【精选 详解】高三物理名校试题汇编系列(第5期)专题10 电磁感应
最新高中物理高频考点专题讲解《电磁感应》(附强化训练与答案解析)

最新高中物理高频考点专题讲解《电磁感应》一、考点汇总:1、利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题2、加速度公式a=△v/△t在电磁感应中的应用3、电磁感应在生活中的应用的有关问题4、闭合线框从不同高度穿越磁场的问题二、核心考点考向分析与例题讲解【考点1】利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题1、考向分析在电磁感应现象中,二次电磁感应问题在高考题中时常出现,解决该类问题的方法有程序法、逆向推理法等.(一)程序法(正向推理法)(二)逆向推理法首先依据二次感应产生的效应,判断二次感应电流的方向.⇩其次依据螺线管中感应电流的方向,应用安培定则,判定二次感应电流产生的磁通量方向,明确它是阻碍第一个感应磁场变化的.⇩然后依据楞次定律,得出第一个感应磁场的方向及相应的变化的可能情况,从而得到引起磁场变化的电流的方向与变化.⇩最后,依据电流的方向,判断导体切割磁感线运动的方向与速度.2、例题讲解◆典例一:(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动【答案】BC◆典例二:(多选)如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动()A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动【答案】BD【技巧总结】在二次感应现象中,“程序法”和“逆向推理法”的选择1.如果要判断二次感应后的现象或结果,选择程序法.【考点2】加速度公式a=△v/△t在电磁感应中的应用1、考向分析(1)在含容电路中某导体在恒力作用下做切割磁感线运动,Q=CU ,U=BLV ,则Q=CBLV,所以△Q=CBL △V,而t QI ∆∆=,由a=t V ∆∆和牛顿第二定律F-BIL=ma 结合,求导体棒运动的加速度a=22Fm CB l +.(2)加速度公式a=v t ∆∆和牛顿第二定律-BIL=ma 结合,求流过导体棒的电荷量q=0mv Bl(3)加速度公式a=v t ∆∆和牛顿第二定律-BIL=ma 即-22B l R x=m(0-v 0),求导体棒的位移. (4)由牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律,则有-BIL=ma,而I=BlvR ;若Δt→0,则有a=v t ∆∆;联立解得-22B l vR Δt=m Δv 则有-22B l R ∑v Δt=m∑Δv,即-22B l R x=m(0-v 0)解得x=022mv RB l .2、例题讲解◆典例一: (多选)用一段横截面半径为r 、电阻率为ρ、密度为d 的均匀导体材料做成一个半径为R (r ≪R )的圆环。
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0.5TB.导线框运动速度的大小为0.5m/sC.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 =0.010.1×0.5T=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=0.22×0.12×0.50.005N=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 2v 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<B 2L 2v R,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aB.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 ΔB 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.1:1B.1:2C.1:4D.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 2R 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 ΔtS=ΔB Δt πr b 2,由于r a :r b =2:1,则有E a E b =r a 2r 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 2v 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<B 2L 2R+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9:1C.a 、b 线圈中感应电流之比为3:4D.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 2R,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流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-aC.U bc =-12B ωL 2,金属框中无电流D.U bc =12B 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 =-12B 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=QB.W 2-W 1=QC.W 1=E kD.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.22C.1D. 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=34R ,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=34R ,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 θB.电路中感应电流的大小为BVsin θrC.金属杆所受安培力的大小为B 2LVsin θrD.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 2sin 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。
2021新高考衡水名师物理:专题十电磁感应

2021新高考衡水名师物理专题卷专题十电磁感应考点29电磁感应现象楞次定律(1 —3)考点30法拉第电磁感应定律自感(4—7、18)考点31电磁感应中的电路问题(8、9)考点32电磁感应中的图象问题(10—12)考点33电磁感应中的动力学与能量问题(13—17、19、20)一、选择题(本题共17个小题,每题4分,共68分。
每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1•随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。
小到手机,大到电动汽车都在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。
如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。
关于无线充电,下列说法正确的是()A •无线充电时,手机上接收线圈的工作原理是龟流的磁效应”B •接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同C.只有将充电底座接到直流电源上,才能对手机进行充电D •只要有无线充电底座,所有手机都可以进行无线充电2•如图,无限长的通电直导线MN竖直固定,电流方向由N M,整个空间存在匀强电场(图中未画出),导线右侧有一带负电的粒子(不计重力),粒子竖直向上做直线运动,则匀强电场方向为()3•如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为 m 的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为 N 极,将永磁体由静止释放,永磁体下落 h 高度到达P 点时速度大小为v ,向下的加速度大小为 a ,圆环的质量为 M ,重力加速度为 g ,不计空气阻力,A. 俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向B. 永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零C. 永磁体运动到P 点时,圆环对桌面的压力大小为 Mg mg ma 1 2D. 永磁体运动到P 点时,圆环中产生的焦耳热为mghmv 2 24•在光滑的水平地面上方, 有两个磁感应强度大小均为 B ,方向相反的匀强磁场, 如图所示,PQ 为两个磁场的边界,磁场范围足够大• 一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向以速度 v 从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线1速度为,则下列说法正确的是()5•如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小化关系为BB o kt ,其中B o 、k 为正的常数。
高三物理电磁感应试题答案及解析

高三物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是【答案】 C【解析】试题分析: 发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的,所以A属于电磁感应现象及其应用;动圈式话筒是利用说话时空气柱的振动引起绕在磁铁上的线圈做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流,利用了电磁感应现象,所以B属于电磁感应现象及其应用;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的,所以C不属于电磁感应现象及其应用;变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的,所以D属于电磁感应现象及其应用,故选C。
【考点】电磁感应2.在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。
一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是()A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθB.t时刻线框匀速运动的速度为C.t时间内线框中产生的焦耳热为D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC【解析】当ab边进入磁场时,有E=Blv0,I=E/R,mgsinθ=BIl,有B2l2v/R=mgsinθ.当ab边刚越过f′时,线框的感应电动势和电流均加倍,则线框做减速运动,有4B2I2v/R=4mgsinθ,加速向上为3gsinθ,A错误;t0时刻线框匀速运动的速度为v,则有4B2I2v/R=mgsinθ,解得v=v/4,B正确;线框从进入磁场到再次做匀速运动过程,沿斜面向下运动距离为3l/2,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mglsinθ/2+(mv02/2-mv2/2)=3mgls inθ/2+15mv2/32,C正确;线框离开磁场时做加速运动,D错误。
2024全国高考真题物理汇编:电磁感应章节综合

2024全国高考真题物理汇编电磁感应章节综合一、单选题1.(2024甘肃高考真题)如图,相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连,处在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v 。
则导体棒ab 所受的安培力为()A .22B d v R,方向向左B .22B d v R ,方向向右C .22B L v R ,方向向左D .22B L v R,方向向右2.(2024甘肃高考真题)工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。
当线圈中通有交变电流时,下列说法正确的是()A .金属中产生恒定感应电流B .金属中产生交变感应电流C .若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小D .若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变3.(2024广东高考真题)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。
两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B .磁场中,边长为L 的正方形线圈竖直固定在减震装置上。
某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。
关于图乙中的线圈。
下列说法正确的是()A .穿过线圈的磁通量为2BL B .永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大C .永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小D .永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向4.(2024江苏高考真题)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a 、b ,线圈a 处在匀强磁场中,现将线圈a 从磁场中匀速拉出,线圈a 、b 中产生的感应电流方向分别是()A .顺时针,顺时针B .顺时针,逆时针C .逆时针,顺时针D .逆时针,逆时针5.(2024湖北高考真题)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编及答案解析(5)

高考物理新电磁学知识点之电磁感应全集汇编及答案解析(5)一、选择题1.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥2.如图所示,L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。
A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.图甲中,闭合S1瞬间和断开S1瞬间,通过A1的电流方向不同B.图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,A1会再次亮起C.图乙中,断开S2瞬间,灯A3立刻熄灭D.图乙中,断开S2瞬间,灯A2立刻熄灭3.两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,如图甲所示。
已知导线框向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。
导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(规定感应电流的方向abcda为正方向)。
下列说法正确的是()A.磁感应强度的方向垂直纸面向内B.磁感应强度的大小为0.5TC.导线框运动速度的大小为0.05m/sD.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0.04N4.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2B r ωB .金属棒MN 中的电流大小为22B r Rω C .图示位置金属棒中电流方向为从N 到MD .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。
高三物理一轮复习名校试题汇编:电磁感应
届高三物理一轮复习名校试题汇编电磁感应1.(云南省玉溪一中届高三上学期期中考试)如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥1.B2.(广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷)如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如下面右图所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示).在t1~t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是()A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势2.A3.(云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷)如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。
现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且bc边与磁场边界MN重合。
当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。
图乙为拉力F随时间变化的图线。
由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小为SNA .B .C .D . 3.B4.(云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷)风速仪的简易装置如图甲所示。
在风力作用下,风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动,线圏中的感应电流随风速的变化而变化。
风速为v 1时,测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示;若风速变为v 2,且v 2>v 1,则感应电流的峰值I m 周期T 和电动势E 的变化情况是( )A .I m 变大,T 变小B .I m 变大,T 不变C .I m 变小,T 变小D .I m 不变,E 变大4.A5.(辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷)如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B 的匀强磁场中(方向向里),间距为L ,左端电阻为R ,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C 的电容器。
完整版高三物理总复习名师《电磁感应经典训练题》含答案Word文档
高三物理总复习名师优选《电磁感觉经典训练题》大连市物理名师工作室门贵宝一.单项选择题1. 一闭合导线环垂直置于匀强磁场中,若磁感觉强度随时间变化如左图所示,则环中的感觉电动势变化状况是: ( A )2, 以以以下图 , 两个互连的金属圆环 , 粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一. 磁场垂直穿过粗金属环所在地域. 当磁场的磁感觉强度随时间均匀变化时, 在粗环内产生的感觉电动势为ε,则 a、 b 两点间的电势差为(C).( A ) 1( B )1( C)2( D) ε2333.以以以下图,匀强磁场方向竖直向下,磁感觉强度大小为B,在磁场中水平固定一个 V 字形金属框架 CAD,已知∠ A=θ,导体棒 MN 在框架上从 A 点开始在外力 F 作用下,沿垂直 MN 方向以速度 v 匀速向右平移,平移过程中导体棒和框架素来接触优异,且构成等腰三角形回路。
已知导体棒与框架的资料和横截面积均同样,其单位长度的电阻均为R,导体棒和框架均足够长,导体棒运动中素来与磁场方向垂直。
关于回路中的电流I、电功率 P、经过导体棒横截面的电荷量q 和外力 F 这四个物理量随时间t 的变化图象,以以下图象中正确的选项是( AD )4. 以以以下图,水平圆滑 U 形框架串入一个电容器,横跨在框架上的金属棒ab 在外力作用下,以速度 v 向右运动一段距离后忽然停止运动,金属棒停止后,不再受图以外物体的作用,导轨足够长,则此后金属棒的运动状况是:(D)A.向右作初速度为零的匀加快运动B.向右作出速度为零的匀加快运动,此后又作减速运动C.在某一地点周边振动D.向右先作加快度逐渐减小加快运动,后作匀速运动5. 以以以下图,一根长为 L 的细铝棒用两个劲度系数为 k 的轻弹簧水平川悬挂在匀强磁场总,磁场方向垂直纸面向里,当铝棒中经过的电流I 从左向右时,弹簧缩短x;当电流反向且强度不变时,弹簧伸长x,则该磁场的磁感觉强度是:(A)A. 2k x/ILB. 2IL/k xC. k x/ILD. kIL/6.以以以下图,线框内有方向正交的匀强电场和匀强磁场,一离子束1垂直于电场和磁场方向飞入此地域,恰好做匀速直线运动,从 O 点此地域,假如仅有电场,离子将从 a 点飞离此地域,经历时间为t1,飞离速度为 v1;假如仅有磁场,离子将从 b 点飞离此地域,经历时间为t2,飞离速度为v2,则以下说法正确的选项是:(A)A.v1>v 2B. aO>BoC. t1>t2D. 以上均不正确7.将一条形磁铁分两次插入一闭合线圈中,两次插入的时间比是2:1,则两次:( C )A.产生的感觉电动势之比是2:1B.产生的电热之比是2:1C.经过导线横截面的电量之比是1:1D.产生的电功率之比是4:1二.多项选择题14.一电子在匀强磁场中,以一正电荷为圆心在一圆轨道上运动,磁场方向垂直于运动平面,电子所受电场力恰好是洛仑兹力的3 倍,电子电量为 e,质量为 m,磁感觉强度为 B,那么电子运动的角速度可能:( AC )A.4Be/mB. 3Be/mC.2Be/mD. Be/m15.以下单位与磁感觉强度的单位T 相当的是: (ABCD )A.Wb/m 2B. kg/A.s 2 D.216.一金属圆环所围面积为 S,电阻为 R,放在磁场中,让磁感线垂直穿过金属环所在平面,若在t 时间内磁感觉强度的变化量为 B ,则经过金属环的电量和下面物理量有关的是:( BCD)A.t 的长短B. R 的大小C. S 的大小D. B 的大小17.以以以下图,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从 a 孔沿水平方向垂直射入容器内的匀强磁场中,结果一部分电子从小孔 c 射出,一部分电子从小孔d 射出,则从c、 d 两孔射出的电子:(ABD)A.速度之比 v c:v d=2:1B.在容器中运动时间之比 t c:t d=1:2C.在容器中运动的加快度大小之比a c:a d= 2 :1D.在容器中运动的加快度大小之比 a :a =2:1c d18.半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为 R0。
近6年全国各地高考物理真题汇编:电磁感应(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:电磁感应学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共12题)1.(2022·全国·高考真题)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则( )A .132I I I <<B .132I I I >>C .123I I I =>D .123I I I ==2.(2017·天津·高考真题)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aB .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3.(2021·北京·高考真题)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U 型导体框左端连接一阻值为R 的电阻,质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 置于导体框上。
不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
ab 以水平向右的初速度v 0开始运动,最终停在导体框上。
在此过程中 ( )A .导体棒做匀减速直线运动B .导体棒中感应电流的方向为a b →C .电阻R 消耗的总电能为202()mv R R r +D .导体棒克服安培力做的总功小于2012mv 4.(2020·江苏·高考真题)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。
高三物理电磁感应与电路试题答案及解析
高三物理电磁感应与电路试题答案及解析1.如图所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则A.金属杆下滑的最大速度B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电量为【答案】 B【解析】感应电动势为①感应电流为②安培力为③根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确2.如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。
整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
现使金属棒以初速度沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。
下列说法正确的是A.金属棒在导轨上做匀减速运动B.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C.整个过程中金属棒克服安培力做功为D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为【答案】C【解析】A、金属棒切割产生感应电动势,产生感应电流,从而受到向左的安培力,做减速运动,由于速度减小,电动势减小,则电流减小,安培力减小,根据牛顿第二定律知,加速度减小,做加速度逐渐减小的减速运动.故A错误.B、根据,则金属棒在导轨上发生的位移.故B错误.=0−mv2,则金属棒克服安培力做功为mv2.故C正确.C、根据动能定律得,−WAD、根据能量守恒得,动能的减小全部转化为整个回路产生的热量,则电阻R产生的热量=mv2.故D错误.QR故选C.【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;电磁感应中的能量转化.3.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。
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【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列(第5期)专题10 电磁感应一、单项选择题1.(湖北省武汉外校、钟祥一中2012届高三四月联考理综试题)物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰。
下列描述中符合物理学史实的是()A.开普勒发现了行星运动三定律,从而提出了日心学说B.牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量GC.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律1.B 解析:哥白尼提出的日心说,卡文迪许首先测出了引力常量G,安培提出了分子电流假说,楞次总结出了判断感应电流方向的规律。
本题答案为B。
2.(北京市2012届高考模拟系列试卷二)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,下列表述正确的是()A.库仑最先提出了电荷周围存在电场的观点 B.法拉第建立了完整的电磁场理论C.楞次得出了电磁感应的产生条件 D.密立根测出了电子的电荷量2.D 解析:电荷周围存在电场的观点是法拉第最先提出的,选项A错误;麦克斯韦建立了完整的电磁场理论,选项B错误;法拉第得出了电磁感应的产生条件,选项C错误;密立根测出了电子的电荷量,选项D正确。
本题答案为D。
3.(上海市十三校2012届高三第二次联考物理试卷)如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力大小的下列说法中正确的是()A.大于环重力mg,并逐渐减小B.始终等于环重力mgC.小于环重力mg,并保持恒定D.大于环重力mg,并保持恒定4.(广东省2012届高考模拟仿真试题理科综合)如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A.向左摆动 B.向右摆动 C.保持静止 D.无法判定4.A 解析:当条形磁铁插入线圈中时,线圈中向左的磁场增强,由楞次定律可判定金属板左端电势高,故带负电的小球将向左摆动,选项A正确。
5.(重庆市名校联盟2012届高三第二学期期中联合考试理科综合试题)一个带负电的粒子在垂直于匀强磁场的内壁光滑的水平绝缘管道内做匀速圆周运动,如图所示,当磁感应强度均匀增大时,此带电粒子的()A.动能保持不变,是因为洛仑兹力和管道的弹力对粒子始终不做功B.动能减小,是因为洛仑力对粒子做负功C.动能减小,是因为电场力对粒子做负功D.动能增大,是因为电场力对粒子做正功5.C 解析:均匀变化的磁场产生稳定的电场,根据楞次定律可判断出,管道内的电场方向与小球的运动方向相同,考虑到小球带负电,所以电场力与运动方向相反,电场力对小球做负功,小球的动能减小,只有选项C正确。
6.(河南省豫东六校联谊2012年高三第一次联考理综卷)如图所示,水平虚线MN 的上方有一匀强磁场,矩形导线框abcd 从某处以v 0的速度竖直上抛,向上运动高度H 后进入与线圈平面垂直的匀强磁场,此过程中导线框的ab 边始终与边界MN 平行,在导线框从抛出到速度减为零的过程中,以下四个图中能正确反映导线框的速度与时间的关系的是( )6.C 解析:没进入磁场区域前,线框做匀减速直线运动,加速度大小为g ,进入磁场区域的过程中,根据楞次定律和左手定则可知,线框所受安培力竖直向下,线框做减速运动,并且其加速度大小大于g ,随着速度的减小,安培力减小,小球的加速度减小,显然,只有选项C 符合要求。
本题答案为C 。
7.(北京市2012届高考模拟系列试卷二)如图所示,LOM 为一45°角折线,折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一边长为l 的正方形导线框沿垂直于OM 的方向以速度v 作匀速直线运动,在t =0的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-时间(I -t )关系的是(时间以v l 为单位)( )7.C 解析:在0—vl 时间内线框切割磁场产生的电动势大小恒定,感应电流沿逆时针方向,可排除选项D ;在v l —v l 3时间内,线框穿出磁场,感应电流均沿顺时针方向,可排除选项AB ,故只有C 正确。
二、多项选择题8.(浙江省2012届重点中学协作体高三第二学期4月调研试题)在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B ,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ 为两个磁场的边界,磁场范围足够大。
一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向,以速度v 从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时,圆环的速度为υ21,则下列说法正确的是A .此时圆环中的电功率为R aB 2224υB .此时圆环的加速度为mR a B υ224C .此过程中通过圆环截面的电量为R Ba 2π D .此过程中回路产生的电能为275.0υm8.AC 解析:根据右手定则可知,在图示位置,圆环左、右两边的线圈因切割磁感线而产生的感应电流方向相同(均是顺时针方向),线圈中的感应电动势大小E =Bav v a B 22122=⋅⋅,感应电流大小RBav R E I 2==,此时圆环中的电功率为P=EI =R a B 2224υ,选项A 正确;根据左手定则可知,圆环左、右两边受到的安培力均是水平向左,所以根据牛顿第二定律可知,圆环的加速度为a=mRv a B R Bav m Ba m a BI 2282422=⋅=⋅,选项B 错误;此过程中通过圆环截面的电量为RBa R t t R t I Q 2π=∆Φ=∆⋅∆∆Φ=∆=,选项C 正确;此过程中回路产生的电能等于小球动能的减小量,所以W 电=2228322121mv v m mv =⎪⎭⎫ ⎝⎛-,选项D 错误。
本题答案为AC 。
9.(陕西省长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学等五校2012届高三第三次模拟考试)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( )A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→bC .金属棒的速度为v 时,电路中的电功率为B 2L 2v 2/RD .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量9.AC 解析:释放瞬间金属棒只受重力的作用,加速度等于g ,选项A 正确;金属棒向下运动时,根据右手定则可知,流过电阻R 的电流方向为b→a ,选项B 错误;金属棒的速度为v 时,电路中的感应电流R BLv R E I ==,电路中的电功率为P=I 2R =B 2L 2v 2/R ,选项C 正确;电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量减去弹簧的弹性势能,选项D 错误。
本题答案为AC 。
10.(浙江省五校2012届高三下学期第二次联考理综试题)如图所示,质量为m 、边长为L 、回路电阻为R 的正方形金属框,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M (M >m )的砝码,金属框上方有一磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场的下边界与金属框的上边平行且相距一定距离.则在金属框从开始运动到整个框进入磁场的过程中,下列说法正确的是( )A .细线对金属框做的功等于金属框增加的机械能B .细线对金属框的拉力可能等于MgC .线框上的热功率可能大于2222()M m g R B L -D .系统的机械能损失可能小于(M-m )gL10.BCD 解析:细线对金属框做的功等于金属框增加的机械能和金属框中产生的总热量之和,选项A 错误;如果线框匀速进入磁场,线框受到的合力为零,细线对金属框的拉力T =Mg ,此时线框受到的竖直向下的安培力F 安=(M-m )g ,选项B 正确;设线框匀速进入磁场时的速度为v 0,则F 安=BIL =B 2L 2v 0/R ,又F 安=(M-m )g ,可求出,此时线框上的热功率为P =F 安v=2222()M m g R B L-,整个过程中系统的机械能损失等于(M-m )gL ;若线框刚进入磁场时的速度大于v 0,则进入磁场后的安培力F 安>B 2L 2v 0/R=(M-m )gL ,线框上的热功率大于2222()M m g R B L-,选项C 正确;若线框刚进入磁场时的速度小于v 0,则进入磁场后的安培力F 安<B 2L 2v 0/R=(M-m )gL ,系统的机械能损失小于(M-m )gL ,选项D 正确。
本题答案为CD 。
三、非选择题11.(浙江省2012届重点中学协作体高三第二学期4月调研试题)如下图所示.两条电阻不计的金属导轨平行固定在倾角为37º的斜面上,两导轨间距为L =0.5 m .上端通过导线与R=2Ω的电阻连接,下端通过导线与R L =4Ω的小灯泡连接.在CDFE 矩形区域内有垂直斜面向上的匀强磁场,CE 间距离d =2 m .CDFE 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化的关系如图乙所示,在t =0时,一阻值为R 0=2Ω的金属棒从AB 位置由静止开始运动,在金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,设导轨AC 段有摩擦.其它部分光滑.g 取10m/s 2。
求:(1)通过小灯泡的电流强度;(2)金属导轨AC 段的动摩擦因数;(3)金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中,整个系统产生的热量.11.(1)0.1A (2)3223 (3)1.175J解析:(1)由法拉第电磁感应定律有:5.0=∆∆=∆∆Φ=Ld t B t E V ,由闭合电路欧姆定律得:1.000=+⨯+=R R R R R E I L L A 。
(2)灯泡亮度不变,则通过灯泡的电流仍为I L ,设金属棒运动到CD 时的速度为v ,金属棒在AC 段的加速度为a ,则依题意有:0)(R I I R I BLv L L L ++=, IR R I L L =,由牛顿第二定律可得:ma mg mg =︒-︒37cos 37sin μ; 运动学公式:1at v =;由图像可知s t 41=,T B 2=,代入以上方程联立可得s m v /0.1=,3223=μ。
(3)金属棒在CE 段做匀速直线运动,则有BIL mg =︒37sin ,解得m =0.05kg ,BD 段的位移221==t v x m ,根据能量守恒有:Q mv d x mg +=︒+22137sin )(,可解得J Q 175.1=。