场过程均有一条边切割磁感线，感应电动势，感应电流,安培力，其中通过水平面c时，整个线框都在磁场中,没有磁通量变化9。【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图7所示,在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xy坐标系平面（纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内，线框的ab边与y轴重合,bc边长为L。设线框从t=0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i（取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的函数图象可能是图中的【答案】D【解析】试题分析：线圈的ab边刚进入磁场时,产生逆时针方向的电流，随着速度的增加，感应电流逐渐增大；线圈全部进入磁场后，无感应电流;当线圈的ab边出离磁场时，此时cd边切割磁感线，产生顺时针电流，且随速度的增加而增大。因为线圈此时的速度不为零,所以电流也是从某一值增大。选项D正确。考点：物理图线及法拉第电磁感应定律及楞次定律。10.【2014·北京市大兴区高三第一学期期末试卷】电阻R、电容器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11.【2014·北京市东城区示范校高三第一学期12月联考试卷】有以下物理现象：在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光;降落伞在空中匀速降落；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，并在线圈中产生感应电流.在这些现象所包含的物理过程中，运动物体具有的相同特征是A。都有重力做功 B。物体都要克服阻力做功C。都有动能转化为其他形式的能 D。都有势能转化为其他形式的能12.【2014·北京市东城区示范校高三第一学期12月联考试卷】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面的倾角为θ，导轨的下端接有电阻。当空间没有磁场时,使ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h。两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。关于上述情景,下列说法中正确的是A.两次上升的最大高度比较,有H＝hB.两次上升的最大高度比较，有H<hC。有磁场时，ab上升过程的最大加速度为gsinθD.有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ13.【2014·北京市东城区示范校高三第一学期12月联考试卷】如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为v0。经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ。则A.上升过程中，导线框的加速度逐渐增大B。下降过程中，导线框的加速度逐渐增大C。上升过程中合力做的功与下降过程中的相等D.上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多14。【2014·辽宁省抚顺市六校联合体高三上期期中考试】如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在.电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物。下列相关说法中正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果15。【2013·辽宁省某重点中学高三上期期末考试】如图7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．线框所受安掊力的合力为零D．线框的机械能不断增大16。【2013·辽宁省某重点中学高三上期期末考试】如图9所示，光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为，除灯泡外，其它电阻不计,要使灯泡的功率变为（但灯泡还在额定功率范围内)，下列措施正确的是（）A、换一个电阻为原来一半的灯泡B、把磁感应强度增为原来的2倍C、换一根质量为原来的倍的金属棒D、把导轨间的距离增大为原来的倍17。【2013·北京市丰台区高三第一学期期末考试】如图是一种焊接方法的原理示意图.将圆形待焊接金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化,待焊工件就焊接在一起。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是()A.线圈中的电流是很强的恒定电流B.线圈中的电流是交变电流，且频率很高C.待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小D.焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反【答案】B18.【2014·北京市大兴区高三第一学期期末试卷】某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L(线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是A．闭合S瞬间，A比B先亮 B．闭合S瞬间,B比A先亮C．断开S瞬间，A比B先熄灭 D．断开S瞬间,B比A先熄灭19。【2013·北京市朝阳区高三第一学期期末统考】如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域,则（）BB3lA．若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动20.【2013·辽宁省五校协作体高三第二次模拟考试】如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，方面垂直于纸面向里。在纸面所在平面内有一对角线长也为d的正方形闭合导线ABCD，沿AC方向垂直磁场边界，匀速穿过该磁场区域。规定逆时针方向为感应电流的正方向,t=0时C点恰好进入磁场，则从C点进入磁场开始到A点离开磁场为止，闭合导线中感应电流随时间的变化图象正确的是：【答案】A【解析】试题分析：线框进入磁场后切割磁感线的有效长度先变大后减小，电流方向恒为逆时针，离开磁场时切割磁感线的有效长度先变大后减小，电流方向恒为顺时针,符合条件的选项为A。考点:导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律二、多项选择题21.【2014·贵州省六盘水市六校联合统考高三12月月考】2012年度诺贝尔物理学奖授予了法国科学家塞尔日·阿罗什与美国科学家大卫·维因兰德,以表彰他们独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法。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.下列表述符合物理学史实的是（）A．开普勒认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究C．法拉第发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究22.【2014·辽宁省抚顺二中高三上期期中考试】在物理学发展的过程中，许多科学家付出了艰苦的努力，做出了伟大的贡献.下列说法符合史实的是：（）A。牛顿在创建万有引力定律的过程中，接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想。B.法国学者库仑把自然界存在的两种电荷分别命名为正，负电荷C.英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应D.在建立能量转化和守恒定律的过程中，有几位科学家如迈尔,焦耳，亥姆霍兹等的工作最有成效23。【2014·辽宁省抚顺二中高三上期期中考试】在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1。0Ω，R1=4。0Ω,R2=5。0Ω，C=30μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是（)A。螺线管中产生的感应电动势为1。2VB.闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C。电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10-2WD。S断开后,流经R2的电量为1。8×10—5,故D选项正确。考点：本题考查电磁感应.24。【2014·辽宁省沈阳市高三教学质量监测(一)】如图所示，在磁感应强度B=1。0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是A、通过R的感应电流的方向为由d到aB．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2。0VC.金属杆PQ受到的安培力大小为0。5ND．外力F做功大小等予电路产生的焦耳热25.【2014·云南省部分名校高三12月统一考试】AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒靠立在导轨上（开始时b离O点很近),如图所示．它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中 A．感应电流方向始终是b→a B．感应电流方向先是b→a,后变为a→b C．所受磁场力方向垂直于ab向上 D．所受磁场力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上非选择题26。【2013·北京市朝阳区高三第一学期期末统考】(8分）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0。40m，轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω。将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0。10kg、电阻r=0.20Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2。0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：(1）5s末的感应电动势大小;（2）5s末通过R电流的大小和方向;（3）5s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小。【答案】（1）2V（2)2。0A（3)0。6N

【解析】

27.【2014·贵州省遵义市第四中学高三上学期第三次月考】（18分)如图所示，光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿轨道向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止（导轨与金属杆的电阻忽略不计)．试求：（1）细杆获得初速度瞬间，通过R的电流I（2）当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1（3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q28。【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图15所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0。50m，导轨平面与水平面间夹角θ=370,N、Q间连接一个电阻R=5。0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1。0T。将一根质量m=0。050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0。50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2。0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0。80.求:(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；（2）金属棒达到cd处的速度大小；（3）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。29。【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B.矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H〉l2.线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为。在运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计，重力加速度为g。求:(1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；（2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量.【答案】（1）（2)（3）【解析】E==I=解得q=I=考点：此题考查牛顿第二定律及运动公式；法拉第电磁感应定律.30.【2014·北京市石景山区高三第一学期期末考试】(11分）图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I—t图像．足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°．轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.4kg,杆长L=1.0m．在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I—t图像，设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取g=（1）t=0。5s时电阻R的热功率;（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）估算0~1。2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热．(3）1。2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积，由图知，总格数为130格,31.【2014·北京市通州区高三1月份摸底考试】如图15所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架,MM′和NN′相互平行且足够长,间距l=0.40m，质量M=0.20kg。质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀磁场中，磁感应强度B=0.50T。t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，导体棒ab从静止开始运动;当t=t1时,金属框架将要开始运动,此时导体棒的速度v1=6。0m/s；经过一段时间，当t=t2时，导体棒ab的速度v2=12.0m/s；金属框架的速度v3=0.5m/s.在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好。已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余电阻不计.设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取（1)求动摩擦因数μ；（2）当t=t2时，求金属框架的加速度;(3）若在0~t1这段时间内，MN上产生的热量Q=0。10J,求该过程中导体棒ab位移x的大小。【答案】(1)（2）（3）

【解析】

（3)在0~t1时间内，电路中产生的总热量 （1分)根据功能原理，拉力做功转化为焦耳热和金属棒动能 (1分）解得： （1分)

考点:电磁感应

32。【