高考试题分类汇编：电磁感应

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

2000-2008年高考试题分类汇编：电磁感应（08全国卷1）20.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

答案：D

解析：0-1s内B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，B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。

（08全国卷2）21．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a

b

确的是

答案：C

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 。

（08全国卷2）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，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

解析：导体棒所受的安培力为：F =BIl ………………① （3分）

由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为：)(2

1

10v v v +=

……………………② （3分） 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为：E =Blv ………………③ （3分） 棒中的平均感应电动势为：v Bl E =………………④ （2分） 综合②④式可得：()102

1

v v Bl E +=

………………⑤ （2分） 导体棒中消耗的热功率为：r I P 21=………………⑥ （2分） 负载电阻上消耗的热功率为：12P I E P -=…………⑦ （2分）

由以上三式可得：()r I v v Bl P 21022

1

-+=

…………⑧ （2分） （08北京卷）22．（16分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m 。将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行。当cd 边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小; （2）求cd 两点间的电势差大小;

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件。 解析：（1）cd 边刚进入磁场时，线框速度v =2gh 线框中产生的感应电动势E=BLv ＝BL 2gh (2)此时线框中电流 I =E R

cd 两点间的电势差U =I (

34R )=3

24

Bl gh (3)安培力 F =BIL =222B L gh

根据牛顿第二定律mg-F=ma ,由a =0

解得下落高度满足 h =22

44

2m gR B L

（08天津卷）25．(22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R ，金属框置于xOy 平面内，长边MN 长为l ，平行于y 轴，宽为d 的NP 边平行于x 轴，如图1所示。列车轨道沿Ox 方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B 沿Ox 方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B 0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v 0沿Ox 方向匀速平移。设在短暂时间内，MN 、PQ 边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox 方向加速行驶，某时刻速度为v (v

(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；

(2)为使列车获得最大驱动力，写出MN 、PQ 边应处于磁场中的什么位置及λ与d 之间应满足的关系式：

(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v 时驱动力的大小。 解析：

(1)由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。

(2)为使列车获得最大驱动力，MN 、PQ 应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因此，d 应为

2

λ

的奇数倍，即 (21)

2

d k λ

=+ 或221

d

k λ=

+ （k N ∈）① (3)由于满足第(2)问条件：则MN 、PQ 边所在处的磁感应强度大小均为B 0且方向总相反，经短暂的时间t ?，磁场沿Ox 方向平移的距离为0v t ?，同时，金属框沿Ox 方向移动的距离为v t ?。

因为v 0>V ，所以在t ?时间内MN 边扫过磁场的面积 0s=(v )v l t -?

在此t ?时间内，MN 边左侧穿过S 的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 00()MN B l v v t ?Φ=-? ②

同理，该t ?时间内，PQ 边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化 00()PQ B l v v t ?Φ=-? ③ 故在t ?内金属框所围面积的磁通量变化 PQ MN ?Φ=?Φ+?Φ ④

根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小 E t

?Φ

=

? ⑤ 根据闭合电路欧姆定律有 E

I R

=

⑥ 根据安培力公式，MN 边所受的安培力 0MN F B Il = PQ 边所受的安培力 0PQ F B Il =

根据左手定则，MN 、PQ 边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小

02MN PQ F F F B Il =+= (7) 联立解得

22004()

B l v v F R

-= (8)

（08四川卷）17．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

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 答案：B

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α减小的方向转动．

（08江苏卷）8．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有

A.a 先变亮，然后逐渐变暗

B.b 先变亮，然后逐渐变暗

C.c 先变亮，然后逐渐变暗

D.b 、c 都逐渐变暗 答案：AD

解析：考查自感现象。电键K 闭合时，电感L 1和L 2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b 、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a 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。

（08江苏卷）15．(16分)如图所示，间距为L 的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计．场强为B 的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d 1，间距为d 2．两根质量均为m 、有效电阻均为R 的导体棒a 和b 放在导轨上，并与导轨垂直． (设重力加速度为g )

(1)若a 进入第2个磁场区域时，b 以与a 同

样的速度进入第1个磁场区域，求b 穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△E k ．

(2)若a 进入第2个磁场区域时，b 恰好离开第1个磁场区域；此后a 离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域．且a ．b 在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相．求b 穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q ．

(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a 穿出第k 个磁场区域时的速率v 答案（1）b 穿过地1个磁场区域过程中增加的动能θsin 1mgd E k =?； （2）θsin )(21d d mg Q +=；

（3）mR d l B d l B mgRd v 8sin 41

221

2

22-=θ 解析：(1) a 和b 不受安培力作用，由机械能守恒定律知，

θsin 1mgd E k =? ……①

(2) 设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v 1刚离开无磁场区域时的速度为v 2， 由能量守恒知：

在磁场区域中， θsin 212112

22

1mgd mv Q mv +=+ ……② 在无磁场区域中， θsin 2

12

122

12

2mgd mv Q mv +=

+ ……③ 解得 θsin )(21d d mg Q += ……④ (3) 在无磁场区域：

根据匀变速直线运动规律 θsin 12gt v v =- ……⑤ 且平均速度

t

d v v 2

122=+ ……⑥ 有磁场区域：

棒a 受到的合力 BIl mg F -=θsin ……⑦ 感应电动势

Blv =ε ……⑧ 感应电流 R

I 2ε

=

……⑨

解得 v R

l B mg F 2sin 2

2-=θ ……⑩ 根据牛顿第二定律，在t 到t+△t 时间内

∑∑

?=?t m

F

v ……⑾

则有 ∑∑?-

=?t mR v

l B g v ]2sin [22θ ……⑿ 解得 12

2212sin d mR

l B gt v v -

=-θ ……⒀ 【高考考点】电磁感应和能量关系

【易错提醒】第（2）小问的题目比较长，不容易看懂，要耐心审题

【备考提示】电磁感应和能量关系运动是整个物理学的核心，在每年的压轴题经常会出现。通常有多个问，一般第（1）小问不难，后面的几问比较难，但不要放弃，要有分部得分意识，因此在复习中要培养学生分析物理问题的能力和分部得分意识。

（08重庆卷）18.如题18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

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

答案：D

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。

（08宁夏卷）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

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

答案：B

解析：本题考查右手定则的应用。根据右手定则，可判断PQ 作为电源，Q 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r 的电流为由b 到a 。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。

（08山东卷）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

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 答案：AC

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 Blv =，受到的安培

力为F BIL =，计算可得22B L v F R

=,C 对。在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势

能和内能的转化，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。

（08上海卷）10．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

答案：A

解析：在x =R 左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x 轴正方向成θ角，则导

体棒切割有效长度L =2R sin θ，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。

（08上海卷）24．（14分）如图所示，竖直平面内有一半径为r 、内阻为R 1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在M 、N 处与相距为2r 、电阻不计的平行光滑金属轨道ME 、NF 相接，EF 之间接有电阻R 2，已知R 1＝12R ，R 2＝4R 。在MN 上方及CD 下方有水平方向的匀强磁场I 和II ，磁感应强度大小均为B 。现有质量为m 、电阻不计的导体棒ab ，从半圆环的最高点A 处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒ab 下落r /2时的速度大小为v 1，下落到MN 处的速度大小为v 2。

（1）求导体棒ab 从A 下落r /2时的加速度大小。

（2）若导体棒ab 进入磁场II 后棒中电流大小始终不变，求磁场I 和II 之间的距离h 和R 2上的电功率P 2。

（3）若将磁场II 的CD 边界略微下移，导体棒ab 刚进入磁场II 时速度大小为v 3，要使其在外力F 作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a ，求所加外力F 随时间变化的关系式。

解析：（1）以导体棒为研究对象，棒在磁场I 中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab 从A 下落r /2时，导体棒在策略与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得

mg －BIL ＝ma ，式中l ＝3r

1

Blv I R =

总

式中 844844R R R R R R R ?总（＋）

＝

＋（＋）

＝4R

由以上各式可得到221

34B r v a g mR

=－

（2）当导体棒ab 通过磁场II 时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即

222422t t

B r v B r v mg BI r B r R R ??=?=??=

并并

式中 1243124R R

R R R R

?并＝＝＋

解得

22

22

344t mgR mgR

v B r B r

=

=并

导体棒从MN 到CD 做加速度为g 的匀加速直线运动，有

22

22t v v gh -=

得 2

222

449322v m gr h B r g

=-

此时导体棒重力的功率为

2222

34G t m g R

P mgv B r

== 根据能量守恒定律，此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率，即

12G P P P P =+=电＝2222

34m g R

B r 所以，23

4

G P P =＝

2222916m g R B r （3）设导体棒ab 进入磁场II 后经过时间t 的速度大小为t v '，此时安培力大小为

2243t B r v F R

'

'=

由于导体棒ab 做匀加速直线运动，有3t v v at '=+ 根据牛顿第二定律，有 F ＋mg －F ′＝ma

即 2234()

3B r v at F mg ma R

++-

= 由以上各式解得

22222233444()()333B r v B r B r a

F at v m g a t ma mg R R R

=+--=++-

（08海南卷）1、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 ．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 答案：A

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。

（08海南卷）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

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

答案：AD

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。

（08广东卷）18．（17分）如图（a ）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L =0.3m ．导轨左端连接R ＝0.6 Ω的电阻，区域abcd 内存在垂直于导轨平面B =0.6T 的匀强磁场，磁场区域宽D =0.2 m ．细金属棒A 1和A 2用长为2D =0.4m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为t =0.3 Ω,导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度r =1.0 m/s 沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A 1进入磁场（t =0）到A 2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R 的电流强度，并在图（b ）中画出．

西

东

解析：0－t 1（0－0.2s ）

A 1产生的感应电动势：V BDv E 18.00.13.06.0=??== 电阻R 与A 2并联阻值：Ω=+?=2.0r

R r

R R 并 所以电阻R 两端电压Ω=?+=

+=

072.018.03

.02.02

.0E r

R R U 并并

通过电阻R 的电流：A R U I 12.06

.0072.01=== t 1－t 2（0.2－0.4s ） E=0, I 2=0

t 2－t 3（0.4－0.6s ） 同理：I 3=0.12A

（08上海卷）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（ ）

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 答案：B

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。

02（江苏、河南卷）1．如图所示，在一均匀磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab 、cd

上无摩擦地滑动。杆ef 及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef 一个向右的初速度，则 A

A ef 将减速向右运动，但不是匀减速

B ef 将匀减速向右运动，最后停止

C ef 将匀速向右运动

D ef 将往返运动

04（江苏卷）2．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置

2(右)．则D

A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a

C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D. 导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左

04（全国卷）3 ．一矩形线圆位于一随时间t变化的匀强磁场内，

磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，

如图1所示。磁感应强度B随t的变化规律

如图2所示。以I表示线圈中的感应电流，以

图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则

以

下的I—t图中正确的是（A ）

04（全国卷）4．如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于x y平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框a bcd位于x y

平面内，线框的a b边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起由静

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的变化图线I—t图可能是下D

图中的哪一个？

05（广东卷）5 如图3所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同水

平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。

开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中 AD

Ａ．回路中有感应电动势

Ｂ．两根导体棒所受安培力的方向相同

Ｃ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒 Ｄ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒

05（广东卷）6.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，不．正确的说法是 （A ） A.库伦发现了电流的磁效应 B.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象 C.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

05（辽宁卷）7 ．如图4所示，两根相距为l 的平行直导轨a b 、cd 、b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计。MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R 。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v （如图）做匀速运动。令U 表示MN 两端电压的大小，则 （ A ）

A ．,

21

vBl U =

流过固定电阻R 的感应电流由b 到d B ．,2

1

vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由d 到b

C ．,vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由b 到d

a

c

b

d

图3

D ．,vBl U =流过固定电阻R 的感应电流由d 到b

05（河北、河南、安徽、山西）8 ．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈， ad 与bc 间的距离也为l 。t=0时刻，bc 边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a →b →c →d →a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是（ B ）

05（河北、河南、安徽、山西）9 ．如图，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，

磁感应强度的大小为B ，磁场方

向垂直于纸面向里。许多质量为m 带电量为+q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O 射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中Bq

mv R =。哪个图是正确的？（A

05（四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙）10 ．如图，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），B

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

S

N

N

S R C a

b

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

06（陕西卷）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aob (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oa 、ob 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：A

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Q 1、Q 2、Q 3和Q 4,则

A.Q 1=Q 2=Q 3=Q 4

B.Q 1=Q 2=2Q 3=2Q 4

C.2Q 1=2Q 2=Q 3=Q 4

D.Q 1≠Q 2=Q 3≠Q 4

06（北京卷）12 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I 2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。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的D

A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t

B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t

C.轨迹为pb ，至屏幕的时间将等于t

D.轨迹为pa ，至屏幕的时间将大于t

06（四川卷）13 .如图所示，接有灯泡L 的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O 位置对应于弹簧振子的平衡位置，P 、Q 两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则D A.杆由O 到P 的过程中，电路中电流变大 B.杆由P 到Q 的过程中，电路中电流一直变大 C.杆通过O 处时，电路中电流方向将发生改变 D.杆通过O 处时，电路中电流最大

07宁夏理综 14、电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路，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

07全国理综Ⅰ 15如图所示，LOO /L /为一折线，它所形成的两个角∠LO O /和∠OO /L /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l 的正方形导线框沿垂直于OO /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l /v 为单位）D

07山东理综 16、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 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d 。下列判断正确的是B

A ．U a ＜U b ＜U c ＜U d

B ．U a ＜U b ＜U d ＜U c

C ．U a ＝U b ＜U c ＝U d

D ．U b ＜U a ＜U d ＜U c

07上海 17、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I 的电流时，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I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为A A ．0 B ．0.5B

C ．B

D ．2 B

06（天津卷）18 . 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中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是（ A ）

×

×

× × ×

×

v

N

N

a

b

c

d

06（江苏卷）19 ．关于多用电表的使用，下列说法中正确的是 （ A ） A ．用电流挡测电流或用电压挡测电压前,必须检查机械零点 B ．用电阻挡测电阻前,不需要检查机械零点

C ．用电阻挡测电阻时，若从一个倍率变换到另一个倍率，不需要重新检查欧姆零点

D ．用电阻挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大

（00上海卷） 1 ．（13分）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef ，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb 构成一个边长为I 的正方形，棒的电阻为r ，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为0B 。

（1）若从0=t 时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k ，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。

（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当1t t =秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？

（3）若从0=t 时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B 与t 的关系式）？

23．（1）感应电动势2

ki t

??Φ=

ε ○

1 感应电流 r

ki r I 2

==ε

○2

方向：逆时针（见右图）

（2）1t t =秒时，10kt B B += ○3 BII F = ○

4

20.（12分）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导

轨间的距离为l 。导轨上面横放着两根导体棒cd ab 和，构成矩形回路，如

r

kI kt B F 3

10)(+=∴ ○5

（3）总磁通量不变2

0)(l B vt l Bl =+ ○6

vl

l l

B B +=

∴0 2 （01北京、内蒙古、安徽卷）

图所示．两根导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B ．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度0v （见图）．若两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少．

（2）当ab 棒的速度变为初速度的

4

3

时，cd 棒的加速度是多少？ 20.参考解答： ab 棒向cd 棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流．ab 棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动，cd 棒则在安培力作用下作加速运动．在ab 棒的速度大于cd 棒的速度时，回路总有感应电流，棒继续减速，cd 棒继续加速．两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度v 作匀速运动．

（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有

mv mv 20=

①

根据能量守恒，整个过程中产生的总热量

2

2204

1)2(2121mv v m mv Q =-=

② （2）设ab 棒的速度变为初速度的4

3

时，cd 棒的速度为'v ，则由动量守恒可知

'4

3

00mv v m mv +=

③ 此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 Bl v v )'4

3(0-=ε

④

R

I 2ε

=

⑤

此时cd 棒所受的安培力

IBl F =

⑥

cd 棒的加速度

m

F a =

⑦

由以上各式，可得

mR

v l B a 4022=

⑧

评分标准：本题12分．

02春季理综3 （20分）磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图所示，已知一台单和发电机转子导线框共有N 匝，线框长为l 1，宽为l 2，转子的转动角速度为ω，磁极间的磁感强度为B ，试导出发电机的瞬时电动热E 的表达式。

现在知道有一种强水磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感强度可增大到原来的K 倍，如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动热都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？

（3）（6分）铁是叶绿素生物合成过程中必需的元素，缺铁植标最明显的症状是叶片发黄，请问这一症状首先出现在植株的幼叶还是老叶上？为什么？

（2）（20分）取轴Ox 垂直于磁感强度，线框转角为θ（如图所示），线框长边垂直于纸面，点A 、B 表示线框长边导线与纸面的交点，O 点表示转轴与纸面的交点。

线框长边的线速度为

2

2

l v ω=

①

一根长边导线产生的电动势为2

2

l ω·θsin B ·1l ，一匝导线框所产生的感应电动势为

θωsin 211B l l E = ②

N 匝线框产生的电动势应为

t B l Nl NE E N ωωsin 211== ③

磁极换成钕铁硼永磁体时，设匝数为N ＋

，则有

t KB l l N E N ωωsin 21'=' ④

由N N E E '=可得