1、圖 320152015 年高考電磁感應專題復習（附答案）年高考電磁感應專題復習（附答案）一、選擇題一、選擇題1、 （2014 上海）上海）如圖，勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發生變化，回路變為圓形。則磁場： （）A逐漸增強，方向向外B逐漸增強，方向向里C逐漸減弱，方向向外D逐漸減弱，方向向里2 2、( (20142014新課標全國卷新課標全國卷) ) 在法拉第時代，下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是： （）A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內的線圈兩端與相鄰房間

2、的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化3、如圖 3 所示，小燈泡正常發光，現將一與螺線管等長的軟鐵棒沿管的軸線迅速插入螺線管內，小燈泡的亮度如何變化： （）A不變B變亮C變暗D不能確定4 4、 （20142014江蘇卷江蘇卷）如圖所示，一正方形線圈的匝數為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中在t時間內，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到 2B.在此過程中，線圈中產生的感應電動勢為： （）A.Ba22tB.nBa22tC.nBa2tD.2nBa2t5

3、5、 （20142014山東卷山東卷）如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內，通有恒定電流的長直絕緣導線垂直并緊靠軌道固定，導體棒與軌道垂直且接觸良好，在向右勻速通過M、N兩區的過程中，導體棒所受安培力分別用FM、FN表示不計軌道電阻以下敘述正確的是： （）AFM向右BFN向左CFM逐漸增大DFN逐漸減小6 6、 （20142014四川卷四川卷） 如圖所示，不計電阻的光滑 U 形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很小質量為 0.2 kg 的細金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為 1 m 的正方形，其有效電阻為 0.1

4、.此時在整個空間加方向與水平面成 30角且與金屬桿垂直的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化規律是B(0.40.2t) T，圖示磁場方向為正方向框、擋板和桿不計形變則： （）At1 s 時，金屬桿中感應電流方向從C到DBt3 s 時，金屬桿中感應電流方向從D到CCt1 s 時，金屬桿對擋板P的壓力大小為 0.1 NDt3 s 時，金屬桿對擋板H的壓力大小為 0.2 N7 7、 （20142014安徽卷安徽卷） 英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發感生電場如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場B，環上套一帶電荷量為q的小球已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變

5、化率為k，若小球在環上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是： （）A0B.12r2qkC2r2qkDr2qk8 8、 （20142014全國卷全國卷）很多相同的絕緣銅圓環沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊讓條形磁鐵從靜止開始下落條形磁鐵在圓筒中的運動速率： （）A均勻增大B先增大，后減小C逐漸增大，趨于不變D先增大，再減小，最后不變9 9、 （20142014廣東卷廣東卷）如圖 8 所示，上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊： （）A在P和Q中都做自由

6、落體運動B在兩個下落過程中的機械能都守恒C在P中的下落時間比在Q中的長D落至底部時在P中的速度比在Q中的大1010、 （20142014江蘇卷江蘇卷）如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現接通交流電源，過了幾分鐘，杯內的水沸騰起來若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有： （）A增加線圈的匝數B提高交流電源的頻率C將金屬杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯1 11 1、 （20132013 大綱大綱理綜理綜）紙面內兩個半徑均為 R 的圓相切于 O 點，兩圓形區域內分別存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為 2R 的導體桿 OA 繞過 O 點且垂直于紙面的軸順

7、時針勻速旋轉，角速度為，t0 時，OA 恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示。若選取從 O 指向 A 的電動勢為正，下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是： （）1 12 2、 （20132013 新課標新課標 1 1）如圖，在水平面（紙面）內有三報相同的均勻金屬棒 ab、ac 和 MN，其中 ab、ac 在 a 點接觸，構成“V”字型導軌。空間存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使 MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中 MN 始終與bac 的平分線垂直且和導軌保持良好接觸。下列關于回路中電流 i 與時間 t 的關系圖線，可能正確的是： （）ABCDOAtEOAtEOBtEOCt

8、EODabcMNitOitOitOitO1 13 3、 （20132013 新課標新課標 2 2）如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為 L、電阻為 R 的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為 d（dL）的條形勻強磁場區時導線框的的右邊恰與磁場的左邊界重合， 隨后導線框進入并通過磁場區域。 下列 v-t 圖像中可能正確描述上述過程的是：（）14、 （2010 安徽理綜）安徽理綜）如圖所示，水平地面上方矩形區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（為細導線） 。兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面。運動過

9、程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界。設線圈、落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱量分別為 Q1、Q2。不計空氣阻力，則： （）Av1v2，Q1 Q2Bv1=v2，Q1= Q2Cv1Q2Dv1=v2，Q1 Q215、 （2008 山東理綜山東理綜）兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為 L，底端接阻值為 R 的電阻.將質量為 m 的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為 B 的勻強磁場垂直， 如圖所示. 除電阻 R 外其余電阻不計. 現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則： （）A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于

10、重力加速度 gB. 金屬棒向下運動時，流過電阻 R 的電流方向為 abC. 金屬棒的速度為 v 時，所受的安培力大小為 F=D. 電阻 R 上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少二、計算題二、計算題1616、 （20142014新課標新課標卷卷）半徑分別為r和 2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內，一長為r、質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下 在內圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出) 直導體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉動，在

11、轉動過程中始終與導軌保持良好接觸設導體棒與導軌之間的動摩擦因數為，導體棒和導軌的電阻均可忽略重力加速度大小g.求(1)通過電阻R的感應電流的方向和大?。?2)外力的功率1717、 （20142014安徽卷安徽卷）如圖 1 所示，勻強磁場的磁感應強度B為 0.5 T，其方向垂直于傾角為 30的斜面向上絕緣斜面上固定有“A”形狀的光滑金屬導軌的MPN(電阻忽略不計)，MP和NP長度均為 2.5 m，MN連線水平，長為 3 m以MN中點O為原點、OP為x軸建立一維坐標系Ox.一根粗細均勻的金屬桿CD，長度d為 3 m，質量m為 1 kg、電阻R為 0.3 ，在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度 v1

12、 m/s 在導軌上沿x軸正向運動(金屬桿與導軌接觸良好)g取 10 m/s2.圖 1圖 2(1)求金屬桿CD運動過程中產生的感應電動勢E及運動到x0.8 m 處電勢差UCD；(2)推導金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖 2 中畫出Fx關系圖像；(3)求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產生的焦耳熱1818、 （20142014江蘇卷江蘇卷） 如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L，長為 3d，導軌平面與水平面的夾角為，在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面垂直質量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋

13、放， 在滑上涂層之前已經做勻速運動， 并一直勻速滑到導軌底端 導體棒始終與導軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計，重力加速度為g.求：(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數；(2)導體棒勻速運動的速度大小 v；(3)整個運動過程中，電阻產生的焦耳熱Q.1919、 （20142014天津卷天津卷） 如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角30的斜面上，導軌電阻不計，間距L0.4 m導軌所在空間被分成區域和，兩區域的邊界與斜面的交線為MN，中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁場感應度大小均為B0.5 T在區域中，將質量m10.1

14、kg，電阻R10.1 的金屬條ab放在導軌上，ab剛好不下滑然后，在區域中將質量m20.4 kg，電阻R20.1的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開始下滑cd在滑動過程中始終處于區域的磁場中，ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取g10 m/s2，問(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時，cd的速度 v 多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x3.8 m，此過程中ab上產生的熱量Q是多少？2020、 （2 2014014浙江卷浙江卷）某同學設計一個發電測速裝置，工作原理如圖所示一個半徑為R0.1 m 的圓形金屬導軌固定在豎

15、直平面上，一根長為R的金屬棒OA，A端與導軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉軸上 轉軸的左端有一個半徑為rR3的圓盤， 圓盤和金屬棒能隨轉軸一起轉動圓盤上繞有不可伸長的細線，下端掛著一個質量為m0.5 kg 的鋁塊在金屬導軌區域內存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度B0.5 Ta點與導軌相連，b點通過電刷與O端相連測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度鋁塊由靜止釋放，下落h0.3 m 時，測得U0.15 V(細線與圓盤間沒有滑動，金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g取 10 m/s2)(1)測U時，與a點相接的是電壓表的“正極”還是“負極”？(2)求此時鋁塊的速度大??；(

16、3)求此下落過程中鋁塊機械能的損失2121、（20142014 上海上海）如圖，水平面內有一光滑金屬導軌，其 MN、PQ 邊的電阻不計，MP 邊的電阻阻值 R=1.5，MN 與 MP 的夾角為 1350，PQ 與 MP 垂直，MP 邊長度小于 1m。將質量 m=2kg,電阻不計的足夠長直導體棒擱在導軌上， 并與 MP 平行。 棒與 MN、 PQ 交點 G、 H 間的距離 L=4m.空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度 B=0.5T。在外力作用下，棒由 GH 處以一定的初速度向左做直線運動，運動時回路中的電流大小始終與初始時的電流大小相等。(1)若初速度 v1=3m/s，求棒在 GH 處

17、所受的安培力大小 FA。(2)若初速度 v2=1.5m/s，求棒向左移動距離 2m 到達 EF 所需時間t。(3)在棒由 GH 處向左移動 2m 到達 EF 處的過程中，外力做功 W=7J,求初速度 v3。2222、 （20200808 上海物理上海物理）如圖所示，豎直平面內有一半徑為r、內阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環，在M、N處與相距為 2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場 I 和 II，磁感應強度大小均為B?，F有質量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環的最高點A處由靜止下落，在下落過

18、程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2 時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A下落r/2 時的加速度大小。（2）若導體棒ab進入磁場 II 后棒中電流大小始終不變，求磁場 I 和 II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）若將磁場 II 的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場 II 時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關系式。20152015 年高考電磁感應專題復習參考答案年高考電磁感應專題復習參考答案一、選擇題一、選擇題1、CD2、D3、

19、C4、B5、BCD6、AC7、D8、C9、C10、AB11、C12、A13、D14、D15、AC二、計算題二、計算題1616、解析 (1)在t時間內，導體棒掃過的面積為S12t(2r)2r2根據法拉第電磁感應定律，導體棒上感應電動勢的大小為BSt根據右手定則，感應電流的方向是從B端流向A端因此，通過電阻R的感應電流的方向是從C端流向D端由歐姆定律可知，通過電阻R的感應電流的大小I滿足IR聯立式得I3Br22R.(2)在豎直方向有mg2N0式中，由于質量分布均勻，內、外圓導軌對導體棒的正壓力大小相等，其值為N，兩導軌對運行的導體棒的滑動摩擦力均為fN在t時間內，導體棒在內、外圓軌上掃過的弧長為l

20、1rt和l22rt克服摩擦力做的總功為Wff(l1l2)在t時間內，消耗在電阻R上的功為WRI2Rt根據能量轉化和守恒定律知，外力在t時間內做的功為WWfWR外力的功率為PWt由至 12 式得P32mgr92B2r44R1717、解析 (1)金屬桿 CD在勻速運動中產生的感應電動勢EBlv(ld)，E1.5 V(D點電勢高)當x0.8 m 時，金屬桿在導軌間的電勢差為零設此時桿在導軌外的長度為l外，則l外dOPxOPdOPMP2MN22得l外1.2 m由楞次定律判斷 D 點電勢高，故 CD 兩端電勢差UCBBl外v, UCD0.6 V(2)桿在導軌間的長度l與位置x關系是lOPxOPd332x

21、對應的電阻R1為R1ldR，電流IBlvR1桿受的安培力F安BIl7.53.75x根據平衡條件得FF安mgsinF12.53.75x(0 x2)畫出的Fx圖像如圖所示(3)外力F所做的功WF等于Fx圖線下所圍的面積，即WF512.522 J17.5 J而桿的重力勢能增加量Epmgsin故全過程產生的焦耳熱QWFEp7.5 J1818、解析 (1)在絕緣涂層上受力平衡mgsinmgcos解得tan.(2)在光滑導軌上感應電動勢EBlv感應電流IER安培力F安BLI受力平衡F安mgsin解得vmgRsinB2L2(3)摩擦生熱QTmgdcos能量守恒定律3mgdsinQQT12mv2解得Q2mgd

22、sinm3g2R2sin2B4L4.1919、解析 (1)由右手定則可以直接判斷出電流是由a流向b.(2)開始放置ab剛好不下滑時，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，設其為Fmax，有Fmaxm1gsin設ab剛好要上滑時，cd棒的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律有EBLv設電路中的感應電流為I，由閉合電路歐姆定律有IER1R2設ab所受安培力為F安，有F安ILB此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件有F安m1gsinFmax綜合式，代入數據解得v5 m/s(3)設cd棒的運動過程中電路中產生的總熱量為Q總，由能量守恒有m2gxsinQ總12m2v2又QR1R1R2Q總解得Q1.

23、3 J2020、解析 本題考查法拉第電磁感應定律、右手定則等知識和分析綜合及建模能力(1)正極(2)由電磁感應定律得UEt12BR2U12BR2vr13R所以v2U3BR2 m/s(3)Emgh12mv2E0.5 J2121、 解析解析 （1）棒在 GH 處速度為 v1,因此根據法拉第電磁感應定律有：E1=BLv1 ，由閉合電路歐姆定律得 I1=BLv1/R ，棒在 GH 處所受安培力為 FABI1L ,解式且代入數據得：FAB2L2v1/R = 8N（2）設棒移動距離為 a2m，由幾何關系可得 EF 間距也為 a，向左移動整個過程中磁通量的變化量Ba(a+L)/2 ，題設運動時回路中電流保持不變，即感應電動勢 E2不變，開始移動時有 E2=BLv2 ,又整個過程中 E2=/tBa(a+L)/(2t) ,解以上兩式并代入數據得ta(a+L)/(2Lv2)1s.（3）設外力做功為 W=7J，克服安培力做功為 WA，導體棒