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专题电磁感应高考真题汇编

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专题十 电磁感应高考真题汇编(学生版) 1.(单选)(2017?新课标Ⅰ卷T18)扫描对到显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )

答案:A

解析:当加恒定磁场后,当紫铜薄板上下及其左右振动时,导致穿过板的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场进而阻碍板的运动,因此只有A 选项穿过板的磁通量变化,A 正确,BCD 错误.

2.(多选) (2017?新课标Ⅱ卷T20)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m 、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图a 所示.已知导线框一直向右做匀速直线

运动,cd 边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势

随时间变化的图线如图b 所示(感应电流的方向为顺

时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是

( )

A.磁感应强度的大小为0.5T

B.导线框运动速度的大小为0.5m/s

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D.在t=0.4s 至t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N

答案:BC

解析:由图象可以看出,0.2~0.4s 没有感应电动势,说明从开始到ab 进入用时0.2s ,导

线框匀速运动的速度为v=L t =0.10.2m/s=0.5m/s ,由E=BLv 可得B=E Lv =0.010.1×0.5

T=0.2T ,A 错误,B 正确;由b 图可知,线框进磁场时,感应电流的方向为顺时针,由楞次定律可知磁感应强

度的方向垂直纸面向外,C 正确;在0.4~0.6s 内,导线框所受的安培力F=ILB=B 2L 2v R

=0.22×0.12×0.50.005

N=0.04N ,D 错误. 3.(单选) (2017?新课标Ⅲ卷,T15)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直,金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )

A.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向

B.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向

C.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向

D.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向

答案:D

解析:PQ 向右运动,导体切割磁感线,由右手定则可知电流由Q 流向P ,即逆时针方向,再

由楞次定律可知,通过T 的磁场减弱,则T 的感应电流产生的磁场应指向纸面里面,则感应电流方向为顺时针.

4.(多选)(2017·海南卷T10,5分)如图所示,空间中存在一匀强磁场区域,

磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面

内磁场上方有一个正方形导线框abcd ,其上、下两边均为磁场边界平行,

边长小于磁场上、下边界的间距,若线框自由下落,从ab 边进入磁场时开始,

直至ab 边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能

A.始终减小

B.始终不变

C.始终增加

D.先减小后增加

答案:CD

解析:设线框进入磁场时的速度为v ,进入磁场时所受的安培力为F=ILB=B 2L 2v R ,若mg=B 2L 2

v R

,线框进入后做匀速运动,完全进入做加速直至到达最下边;若mg>B 2L 2v R

,线框进入后做加速运动,完全进入继续做加速直至到达最下边,C 正确;若mg

,线框进入后做减速运动,完全进入做加速直至到达最下边,D 正确.

5.(单选) (2017?天津高考卷T3,6分)如图所示,两根平行金

属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导

轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向

垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终

保持静止,下列说法正确的是( )

A.ab 中的感应电流方向由b 到a

B.ab 中的感应电流逐渐减小

C.ab 所受的安培力保持不变

D.ab 所受的静摩擦力逐渐减小

答案:D

解析:磁感应强度均匀减小,磁通量减小,由楞次定律可知ab 中的感应电流方向由a 到b ,

A 错误.由于磁感应强度均匀减小,再由法拉第电磁感应定律E=S Δ

B Δt

,可得感应电动势恒定,则ab 中的感应电流不变,B 错误;由安培力公式F=ILB 知,电流不变,B 均匀减小,安培力减小,C 错误;导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡,则有f=F ,安培力减小,静摩擦力减小,D 正确.

6.(单选)(2017?江苏高考卷T1,6分)如图所示,两个单匝线圈a 、

b 的半径分别为r 和2r .圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合,

则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为( )

A.1:1

B.1:2

C.1:4

D.4:1

答案:A

解析:由于线圈平面与磁场方向垂直,穿过该面的磁通量为Φ=BS,

半径为r 的范围内有匀强磁场,磁场的区域面积为S=πr 2结合图可知,穿过两个线圈的磁

感线的条数是相等的,磁通量都是Φ=πBr 2,与线圈的大小无关,A 正确,BCD 错误.

7.(2016·新课标Ⅱ卷T20)法拉第圆盘发动机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中,圆盘旋转时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是( )

A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定

B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b 的方向流动

C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生

变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的两倍,则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍 答案:AB 解析:将圆盘看成无数幅条组成,它们都在切割磁感线从而产生感应电动势,出现感应电流:根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心,则当圆盘顺时针转动时,流过电阻的电流方向从a 到b ,B 选项正确;若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,但圆盘转动切割磁感

线产生的电动势方向不变,C 选项错误;由法拉第电磁感应定律得感生电动势-E=BL -v=BL 0+ωL 2

=12B ωL 2,A 选项正确;由P=E 2

R 可得P=(12B ωL2)2R ,当ω变为2倍时,P 变为原来的4倍,D 选项错误.

8.(2016?海南单科卷T4)如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距,两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流,若( )

A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向

B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向

C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针

D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针

答案:D

解析:直导线之间的磁场是对称的,圆环在中间时,通过圆环的磁通量为零,金属环上下运动的时候,圆环的磁通量不变,不会有感应电流产生,A 、B 错误;金属环向左侧直导线靠近,则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,根据楞次定律可得,环上的感应电流方向为顺时针,C 错误;金属环向右侧直导线靠近,则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,根据楞次定律可得,环上的感应电流方向为逆时针,D 正确.

9.(2016?北京理综卷T4,6分)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B 随时间均匀增大,两圆环半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ,不考虑两圆环间的相互影响,下列说法正确的是( )

A.E a :E b =4:1,感应电流均沿逆时针方向

B.E a :E b =4:1,感应电流均沿顺时针方向

C.E a :E b =2:1,感应电流均沿逆时针方向

D.E a :E b =2:1,感应电流均沿顺时针方向

答案:B

解析:由于磁场向外,磁感应强度B 随时间均匀增大,由楞次定律可知,感应电流均沿顺时

针方向,排除AC 选项;由法拉第电磁感应定律有E=ΔΦΔt =ΔB Δt S ,因ΔB Δt

相同,a 圆环中产生的感应电动势分别为E a =ΔΦΔt =ΔB Δt S=ΔB Δt πr a 2,b 圆环中产生的感应电动势分别为E b =ΔΦΔt =ΔB Δt

S=ΔB Δt πr b 2,由于r a :r b =2:1,则有E a E b =r a 2

r b 2=41

, B 正确,A 、C 、D 错误. 10. (2016?江苏单科卷T6,4分)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大

后传送到音箱发生声音,下列说法正确的有( )

A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作

B.取走磁体,电吉他将不能正常工作

C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

D.磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化 答案:BCD 解析:铜不可以被磁化,选用铜质弦,电吉他不能正常工作,A 错误;取走磁体,就没有磁场,振弦不能切割磁感线产生电流,电吉他将不能正常工作,B 正确;根据E=n ΔфΔt

可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,C 正确;磁振动过程中,磁场方向不变,但磁通量有时变大,有时变小,线圈中的电流方向不断变化,D 正确.

11.(2016?四川物理卷T7,5分)如图所示,电阻不计、间距为L 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F

的作用由静止开始运动,外力F 与金属棒速度v 的关系是

F=F 0+kv(F 0、k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属

棒中感应电流为i ,受到的安培力大小为F A ,电阻R 两端的电压为

U R ,感应电流的功率为P ,它们随时间t 变化图象可能正确的有

( )

答案:BC

解析:设金属棒在某

一时刻速度为v ,由题

意可知,感应电动势E=BLv ,环路电流I=E R+r =BLv R+r ,即I ∝v ;安培力F A =ILB=B 2L 2

v R+r

,方向水平向左,即F A ∝v ;R 两端电压U R =IR=BLv R+r R ,即U R ∝v ;感应电流功率P=IE=B 2L 2v 2R+r

,即P ∝v 2.分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律有F 合=F-F A =F 0+kv-B 2L 2v R+r =F 0+(k- B 2L 2R+r

)v ,即加速度a=F 合m

,因为金属棒从静止出发,所以F 0>0,且F 合>0,即a >0,加速度方向水平向右.若k=B 2L 2R+r ,F 合=F 0,即a=F 0m

,金属棒水平向右做匀加速直线运动.有v=at ,说明v ∝t ,也即是I ∝t ,F A ∝t ;U R ∝t ;P ∝t 2,所以在此情况下没有选项符合;若k>B 2L 2R+r ,F 合随v 增大而增大,即a 随v 增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度与时间呈指数

增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合;若k

R+r

,F 合随v 增大而减小,即a 随v 增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合.

12.(2016?浙江高考物理卷T3)如图所示,a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长L a =3L b ,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a 、b 线圈中感应电动势之比为9:1

C.a 、b 线圈中感应电流之比为3:4

D.a 、b 线圈中电功率之比为3:1

答案:B

解析:根据楞次定律可知,原磁场向里增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反向外,因

此感应电流为逆时针,A 错误;由法拉第电磁感应定律E=n ΔφΔt =n ΔBS Δt

; 而S=L 2,因此电动势之比为9:1;B 正确;线圈中电阻R=ρL 0S

,而导线长度L 0=n×4L ;故电阻之比为3:1; 由欧姆定律可知I=E R ;则电流之比为3:1,C 错误;电功率P=E 2

R

,电动势之比为9:1;电阻之比为3:1;则电功率之比为27:1,D 错误.

13.(2016?上海高考卷T5)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁( )

A.向上运动

B.向下运动

C.向左运动

D.向右运动

答案:B

解析:若磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向下,感

应磁场方向向上,由安培定则2可知,拇指表示感应磁场的方向,四指弯

曲的方向表示感应电流的方向,可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流;同理,若磁铁向上运动,则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反,A 错误,B 正确;若磁铁向右运动或向左运动,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反, C 、D 错误.

14.(2016?上海单科卷T19)如图a 所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd 相

连,导线框内有一小金属圆环L ,圆环与导线框

在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B 随时

间如图b 所示规律变化时( )

A.在t 1~t 2时间内,L 有收缩趋势

B.在t 2~t 3时间内,L 有扩张趋势

C.在t 2~t 3时间内,L 内有逆时针方向的感应电

D.在t 3~t 4时间内,L 内有顺时针方向的感应电流

答案:AD

解析:在t 1~t 2时间内,穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大,由愣次定律可以确定L 必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大,有收缩的趋势,A 正确;在t 2~t 3时间内,穿过圆环的磁通量向上均匀减小,由法拉第电磁感应定律可知,L 中磁通量不变,则L 中没有感应电流,因此没有变化的趋势,B 、C 错误;在t 3~t 4时间内,向下的磁通量减小,根据楞次定律,在线圈中的电流方向c 到b ,根据右手螺旋定则,穿过圆环L 的磁通量向外减小,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,D 正确.

15.(2015·全国新课标理综Ⅰ卷T19)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是( )

A.圆盘上产生了感应电动势

B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动

答案:AD

解析:圆盘在转动的过程中,半径方向的金属条在做切割磁感线运动,在圆心和边缘之间产生了感应电动势,选项A 正确;圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中,内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生,选项B 正确;圆盘转动过程中,圆盘位置,圆盘面积和磁场都没有发生变化,所以没有磁通量的变化,选项C 错误;圆盘成电中性,不会产生环形电流,选项D 错误.

16.(2015·全国新课标Ⅱ卷T15)如图所示,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度

ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的

长度为L.下列判断正确的是( )

A.U a >U c ,金属框中无电流

B.U b >U c ,金属框中电流方向沿a-b-c-a

C.U bc =-12

B ωL 2,金属框中无电流 D.U bc =12

B ωL 2,金属框中电流方向沿a-c-b-a 答案:C

解析:当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针旋转时,穿过直角三角形金属线框abc 的磁通量

恒为零,所以没有感应电流,选项B 、D 错误;由右手定则可知,C 点电势高,U bc =-12

B ωL 2,选项A 错误,选项

C 正确.

17.(2015·山东理综卷T17)如图所示,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法正确的是( )

A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高

B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动

D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动

答案:ABD.

解析:由右手定则可知,处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高,选项A 正确;根据E=BLV 可知,所加磁场越强,感应电动势越大,感应电流越大,产生的电功率也越大,消耗的机械能越快,则圆盘越容易停止转动,选项B 正确;若所加磁场反向,根据楞次定律可知安培力仍然阻碍圆盘的转动,圆盘不是加速运动,而是做减速运动,选项C 错误;若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘中将无感应电流,不消耗机械能,圆盘将做匀速转动,选项D 正确.

18.(2015·山东理综卷T19)如图甲所示,R 0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T 0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R 0的电流i 始终向左,其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a 端电势高于b 端时,a 、 b 间的电压为U ab 正,下列U ab -t 图象可能正确的是( )

答案:C 解析:在第一个0.25T 0时间内,通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加,由楞次定律可判断内环a 端电势高于b 端,因电流的变化率在逐渐减小,故环内的电动势逐渐减小,同理在第0.25T 0∽0. 5T 0的时间内,通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小,由楞次定律可判断出环内a 端电势低于b 端,因电流的变化率逐渐增大,故内环的电动势逐渐增大,选项C 正确.

19.(2015·上海单科卷)如图所示,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路.在外力F 作用下,回路上方的条

形磁铁竖直向上做匀速运动,在匀速运动过程中外力F 做功W f ,磁

场力对导体棒做功W 1,磁铁克服磁场力做功W 2,重力对磁铁做功W G ,

回路中产生的焦耳热为Q ,导体棒获得的动能为E k .则( )

A.W 1=Q

B.W 2-W 1=Q

C.W 1=E k

D.W F +W G =E k +Q 答案:BCD

解析:由能量守恒定律可知,磁铁克服磁场力做功为W 2,等于回路的电能,电能一部分转化为内能,另一部分转化为导体棒的机械能,所以W 2-W 1=Q ,选项A 错误,选项B 正确;以导体棒为研究对象,由动能定理可知,磁场力对导体棒做功W 1=E k ,选项C 正确;对磁铁有W F +W G - W 2=0,而W 2=W 1+Q ,W 1=E k ,可得W F +W G =E k +Q ,选项D 正确.

20.(2015·海南单科卷T2)如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度V 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直

的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度V 运动时,棒两

端的感应电动势大小为ε′,则ε′ε

等于( ) A.12 B.22

C.1

D. 2 答案:B

解析:设折弯前导体切割磁感线的长度为L ,产生的电动势ε=BLV ,折弯后,导体切割磁场的有效长度为L ′=(L 2)2+(L 2)2=22L ,故产生的感应电动势为ε′=BL ′V=B ·22LV=22ε,所以ε′ε=22

,选项B 正确. 21.(2015·福建理综卷T18)如图所示,由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中.一接入电路电阻为R 的导

体棒PQ ,在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度V 匀速滑动,滑动过程PQ 始终与ab 垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )

A.PQ 中电流先增大后减小

B.PQ 两端电压先减小后增大

C.PQ 上拉力的功率先减小后增大

D.线框消耗的电功率先减小后增大

答案:C

解析:由右手定则可知,PQ 导体棒的电流为Q →P ,画出电路的等效电路图如图所示. 其中R 1为ad 、bc 的电阻,R 2为ab 、cd 的电阻之和,电阻之间满

足的关系为R 1+R 2+R 1=3R ,由题图可知R 1=34

R ,当PQ 导体棒位于ab 的中间位置时,外电路的总电阻R 外中=1.5R 2=34

R ,当导体棒刚开始运动时,外电路的总电阻, R 外′=R 1(R 1+R 2)R 1+R 2+R 1=34R(34R+32R)3R =9R 16

,可见当导体棒向右运动的过程中,开始时的电阻小于中间位置时的电阻,所以导体棒向右运动的过程中外电路的总电阻先增大后减小.由于导体棒做匀速运动,切割磁感线运动产生的电动

势为E=BLV ,保持不变,根据I=E R 外+R

可知,因R 外先增大后减小,I 先减小后增大,选项A 错误;根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir 可知,因I 先减小后增大,Ir 先减小后增大,则U 先增大后减小,选项B 正确;根据P=FV=ILBV 可知,因I 先减小后增大,可得PQ 上拉力的功率先减小后增大,选项C 正确.由以上分析可知,导体棒PQ 上的电阻R 始终大于线框的等效电阻,当导体棒向右运动时电路的总电阻先增大后减小,根据闭合电路的功率分配关系与外电路电阻的关系可知,当外电路的电阻值与电源的内阻相等时,外电路消耗的功率最大,由此可知线框上消耗的电功率是先增大后减小,选项D 错误.

22.(2015·安徽理综卷T19)如图所示,abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为L ,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,导轨电阻不计.已知金属杆MN 倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r ,保持金属杆以速度V 沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )

A.电路中感应电动势的大小为BLV sin θ

B.电路中感应电流的大小为BVsin θr

C.金属杆所受安培力的大小为B 2LVsin θr

D.金属杆的发热功率为B 2LV 2rsin θ

答案:B

解析:金属棒的有效切割长度为L ,电路中感应电动势的大小E=BLV ,选项A 错误;金属棒的电阻R=r L sin θ,根据欧姆定律电路中感应电流的大小I=E R =BLVsin θrL =BVsin θr

,选项B 正确;金属杆所受安培力的大小F=ILB=BVsin θr ·L sin θ·B=B 2LV r

,选项C 错误;根据焦耳定律,

金属杆的发热功率为P=I 2R=(BVsin θr )2·r ·L sin θ=B 2LV 2

sin θr

,选项D 错误. 23.(2014·全国新课标Ⅰ卷T14)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化

B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化

C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化

D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化

答案:D

解析:闭合回路中没有磁通量变化,不可能产生感应电流,选项A 、B 错误;往闭合线圈中插入条形磁铁会产生感应电流,但只是瞬时电流,等到相邻房间观察时,感应电流已经消失,选项C 错误;接电源的线圈在通电或断电时,会使接电流表的线圈中的磁通量发生变化,产生感应电流,选项D 正确.

24.(2014·全国新课标Ⅰ卷T18)如图a

所示,线圈ab ,cd 绕在同一软铁芯上,

在ab 线圈中通以变化的电流,用示波器

测得线圈cd 间电压如图b 所示.已知线

圈内部的磁场与流经线圈的电流成正

比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变

化关系的图中,可能正确的是( )

答案:C

解析:由题图b 可知,在0~0.5s 时间内U cd 为定值,由法拉第电磁感应定律可知,线圈内

磁通量变化率ΔΦΔt

为定值,由于线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,所以0~0.5s 时间内电流随时间变化率为定值,据此可排除A 、B 、D 选项,只有选项C 正确.

25.(2014·山东理综卷T16)如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,

导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M 、N

两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表

示.不计轨道电阻,以下叙述正确的是

A.F M向右

B.F N向左

C.F M逐渐增大

D.F N逐渐减小

答案:BCD

解析:由安培定则可知,通有恒定电流的长直绝缘导线在M 、N 区产生的磁场方向分别为垂直纸面向外、垂直纸面向里,导体棒向右通过M 区时,由右手定则可知产生的电流方向向下,由左手定则可知,F M向左,同理可以判断F N也向左,选项A 错误,选项B 正确;越靠近通

电导线磁场越强,导体棒匀速运动,由法拉第电磁感应定律知E=BLV,而I=

E

R

,F=ILB 可知,FM逐渐增大,FN逐渐减小,选项CD正确.

26.(2014·海南卷T1)如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是

A.总是顺时针

B.总是逆时针

C.先顺时针后逆时针

D.先逆时针后顺时针

答案:C

解析:磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,则导体环中,先是向上的磁通量增加,磁铁过中间以后,向上的磁通量减少,根据楞次定律,产生的感应电流先顺时针后逆时针,选项C 正确.

27.(2013·全国新课标理综Ⅰ卷)如图所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触,下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()

答案:A

解析:用力使MN向右匀速运动,金属棒MN在磁场中切割磁感线产生感应电动势,设∠bac=2θ,匀速运动的速度为V,金属棒MN在某一时刻t,切割磁感线的有效长度为L,则有效长

度L满足tanθ=

L

2

Vt

,得L=2Vttanθ, 根据法拉第电磁感应定律可得其电动势为E=BLV=2BtV2tanθ,设金属棒单位长度的电阻为R0,导轨的对称边长为X,则导轨对称边长的有效长度满足sinθ=

L

2

X

,可得2X=2

L

sinθ

=

4Vt

cosθ

,则回路电阻为R=(2X+L)R0=(

4Vt

cosθ+2Vttanθ)R0,回路电流i=

E

R

=

2BtV2tanθ

(

4Vt

cosθ

+2Vttanθ)R0

=

1

R0

2BV2tanθ

4V

cosθ

+2Vtanθ

=

1

R0

BVsinθ

(2+sinθ)

可见i的大小恒定,与时间无关,选项A正确,选项B、C、D错误.

28.(2013·全国新课标理综Ⅱ卷)如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列V-t图象中,可能正确描述上述过程的是()

电磁感应高考试题

2006年高考 电磁感应 1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是 A .ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +221 2B L V R B .cd 杆所受摩擦力为零 C . 回路中的电流强度为 12() 2BL V V R D .μ与大小的关系为μ=221 2Rmg B L V 2.[全国卷II .20] 如图所示,位于同一水平面内的、两根平行 的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势,i 表示回路中的感应电流,在i 随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于 A .F 的功率 B .安培力的功率的绝对值 C .F 与安培力的合力的功率 D .iE 3.[上海物理卷.12] 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2 相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F .此时 (A )电阻R 1消耗的热功率为Fv /3. (B )电阻 R 。消耗的热功率为 Fv /6. (C )整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ. (D )整个装置消耗的机械功率为(F +μmgcosθ)v· 4、[天津卷.20] 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 感应电动势E 变化的是 B a b R 1R 2 θ θ B 图1 I B t /s O 图2 2 3 4 5

高考物理电磁学知识点之电磁感应真题汇编附解析(5)

高考物理电磁学知识点之电磁感应真题汇编附解析(5) 一、选择题 1.如图所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上.若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场过程的感应电流I随时间t变化的图象是下图所示的() A.B. C.D. 2.如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关K,一段时间后电路中的电流稳定,下列说法正确的是() A.P灯不亮,Q灯亮 B.P灯与Q灯亮度相同 C.断开开关K时,P立即熄灭,Q慢慢熄灭 D.断开开关K时,P突然变亮且保持亮度不变,Q立即熄灭 3.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是 A.B. C.D.

4.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,一根长为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是() A.金属棒MN两端的电压大小为2 B r ω B.金属棒MN中的电流大小为 2 2 B r R ω C.图示位置金属棒中电流方向为从N到M D.金属棒MN转动一周的过程中,其电流方向不变 5.如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则 A.E=B2vb,且A点电势高于B点电势 B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势 C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势 D.E=B1vb,且A点电势低于B点电势 6.在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端,接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h,如图所示,则在此过程中() A.恒力F在数值上等于mgsinθ B.恒力F对金属棒ab所做的功等于mgh

《电磁感应》历年高考题

《电磁感应》高考试题回顾 1.第一个发现电磁感应现象的科学家是: A.奥斯特 B.库仑 C.法拉第 D.安培 2.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁与一圆线圈同在一平面内,磁铁中央与圆心O重合.为 了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i,磁铁的运动方式应为: A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动 B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动 C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动 D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动 E.使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动 F.使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动 3.如图所示,一无限长直导线通有电流I,有一矩形线圈与其共面.当电流I 减小时,矩形线圈将: A.向左平动 B.向右平动 C.静止不动 D.发生转动 4.如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流.当 把磁铁向右方移动时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定电流: A.该电流的方向如图中箭头所示.磁铁移走后,这电流很快消 失 B.该电流的方向如图中箭头所示.磁铁移走后,这电流继续维 持 C.该电流的方向与图中箭头方向相反.磁铁移走后,电流很快 消失 D.该电流的方向与图中箭头方向相反.磁铁移走后,电流继续维持 5.如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N.两环套在一个通 电密绕长螺线管的中部,螺线管中部区域的管外磁场可以 忽略.当变阻器的滑动触头向左移动时,两环将怎样运 动? A.两环一起向左运动 B.两环一起向右运动 C.两环互相靠近 D.两环互相离开

6.如图所示,金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出,下 列哪个说法是正确的? A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反 B.不管向什么方向拉出,环中感应电流方向总是顺时针的 C.不管向什么方向拉出,环中感应电流方向总是逆时针的 D.在此过程中,感应电流大小不变 7.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向.当线圈在此 磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流? A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在的平面做加速运动 C.线圈绕任意一条直径做匀速转动 D.线圈绕任意一条直径做变速转动 8.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图所 示.现将开关K从a处断开,然后合向b处.在此过程中,通过电 阻R2的电流方向是: A.先由c流向d,后又由c流向d B.先由c流向d,后由d流向c C.先由d流向c,后又由d流向c D.先由d流向c,后由c流向d 9.如图所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.A线圈中通有如图(a)所示 的交流电i,则: A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C.t1时刻两线圈间作用力为零 D.t2时刻两线圈间作用力最大 10.如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定 小方形导线框 A.磁铁经过图中位置⑴时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置⑵时, 沿adcb方向 B.磁铁笋过⑴时,感应电流沿adcb方向,经过⑵时沿abcd方向 C.磁铁经过⑴和⑵时,感应电流都沿adcb方向 D.磁铁经过⑴和⑵时,感应电流都沿abcd方向 11.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强 磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为: A.逆时针方向逆时针方向 B.逆时针方向顺时针方向 C.顺时针方向顺时针方向

高考物理大题突破电磁感应(附答案)

1、(2011上海(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m ,两导轨间距L =0.75 m ,导轨倾角为30°,导轨上端ab 接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1r Q J =。(取 210/g m s =)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安;(2)金属棒下滑速度2/v m s =时的加速度a .3)为求金 属棒下滑的最大速度m v ,有同学解答如下由动能定理21 -=2 m W W mv 重安,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。 2、(2011重庆第).(16分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R ,绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U ,求: (1)橡胶带匀速运动的速率;(2)电阻R 消耗的电功率;(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。 3、(2010年江苏).(15分)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

电磁感应篇高考模拟试题

2015年电磁感应篇高考模拟试题11.(2003年上海综合能力测试理科用)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器。其中有一种是 动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面 粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体 的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将 声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 () A 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变 D 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势 28.(2001年粤豫综合能力测试)有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装 强磁铁(磁场方向向下),并在两条铁轨之 间沿途平放—系列线圈。下列说法中不正确 ...

的是() A 当列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化 B 列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快 C 列车运动时,线圈中会产生感应电流 D 线圈中的感应电流的大小与列车速度无关 15.(2002年上海综合能力 测试理科用)右图是一 种利用电磁原理制作的 充气泵的结构示意图。其工作原理类似打点 计时器。当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的 是() A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极

B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极 C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极 D.电磁铁的上端为S极,电磁铁的下端为N极 19.(2004全国理综)一直升飞机停在南半球的 地磁极上空。该处地磁 B 场的方向竖直向上,磁 感应强度为B。直升飞机 螺旋桨叶片的长度为l, 螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离,用ε表示每个叶片中的感应电动势,则( )

高考物理大题突破--电磁感应(附答案)

1、(2011(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m ,两导轨间距L =0.75 m ,导轨倾角为30°,导轨上端ab 接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1r Q J =。(取 210/g m s =)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安;(2)金属棒下滑速度2/v m s =时的加速度a .3)为求金 属棒下滑的最大速度m v ,有同学解答如下由动能定理21 -=2 m W W mv 重安,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。 2、(2011第).(16分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R ,绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U ,求: (1)橡胶带匀速运动的速率;(2)电阻R 消耗的电功率;(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。 3、(2010年).(15分)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)流以电流表电流的最大值I m. 4、(2010)(19)如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ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,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选滑动,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I R之比; (2)a棒质量m a; (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。 5、(2011).如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面,在水平面a1b1b2a2区域和倾 37的斜面c1b1b2c2区域分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。角θ=? 电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b1、b2点,K、Q

1994-2013年电磁感应高考试题

1994-2013年电磁感应高考试题 1(94).图19-5中A是一边长为l的方形线框,电阻为R.今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图19-6中的图 1. (95)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的 磁感应强度B=0.2特,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回 路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移, 速度大小都是v=5.0米/秒,如图13所示.不计导轨上的摩擦. (1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小. (2)求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量. 2. (96)一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( )。 位置Ⅰ位置Ⅱ (A)逆时针方向逆时针方向 (B)逆时针方向顺时针方向 (C)顺时针方向顺时针方向 (D)顺时针方向逆时针方向 3. (96)右图中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行。磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下。线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域。已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在右图的i-x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。

电磁感应近几年高考试题

十二、电磁感应 1 .(2007·新课标全国卷·T20)(6分).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( ) 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 2 .(2008·新课标全国卷·T16)(6分)、如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻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 ( ) 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r 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d ,流过r 的电流为由a 到b 3 .(2009·新课标全国卷·T19)(6分)如图所示,一导体圆环位于纸面内,O 为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM 可绕O 转动,M 端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R 。杆OM 以匀角速度逆时针转动,t=0时恰好在图示位置。规定ω从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随变化的图象是t ω

4.(2010·新课标全国卷·T21)(6分)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E 1,下落距离为0.8R 时电 动势大小为E 2,忽略涡流损耗和边缘效应。关于E 1、E 2 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.E 1>E 2,a 端为正 B. E 1>E 2,b 端为正 C. E 1

专题电磁感应高考真题汇编

专题十 电磁感应高考真题汇编(学生版) 1.(单选)(2017?新课标Ⅰ卷T18)扫描对到显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( ) 答案:A 解析:当加恒定磁场后,当紫铜薄板上下及其左右振动时,导致穿过板的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场进而阻碍板的运动,因此只有A 选项穿过板的磁通量变化,A 正确,BCD 错误. 2.(多选) (2017?新课标Ⅱ卷T20)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m 、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界 平行,如图a 所示.已知导线框一直向右做匀速直线 运动,cd 边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势 随时间变化的图线如图b 所示(感应电流的方向为顺 时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是 ( ) A.磁感应强度的大小为0.5T B.导线框运动速度的大小为0.5m/s C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D.在t=0.4s 至t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N 答案:BC 解析:由图象可以看出,0.2~0.4s 没有感应电动势,说明从开始到ab 进入用时0.2s ,导 线框匀速运动的速度为v=L t =0.10.2m/s=0.5m/s ,由E=BLv 可得B=E Lv =0.010.1×0.5 T=0.2T ,A 错误,B 正确;由b 图可知,线框进磁场时,感应电流的方向为顺时针,由楞次定律可知磁感应强 度的方向垂直纸面向外,C 正确;在0.4~0.6s 内,导线框所受的安培力F=ILB=B 2L 2v R =0.22×0.12×0.50.005 N=0.04N ,D 错误. 3.(单选) (2017?新课标Ⅲ卷,T15)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直,金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( ) A.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向 B.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向 C.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向 D.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向 答案:D 解析:PQ 向右运动,导体切割磁感线,由右手定则可知电流由Q 流向P ,即逆时针方向,再

近十年年高考物理电磁感应压轴题

θ v 0 x y O M a b B N 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24.(20分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某 实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。 如图2所示,通道尺寸a =,b =、c =。工作时,在通道内沿z 轴正方向加B =的匀强磁 场;沿x 轴正方向加匀强电场,使两金属板间的电压U =;海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=Ω·m 。 (1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向; (2)船以v s =s 的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以s 的速率涌入进水口由于通 道的截面积小球进水口的截面积,在通道内海水速率增加到v d =s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。 (3)船行驶时,通道中海水两侧的电压U / =U -U 感计算,海水受到电磁力的80%可以转 化为对船的推力。当船以v s =s 的船速度匀速前进时,求海水推力的功率。 解析24.(20分) (1)根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ,其中I 1= R U ,R =ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) (2)U 感=Bu 感b= V (3)根据欧姆定律,I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2=I 2Bb =720 N

推力的功率P =Fv s =80%F 2v s =2 880 W 2006年全国物理试题(江苏卷) 19.(17分)如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨 MON 固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动,导体棒的质量为m ,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时,导体棒位于顶角O 处,求: (1)t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。 (2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。 (3)导体棒在0~t 时间内产生的焦耳热Q 。 (4)若在t 0时刻将外力F 撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19.(1)0到t 时间内,导体棒的位移 x =t t 时刻,导体棒的长度 l =x 导体棒的电动势 E =Bl v 0 回路总电阻 R =(2x +2x )r 电流强度 022E I R r ==(+) 电流方向 b →a (2) F =BlI =22 02 22E I R r ==(+) (3)解法一 t 时刻导体的电功率 P =I 2 R =23 02 22E I R r ==(+) ∵P ∝t ∴ Q =2P t =232 02 2(22E I R r ==+) 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P =I 2 R 由于I 恒定 R / =v 0rt ∝t

电磁感应经典高考题

电磁感应经典高考题 (全国卷1)17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5 10 5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水 自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是 A.河北岸的电势较高 B .河南岸的电势较高 C.电压表记录的电压为9mV D .电压表记录的电压为5mV 【答案】BD 【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。根据法拉第电磁感应定律 E BLv 4.5 10 5100 2 9 10 3V, B 对A错。 【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。 (全国卷2)18.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 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c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b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。 (新课标卷)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 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F b、F c 和F d,则 A. F d>F c>F b B. C. F c > F b > F d D. F c < F d < F b F F 【答案】D 【解析】线圈从a到b做自由落体运动, 在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力F b,由于线 .一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆

电磁感应高考真题

1.[2016·北京卷] 如图1-所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( ) 图1- A .E a ∶E b =4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B .E a ∶E b =4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C .E a ∶E b =2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D . E a ∶E b =2∶1,感应电流均沿顺时针方向 答案:B 解析: 由法拉第电磁感应定律可知E =n ΔΦΔt ,则E =n ΔB Δt πR 2.由于R a ∶R b =2∶1,则E a ∶E b =4∶1.由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流.选项B 正确. 2. [2016·江苏卷] 电吉他中电拾音器的基本结构如图1-所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( ) A .选用铜质弦,电吉他仍能正常工作 B .取走磁体,电吉他将不能正常工作 C .增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D .磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化 答案:BCD 解析: 选用铜质弦时,不会被磁化,不会产生电磁感应现象,电吉他不能正常工作,选项A 错误;取走磁体时,金属弦磁性消失,电吉他不能正常工作,选项B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,选项C 正确;根据楞次定律可知,磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化,选项D 正确. 3.[2016·全国卷Ⅱ] 法拉第圆盘发电机的示意图如图1-所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中.圆盘旋转时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是( )

《电磁感应》高考试题

《2000年~2004年电磁感应》高考试题 11.(2003年上海综合能力测试理科用)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器。其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是() A 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变 D 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势 28.(2001年粤豫综合能力测试)有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下),并在两条铁轨之间沿途平放—系列线圈。 下列说法中不正确 ...的是() A 当列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化 B 列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快 C 列车运动时,线圈中会产生感应电流 D 线圈中的感应电流的大小与列车速度无关 15.(2002年上海综合能力测试理科用)右图是 一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示 意图。其工作原理类似打点计时器。当电流 从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下 运动时,以下选项中正确的是() A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极 B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极 C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极 D.电磁铁的上端为S极,电磁铁的下端为N极 19.(2004全国理综)一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。如果 B 忽略a到转轴中心线的距离,用ε表示每个 叶片中的感应电动势,则( ) A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势 B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势

高考电磁感应三类题型总结

高考电磁感应中的三类常见问题的解题思路 一、与力学问题相关的电磁感应问题 近年来,与安培力相关的平衡问题多次在高考中出现,需要做好“源”、“路”、“力”的分析,解决这类问题的一般思路如下: 例题1、不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置,两完全相同的金属导体棒a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面,如图所示,现用一平 行于导轨的恒力F拉导体棒a,使其沿导轨向上运动,在a运动过程中,b始终保持静止,则 以下说确的是() A.导体棒a做匀变速直线运动 B.导体棒b所受摩擦力可能变为0 C.导体棒b所受摩擦力可能先增大后减小 D.导体棒b所受摩擦力方向可能沿导轨向下 【题型点津】题目较为容易,仔细体会一般步骤 例题2、如图所示,DEF、XYZ为处于竖直向上匀强磁场中的两个平行直角导轨,DE、XY水平, EF、YZ竖直.MN和PQ是两个质量均为m、电阻均为R的相同金属棒,分别与水平和竖直导

轨良好接触,并垂直导轨,且与导轨间的动摩擦因数均为μ.当MN棒在水平恒力的作用下向右匀速运动时,PQ棒恰好匀速下滑.已知导轨间距为L,磁场的磁感应强度为B,导轨电阻不计,重力加速度为g,试求: (1)作用在MN棒上的水平恒力的大小; (2)金属棒MN的运动速度大小. 【题型点津】解决此类问题的关键是:根据右手定则或楞次定律判断感 应电流方向,再根据左手定则判断安培力的方向,进行受力分析,确定 物体的运动情况,由动力学方程结合物体的运动状态进行求解。 二、与能量问题相关的电磁感应问题 能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现非常明显,是高考题命题关注的热点之一。主要包括以下两个方面: ①由有效面积变化引起的电磁感应现象中,由于磁场本身不发生变化,一般认为磁场并不输出能量,而是其他形式的能量借助安培力做功来实现能量的转化。 ②由磁场变化引起的电磁感应现象中,无论磁场增强还是减弱,在回路闭合的情况下,磁场通过感应导体对外输出能量。 解题思路如下:

高考真题汇编 电磁感应

分类练习9----电磁感应 一、单选题 1、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,下列各图中正确的是D(08全国1卷) 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(08全国2卷) 3、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α。在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面B(08四川卷) A.维持不动B.将向使α减小的方向转动 C.将向使α增大的方向转动D.将转动,因不知磁场方向,不能确定α会增大还是会减小 a b

4、如图,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F N及在水平 方向运动趋势的正确判断是D(08重庆卷) A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.F N先大于mg后大于mg,运动趋势向右 D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右 5、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(08宁夏卷) 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r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d,流过r的电流为由a到b 6、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ε与导体棒位置x关系的图像是A (08上海卷) 7、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(08上海卷理科综合) 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 8、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:A (06全国1卷) ①以速度v移动d,使它与ob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2v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Q1、Q2、Q3和Q4,则 A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4D.Q1≠Q2=Q3≠Q4 9、如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为 l、下弧长为 d的金属线框的中

电磁感应高考题大题综合

电磁感应电路问题 一、平行导轨,匀强磁场 (1990年全国) 32.参考解答:把PQ作为电源,内阻为R,电动势为ε ε=Blv……………1. 评分标准:全题7分.正确列出1.式得1分.正确得出2.、3.、4.、5.式各得1分.正确得出aP段中电流的大小和流向再各得1分. (2005年江苏)34.(7分)如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和 P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m /s的速度向右做匀速运动. (1)ab中的感应电动势多大? (2)ab中电流的方向如何? (3)若定值电阻R=3,OΩ,导体棒的电阻r=1.O Ω,,则电路电流大? 34.(共7分) (1)ab中的感应电动势为:① 代入数据得:E=2.0V ② (2)ab中电流方向为b→a (3)由闭合电路欧姆定律,回路中的电流E I R r = + ③ 代入数据得:I=0.5A ④ 评分标准:本题7分,其中第(1)问2分,第二问2分,第三问3分。 第(1)问中①、②各1分。第(2)问中,正确得出ab中电流的方向给2分。第(3)问中,③式给2分,④式给1分。 (2008年全国2卷)24.(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,

高考历年真题电磁感应(原卷版)

10年高考(2011-2020年)全国II卷物理试题分项全解全析 专题12 电磁感应 1、全国II卷2020年高考使用的省份:甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、重庆等10个省份 2、2011-2020年全国II卷分布情况概况: 3、2011-2020年全国II卷试题赏析: 一、选择题 1、(2019·全国II卷·T21)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计.虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场.将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好.已知PQ进

入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是 A. B. C. D. 2、(2018·全国II卷·T18)如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁 场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是() A. B. C. D. 3、(2017·全国II卷·T20)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是

电磁感应经典高考题综合1

高考电磁感应经典试题(精选)专题训练 1.(2013全国新课标理综1第25题)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 2.(2012·物理)如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位

长度的电阻为R0。以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。 (1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式; (2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少? (3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力 做功为W,求导轨动能的增加量。

3.(22分)(2012·理综)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行车后轮由半径r1=5.0×10-2m的金属圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘幅条构成。后轮的、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,形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其半径为r1、外半径为r2、角θ=π/6 。后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。 (1)当金属条ab进入“扇形”磁场时,求感应电动势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“闪烁”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,圈与外圈之间电势差U ab 随时间t变化的U ab-t图象; (4)若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正 常工作?有同学提出,通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度 ω和角θ等物理量的大小,优化前同学的设计方案,请给出你的评价。