《电磁感应历年高考题》
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若感应电动势分别为E a 、E b ，则E a ∶E b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1 答案：B解析：线框切割磁感线时的感应电动势为E ＝BLv ，解得E a ∶E b ＝1∶2，B 正确．2．[2024·湖北省名校联盟联考]今年11月底，襄阳三中举行了秋季运动会，其中“旋风跑”团体运动项目很受学生欢迎．如图是比赛过程的简化模型，一名学生站在O 点，手握在金属杆的一端A 点，其他四名学生推着金属杆AB ，顺时针(俯视)绕O 点以角速度ω匀速转动．已知OA ＝l ，AB ＝L 运动场地附近空间的地磁场可看作匀强磁场，其水平分量为B x ，竖直分量为B y ，则此时( )A ．A 点电势高于B 点电势B ．AB 两点电压大小为B y ω（L 2＋2lL ）2C ．AB 两点电压大小为B y ω（L ＋l ）22D ．AB 两点电压大小为B x ωL(L ＋l) 答案：B解析：地磁场在北半球的磁感应强度斜向下，其竖直分量B y 竖直向下，则金属杆切割B y 产生动生电动势，由右手定则可知电源内部的电流从A 点到B 点，即B 点为电源的正极，故A 点电势低于B 点电势，A 错误；动生电动势的大小为E ＝Bl v －，解得U BA ＝B y L ω（L ＋l ）＋ωl 2 ＝B y Lω（L ＋2l ）2，B 正确，C 、D 错误．3．(多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示，图(b )为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连．当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号．已知线圈有n 匝，线圈半径为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B ，则下列说法正确的是( )A．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高B．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低C．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nrBvD．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nπrBv答案：BD解析：根据右手定则，可知上极板带负电，下极板带正电，因此下极板电势更高，A项错误，B项正确；每匝有效切割长度为2πr，则E＝2πnBvr，C项错误，D项正确．4．如图所示，一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下，以速度v0在竖直平面内的U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中除电阻R外，其余电阻均不计，U形框左端与平行板电容器相连，质量为m的带电油滴静止于电容器两极板中央，半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好．则以下判断正确的是()A．油滴所带电荷量为mgdBLv0B．电流自上而下流过电阻RC．A、B间的电势差U AB＝BLv0D．其他条件不变，使电容器两极板距离减小，电容器所带电荷量将增加，油滴将向下运动答案：B解析：由右手定则可知，导体棒中电流方向从B到A，电流自上而下流过电阻R，故B正确；弧长为L的半圆形硬导体棒切割磁感线的有效长度D＝2Lπ，则A、B间的电势差为U AB＝2BLv0π，C错误；油滴受力平衡可得qE＝mg，E＝U ABd，则油滴所带电荷量为q＝πmgd2BLv0，A错误；其他条件不变，使电容器两极板距离减小，由C＝εS4πkd知电容器的电容变大，又由Q＝UC可知，电容器所带电荷量将增加，电场力变大，油滴将向上运动，故D错误．5．(多选)如图所示，矩形金属框架三个竖直边ab 、cd 、ef 的长都是l ，电阻都是R ，其余电阻不计．框架以速度v 匀速平动地穿过磁感应强度为B 的匀强磁场，设ab 、cd 、ef 三条边先后进入磁场时，ab 边两端电压分别为U 1、U 2、U 3，则下列判断结果正确的是( )A ．U 1＝13 Blv B ．U 2＝2U 1C ．U 3＝0D ．U 1＝U 2＝U 3 答案：AB解析：当ab 边进入磁场时I ＝E R ＋R 2＝2Blv 3R ，则U 1＝E －IR ＝13Blv ；当cd 边也进入磁场时I ＝E R ＋R 2 ＝2Blv 3R ，则U 2＝E －I R 2 ＝23 Blv ，三条边都进入磁场时U 3＝Blv ，A 、B 正确．6．[2024·湖北省武汉市月考](多选)如图所示，电阻不计的平行长直金属导轨水平放置，间距L ＝1 m ．导轨左右端分别接有阻值R 1＝R 2＝4 Ω的电阻．电阻r ＝2 Ω的导体棒MN 垂直放置在导轨上，且接触良好，导轨所在区域内有方向竖直向的匀强磁场，大小为B ＝2 T ．在外力作用下棒沿导轨向左以速度v ＝2 m /s 做匀速直线运动，外力的功率为P ，MN 两端的电势差为U MN ，则以下说法正确的是( )A ．U MN ＝4 VB ．U MN ＝2 VC ．P ＝16 WD ．P ＝4 W 答案：BD解析：棒产生的感应电动势大小为E ＝BLv ＝4 V ，外电阻是R 1和R 2并联总电阻为R ＝2 Ω，MN 两端的电势差为U MN ＝R R ＋r E ＝2 V ，A 错误，B 正确；回路电流为I ＝ER ＋r ＝1 A ，电路总功率为P 总＝EI ＝4 W ，由能量守恒可知外力的功率和电路总功率相同，有P ＝4 W ，C 错误，D 正确．7．[2024·吉林省长春市模拟]在如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝R ，圆形金属线圈半径为r 1，线圈导线的电阻也为R ，半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 0和B 0，其余导线的电阻不计．闭合开关S ，至t ＝0的计时时刻，电路中的电流已经稳定，下列说法正确的是( )A ．线圈中产生的感应电动势大小为B 0πr 21t 0B ．t 0时间内流过R 1的电量为B 0πr 22RC ．电容器下极板带负电D ．稳定后电容器两端电压的大小为B 0πr 223t 0答案：D解析：由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝πr 22 B 0t 0，A 错误；由闭合电路欧姆定律得感应电流为I ＝E R ＋R 1＋R 2 ＝πr 22 B 03Rt 0 ，t 0时间内流过R 1的电量为q ＝It 0＝πr 22 B 03R，B 错误；由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，C 错误；稳定后电容器两端电压的大小为U ＝IR 1＝B 0πr 223t 0，D 正确．8．(多选)如图所示，长为a ，宽为b ，匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈总电阻为R ，线圈固定不动．当t ＝0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示，则( )A ．线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B ．回路中感应电动势恒为nB 0ab2t 0C ．0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为nB 0abRD ．t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b2t 0R答案：BC解析：由题意可知线圈中磁通量先垂直纸面向外减小，再垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向始终为逆时针方向，A 错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势的大小为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝nabB 02t 0 ，根据闭合电路欧姆定律可得，线圈中电流大小为I ＝E R ＝nabB 02Rt 0 ，t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为F ＝nB 0I·a ＝n 2a 2bB 202Rt 0 ，B 正确，D 错误；0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为q ＝I·2t 0＝nabB 0R，C 正确．9．如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I 恒定不变．将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是( )A ．金属环做直线运动，速度先减小后增大B ．金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止C ．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D ．金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直 答案：C解析：金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，故金属环做曲线运动，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向不受外力作用，故最终做匀速直线运动，方向与直导线平行，故金属环先做曲线运动后做直线运动，C 项正确．10．[2024·云南省昆明市模拟]如图甲所示，一匝数N ＝200的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面．线圈的面积为S ＝0.5 m 2，电阻r ＝4 Ω.设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B 随时间的变化图像如图乙所示．求：(1)2 s 时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小； (2)在3～9 s 内通过线圈的电荷量q 、线圈产生的焦耳热Q. 答案：(1)逆时针，E 1＝20 V (2)q ＝15 C ，Q ＝150 J解析：(1)由楞次定律知，0～3 s 感应电流磁场垂直纸面向外，感应电流方向为逆时针方向；感应电动势为E 1＝N ΔΦ1Δt 1 ＝N ΔB 1·S Δt 1结合图像并代入数据解得E 1＝20 V(2)同理可得3 s ～9 s 内有感应电动势E 2＝N ΔΦ2Δt 2 ＝N ΔB 2·SΔt 2感应电流I 2＝E 2r电荷量q ＝I 2Δt 2 代入数据解得q ＝15 C 线圈产生的焦耳热Q ＝I 22 r Δt 2 代入数据得Q ＝150 J。
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1A ．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 ΔtπR 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( )图1A ．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2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍 答案：AB5.[2016·江苏卷] 据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图所示，假设“天宫一号”正以速度v ＝7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M 、N 的连线垂直，M 、N 间的距离L ＝20 m ，地磁场的磁感应强度垂直于v ，MN 所在平面的分量B ＝1.0×10－5T ，将太阳帆板视为导体．图1(1)求M 、N 间感应电动势的大小E ；(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V ，0.3 W ”的小灯泡与M 、N 相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻．试判断小灯泡能否发光，并说明理由；(3)取地球半径R ＝6.4×103 km ，地球表面的重力加速度g ＝9.8 m/s 2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h (计算结果保留一位有效数字)．解析： (1)法拉第电磁感应定律E ＝BLv ，代入数据得E ＝1.54 V(2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流．(3)在地球表面有G MmR 2＝mg 匀速圆周运动G Mm （R ＋h ）2＝m v 2R ＋h解得h ＝g R 2v 2－R ，代入数据得h ≈4×105 m(数量级正确都算对) 6.[2016·浙江卷] 如图12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匀强磁场，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( )图12A ．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： 由楞次定律可判断，两线圈中产生的感应电流均沿逆时针方向，选项A 错误；由E＝n ΔB Δt S ，S ＝l 2，R ＝ρl S ，I ＝E R ，P ＝E 2R，可知E a ：E b ＝9：1，I a ：I b ＝3：1，P a ：P b ＝27：1，选项B 正确，选项C 、D 错误．7.[2016·全国卷Ⅰ] 如图1，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L ，质量分别为2m 和m ；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R ，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，已知金属棒ab 匀速下滑．求：(1)作用在金属棒ab 上的安培力的大小；(2)金属棒运动速度的大小．图1解析： (1)设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的支持力的大小为N 1，作用在ab 棒上的安培力的大小为F ，左斜面对cd 棒的支持力大小为N 2，对于ab 棒，由力的平衡条件得 2mg sin θ＝μN 1＋T ＋F ①N 1＝2mg cos θ ②对于cd 棒，同理有mg sin θ＋μN 2＝T ③N 2＝mg cos θ ④联立①②③④式得F ＝mg (sin θ－3μcos θ) ⑤(2)由安培力公式得F ＝BIL ⑥这里I 是回路abdca 中的感应电流，ab 棒上的感应电动势为ε＝BLv ⑦式中，v 是ab 棒下滑速度的大小，由欧姆定律得I ＝εR ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式得v ＝(sin θ－3μcos θ)mgR B 2L 2⑨ 8.[2016·全国卷Ⅱ] 如图1所示，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上．t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．图1解析： (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得ma ＝F －μmg ① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E ＝Blv ③联立①②③式可得E ＝Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg ④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律I ＝E R⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为f ＝BIl ⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F －μmg －f ＝0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得R ＝B 2l 2t 0m⑧ 10.[2016·浙江卷] 小明设计的电磁健身器的简化装置如图110所示，两根平行金属导轨相距l ＝0.50 m ，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R ＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d ＝0.56 m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0 T ．质量m ＝4.0 kg的金属棒CD 水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH 相连．CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s ＝0.24 m ．一位健身者用恒力F ＝80 N 拉动GH 杆，CD 棒由静止开始运动，上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直．当CD 棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD 棒回到初始位置(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD 棒进入磁场时速度v 的大小；(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力F A 的大小；(3)在拉升CD 棒的过程中，健身者所做的功W 和电阻产生的焦耳热Q .解析： (1)由牛顿定律a ＝F －mg sin θm＝12 m/s 2 ① 进入磁场时的速度v ＝2as ＝2.4 m/s ②(2)感应电动势E ＝Blv ③感应电流I ＝Blv R④ 安培力F A ＝IBl ⑤代入得F A ＝（Bl ）2v R＝48 N ⑥ (3)健身者做功W ＝F (s ＋d )＝64 J ⑦由牛顿定律F －mg sin θ－F A ＝0 ⑧CD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间t ＝d v⑨焦耳热Q ＝I 2Rt ＝26.88 J ⑩25．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)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素为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．解析：从电磁感应中的动生电动势和电容器的充放电及牛顿第二定律入手．(1)设金属棒下滑的速度大小为v ，则感应电动势为E ＝BL v ①平行板电容器两极板之间的电势差为U ＝E ②设此时电容器极板上积累的电荷量为Q ，据定义有C ＝Q U③ 联立①②③式得Q ＝CBL v . ④(2)设金属棒的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过金属棒的电流为i .金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f 1＝BLi ⑤设在时间间隔(t ，t ＋Δt )内流经金属棒的电荷量为ΔQ ，据定义有i ＝ΔQ Δt⑥ ΔQ 也是平行板电容器极板在时间间隔(t ，t ＋Δt )内增加的电荷量．由④式得ΔQ ＝CBL Δv ⑦式中，Δv 为金属棒的速度变化量．据定义有a ＝Δv Δt⑧ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f 2＝μN ⑨式中，N 是金属棒对导轨的正压力的大小，有N ＝mg cos θ ⑩金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a ，根据牛顿第二定律有mg sin θ－f 1－f 2＝ma ⑪联立⑤至⑪式得a ＝m (sin θ－μcos θ)g m ＋B 2L 2C⑫ 由⑫式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动．t 时刻金属棒的速度大小为v ＝m (sin θ－μcos θ)m ＋B 2L 2Cgt . ⑬ 17．(2013·高考大纲全国卷) 纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )解析：选C.从导体杆转动切割磁感线产生感应电动势的角度考虑．当导体杆顺时针转动切割圆形区域中的磁感线时，由右手定则判断电动势由O 指向A ，为正，选项D 错误；切割过程中产生的感应电动势E ＝BL v ＝12BL 2ω，其中L ＝2R sin ωt ，即E ＝2BωR 2 sin 2 ωt ，可排除选项A 、B ，选项C 正确．17．(2013·高考北京卷)如图所示，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )A ．c →a,2∶1B ．a →c,2∶1C ．a →c,1∶2D ．c →a,1∶2解析：选C.金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E ＝Bl v ，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则．由右手定则判断可得，电阻R 上的电流方向为a →c ，由E ＝Bl v 知，E 1＝Bl v ，E 2＝2Bl v ，则E 1∶E 2＝1∶2，故选项C 正确．3．(2013·高考天津卷)如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1>q 2解析：选A.根据法拉第电磁感应定律E ＝Bl v 、欧姆定律I ＝E R和焦耳定律Q ＝I 2Rt ，得线圈进入磁场产生的热量Q ＝B 2l 2v 2R ·l ′v ＝B 2Sl v R ，因为l ab >l bc ，所以Q 1>Q 2.根据E ＝ΔΦΔt，I ＝E R 及q ＝I Δt 得q ＝BS R，故q 1＝q 2.选项A 正确，选项B 、C 、D 错误． 13．(2013·高考江苏卷)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝1.0 m 、bc ＝0.5 m ，电阻r ＝2 Ω.磁感应强度B 在0～1 s 内从零均匀变化到0.2 T ．在1～5 s 内从0.2 T 均匀变化到－0.2 T ，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求：(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向；(2)在1～5 s 内通过线圈的电荷量q ；(3)在0～5 s 内线圈产生的焦耳热Q .解析：(1)感应电动势E 1＝N ΔΦ1Δt 1，磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB 1S ，解得E 1＝N ΔB 1S Δt 1，代入数据得E 1＝10 V ，感应电流的方向为a →d →c →b →a .(2)同理可得E 2＝N ΔB 2S Δt 2，感应电流I 2＝E 2r电荷量q ＝I 2Δt 2，解得q ＝N ΔB 2S r，代入数据得q ＝10 C. (3)0～1 s 内的焦耳热Q 1＝I 21r Δt 1，且I 1＝E 1r，1～5 s 内的焦耳热Q 2＝I 22r Δt 2 由Q ＝Q 1＋Q 2，代入数据得Q ＝100 J.答案：(1)10 V ，感应电流的方向为a →d →c →b →a(2)10 C (3)100 J 16.(2013·高考安徽卷)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直于导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6)( )A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W解析：选 B.把立体图转为平面图，由平衡条件列出方程是解决此类问题的关键．对导体棒进行受力分析作出截面图，如图所示，导体棒共受四个力作用，即重力、支持力、摩擦力和安培力．由平衡条件得mg sin 37°＝F 安＋F f ①F f ＝μF N ②F N ＝mg cos 37° ③而F 安＝BIL ④I ＝E R ＋r⑤ E ＝BL v ⑥联立①～⑥式，解得v ＝mg (sin 37°－μcos 37°)(R ＋r )B 2L 2 代入数据得v ＝5 m/s.小灯泡消耗的电功率为P ＝I 2R ⑦由⑤⑥⑦式得P ＝⎝⎛⎭⎫BL v R ＋r 2R ＝1 W ．故选项B 正确． 15．(2013·高考浙江卷)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E -t 关系如图所示．如果只将刷卡速度改为v 02，线圈中的E -t 关系图可能是( )解析：选D.由公式E ＝Bl v 可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故本题正确选项为 D. 18.(2013·高考福建卷)如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t 1、t 2分别表示线框ab 边和cd 边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线OO ′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO ′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不．可能反映线框下落过程中速度v 随时间t 变化的规律( )解析：选A.根据导体线框进入磁场的速度的不同分析线框的受力情况、运动情况，从而判断可能的v -t 图像．线框先做自由落体运动，因线框下落高度不同，故线框ab 边刚进磁场时，其所受安培力F 安与重力mg 的大小关系可分以下三种情况：①当F 安＝mg 时，线框匀速进入磁场，其速度v ＝mgR B 2L 2，选项D 有可能； ②当F 安＜mg 时，线框加速进入磁场，又因F 安＝B 2L 2v R ，因此a ＝mg －B 2L 2v R m，即a ＝g－B 2L 2v mR，速度v 增大，a 减小，线框做加速度逐渐减小的加速运动，选项C 有可能；③当F 安＞mg 时，线框减速进入磁场，a ＝B 2L 2v mR－g ，v 减小，a 减小，线框做加速度逐渐减小的减速运动，当线框未完全进入磁场而a 减为零时，即此时F 安＝mg ，线框开始做匀速运动，当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动，选项B 有可能．故不可能的只有选项A.。
专题20电磁感应综合运用-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题1电磁感应综合运用2024高考题1.21.（2024年6月浙江省物理选考）某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。
飞轮由三根长0.8m a =的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量1kg m =的物块，细绳与圆环无相对滑动。
飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S 可分别与图示中的电路连接。
已知电源电动势012V E =、内阻0.1r =Ω、限流电阻10.3R =Ω、飞轮每根辐条电阻0.9R =Ω，电路中还有可调电阻R 2（待求）和电感L ，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。
（1）开关S 掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数8V U =。
①判断磁场方向，并求流过电阻R 1的电流I ；②求物块匀速上升的速度v 。
（2）开关S 掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等，①求可调电阻R 2的阻值；②求磁感应强度B的大小。
【答案】（1）①垂直纸面向外，10A ；②5m/s ；（2）①0.2Ω；②2.5T【解析】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电流方向从圆周指向O 点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知011()E U I R r -=+则011128A 10A 0.30.1E U I R r --===++②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E 1，则0113r U E I -=解得15V E =此时金属轮可视为电动机11P E I =出当物块P 匀速上升时1P mgv =出解得15m/sv =另解：因8V U =，110A I =根据20113r UI I mgv =+解得5m/sv =（2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R 2的电流2110AI I ==由题意可知215m/sv v ==每根辐条切割磁感线产生的感应电动势215VE E ==225V 0.510AE R I ===Ω总023r R R =+总解得20.2R =Ω13.（2024年高考海南卷）两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M 、N 两点绝缘连接，M 、N 等高，间距L =1m ，连接处平滑。
电磁感应历年高考题
1．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 、有效电阻也为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v 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q.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qR BLC ．整个过程中金属棒克服安培力做功为12mv2 D ．整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为12mv2 2．如图所示，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接．右端接一个阻值为R 的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高度为h 处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中 ( )A ．流过金属棒的最大电流为Bd 2gh 2R B ．通过金属棒的电荷量为BdL RC ．克服安培力所做的功为mghD ．金属棒产生的焦耳热为12(mgh －μmgd) 3.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小．(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．.4. 如图2所示，足够长的U 形框架宽度是L ＝0.5 m ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37°角，磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m ＝0.2 kg ，有效电阻R ＝2 Ω的导体棒MN 垂直跨放在U 形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q ＝2 C ．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s2)求：(1)导体棒匀速运动的速度．(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功．5.足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙，与水平面之间的夹角为α，间距为L.垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B，MP间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻不计．如图所示，用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为v m，t s末金属杆的速度为v1，前t s内金属杆的位移为x，(重力加速度为g)求：(1)金属杆速度为v1时加速度的大小；(2)整个系统在前t s内产生的热量．6.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d ＝0.5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中，两金属棒ab、cd垂直导轨放置，其电阻均为r＝0.1Ω, 质量均为m＝0.5kg，与导轨接触良好。
2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题
2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题物理是自然科学的一门重要学科，而电磁感应是物理学中的重要内容之一。
在高考物理考试中，电磁感应既是一个重要的知识点，也常常与现实生活中的应用相结合。
本文将通过对2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题进行分析，使读者更好地理解电磁感应的实际应用。
1. 真题一某高考地区的物理试题中，有一道题目如下：一个长直导线以匀速v与一U形磁铁相对,。
导线与磁铁的相对速度都为v。
导线电阻为R，导线与磁铁间的丝绕匝数为N。
求出磁铁的弱电磁感应电动势E。
这个问题即是一个典型的电磁感应问题，涉及到导线在磁场中剪切磁感线产生感应电动势的过程。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与导体的速度、磁感应强度和磁场之间的夹角有关。
在这个问题中，由于导线以匀速v与磁铁相对移动，磁感应强度保持不变，且导线与磁铁间的角度为90度，因此感应电动势E为零。
2. 真题二另一道真题中的问题如下：某地区于2024年成功实施了一项基于电磁感应原理的交通信号灯控制系统。
该系统利用车辆行驶过程中产生的感应电流来实现交通信号灯的切换。
请你解释一下这个系统的工作原理，并说明其优势。
这个问题要求解释一种基于电磁感应原理的交通信号灯控制系统，并分析其优势。
这样的系统利用车辆行驶过程中产生的感应电流来控制交通信号灯的切换。
当车辆靠近交通灯时，车辆的金属部分（如车轮）在磁场作用下，会感应出电流。
利用感应电流来切换交通信号灯可以实现相对快速和准确的切换，大大提高了交通信号灯的效率。
与传统的交通信号灯相比，这种基于电磁感应原理的系统具有以下几个优势。
首先，它可以更好地适应道路交通的变化情况，根据实时车流量自动调整信号灯的切换，减少了交通堵塞的发生。
其次，由于系统利用感应电流来切换信号灯，可以避免由于传统信号灯控制方式中的人为操作错误而导致的交通事故。
此外，这种系统还可以通过无线通信技术与交通管理中心连接，实现更智能化的交通信号控制，提高交通的整体安全性和效率。
2024届全国高考(新高考)物理复习历年真题好题专项(电磁感应)练习(附答案)
2024届全国高考(新高考)物理复习历年真题好题专项(电磁感应)练习做真题 明方向1．[2023ꞏ全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示．则()A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大2.[2022ꞏ全国甲卷]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I1、I2和I3.则()A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1＝I2>I3D．I1＝I2＝I33.[2022ꞏ全国甲卷](多选)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻．质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．开始时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，()A.通过导体棒MN电流的最大值为QRCB．导体棒MN向右先加速、后匀速运动C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热4．[2022ꞏ山东卷](多选)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 2 L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动t＝0时刻，金属框开始进入第一象限．不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是()A．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E一直增大B．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E先增大后减小C．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直增大D．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直减小5．[2022ꞏ广东卷]如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是() A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等专题69电磁感应现象 楞次定律实验：探究影响感应电流方向的因素1．[2023ꞏ四川省成都市期中](多选)如图，水平桌面上放有一个质量为m的闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．不计空气阻力，重力加速度大小为g.当条形磁铁从轴线上由静止释放后竖直下落时，下列说法正确的是()A．铝环对桌面的压力大小为mgB．铝环有收缩趋势C．条形磁铁由静止释放后做自由落体运动D．条形磁铁下落的加速度大小为a＜g2．[2023ꞏ北京市考试]某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止．按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止．下列说法正确的是()A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用3.[2023ꞏ安徽省九师联盟检测]如图所示，用铜线缠绕成线圈通上合适的电流，就可以隔空对金属进行加热，把螺丝刀放进线圈，一会就会变红了．下列说法正确的是()A.线圈中通入的是恒定电流B ．线圈中通入的是交变电流C ．塑料棒放进线圈里也可以进行隔空加热D ．线圈中的电流产生热对物体进行隔空加热4．[2023ꞏ浙江省七彩阳光联考]竖直平面内放置某竖直向上恒定电流的导线，如图所示．正方形导体框置于导线右侧，下列说法正确的是( )A ．以导线为轴线框顺时针(俯视)转动时会产生感应电流，电流方向a →b →c →dB ．从静止释放导线框，则该框下落过程中加速度逐渐减小，最后匀速下落C ．导体框向左运动一小段时会产生感应电流，电流方向是逆时针方向D ．电流变大，线框将水平向左运动，并有扩张趋势5．[2023ꞏ辽宁卷](多选)如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d 和2d ，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B 和B.已知导体棒MN 的电阻为R 、长度为d ，导体棒PQ 的电阻为2R 、长度为2d ，PQ 的质量是MN 的2倍．初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L 的轻质绝缘弹簧．释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内．整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计．下列说法正确的是( )A ．弹簧伸展过程中，回路中产生顺时针方向的电流B ．PQ 速率为v 时，MN 所受安培力大小为4B 2d 2v 3RC ．整个运动过程中，MN 与PQ 的路程之比为2∶1D ．整个运动过程中，通过MN 的电荷量为BLd 3R6．(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 ，当PQ 在外力作用下运动时，MN 在磁场力作用下向右运动．则PQ 所做的运动可能是(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )A．向右匀加速运动B．向左匀加速运动C．向右匀减速运动D．向左匀减速运动7．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整．(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．B．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．8．[2023ꞏ陕西省渭南市模拟]学习了法拉第电磁感应定律E∝ΔΦΔt后，为了定量验证在磁通量变化量相同时，感应电动势E与时间Δt成反比，甲乙两位同学共同设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在可运动的小车上．每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间Δt，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的平均感应电动势 E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间Δt.(1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的Δt时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制________不变．(2)在得到测量数据之后，为了验证E与Δt成反比，甲乙两位同学分别采用两种办法处理数据．甲同学采用计算法：算出________，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比；乙同学用作图法：用纵坐标表示感应电动势E，用横坐标表示________，利用实验数据，在坐标系中描点连线，若图线是过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比．专题70 法拉第电磁感应定律1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若感应电动势分别为E a 、E b ，则E a ∶E b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶12．[2023ꞏ重庆市沙坪坝区模拟](多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示，图(b )为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连．当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号．已知线圈有n 匝，线圈半径为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B ，则下列说法正确的是( )A ．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高B ．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低C ．纸盆向右运动速度为v 时，线圈产生的感应电动势为2nrBvD ．纸盆向右运动速度为v 时，线圈产生的感应电动势为2n πrBv3．[2023ꞏ广东模拟预测]如图所示，一根弧长为L 的半圆形硬导体棒AB 在水平拉力F 作用下，以速度v 0在竖直平面内的U 形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路中除电阻R 外，其余电阻均不计，U 形框左端与平行板电容器相连，质量为m 的带电油滴静止于电容器两极板中央，半圆形硬导体棒AB 始终与U 形框接触良好．则以下判断正确的是( )A .油滴所带电荷量为mgd BLv 0B ．电流自上而下流过电阻RC ．A 、B 间的电势差U AB ＝BLv 0D ．其他条件不变，使电容器两极板距离减小，电容器所带电荷量将增加，油滴将向下运动4．[2023ꞏ江苏省南京市模拟]如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，金属棒MN 以角速度ω绕过O 点的竖直轴PQ 沿顺时针(从上往下看)旋转．已知NQ ＝2MP ＝2r.则( )A ．M 点电势高于N 点电势B ．N 点电势低于O 点电势C ．NM 两点的电势差为32 Br 2ωD ．MN 两点的电势差为52 Br 2ω5．[河北省唐山市十县一中联盟联考]电磁制动原理是通过线圈与磁场的作用使物体做减速运动．某列车车底安装的电磁铁产生磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下．同种材料制成的粗细均匀的闭合正方形线框abcd ，边长为L 1，MN 长为L 2(L 2>L 1)，若当列车MN 部分刚越过ab 时，速度大小为v ，则ab 两端的电势差U ab 等于( )A ．BL 1vB ．BL 2vC ．－34 BL 1vD ．－14 BL 2v6．(多选)如图所示，长为a ，宽为b ，匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈总电阻为R ，线圈固定不动．当t ＝0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示，则( )A ．线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B ．回路中感应电动势恒为nB 0ab 2t 0C ．0～2t 0通过导线某横截面的电荷量为nB 0ab RD ．t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b 2t 0R 7．(多选)如图所示，将半径分别为r 和2r 的同心圆形金属导轨固定在同一绝缘水平面内，两导轨之间接有阻值为R 的定值电阻和一个电容为C 的电容器，整个装置处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．将一个长度为r 、阻值为R 的金属棒AD 置于圆导轨上面，O 、A 、D 三点共线，在外力的作用下金属棒以O 为转轴顺时针匀速转动，转动周期为T ，假设金属棒在转动过程中与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属棒在经过R 和C 时互不干扰．下列说法正确的是( )A ．D 点的电势高于A 点的电势B ．电容器C 的上极板带正电C ．通过电阻R 的电流为3B πr 2TRD ．电容器的电荷量为3CB πr 22T8．[2023ꞏ黑龙江省哈尔滨市模拟]如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I 恒定不变．将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是( )A ．金属环做直线运动，速度先减小后增大B ．金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止C ．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D ．金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直9．[2023ꞏ辽宁省联考]如图所示是法拉第圆盘发电机，圆盘半径为r ，圆盘处于磁感应强度为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨MN ，导轨间距为L ，其所在平面与水平面夹角为θ，导轨处于垂直斜面向上磁感应强度也为B 的匀强磁场中，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为R.在倾斜导轨上放置一根质量为m ，长度也为L ，电阻为2R 的ab 导体棒，其余电阻不计，当圆盘以某角速度ω匀速转动时，ab 棒刚好能静止在斜面上，则( )A．a端电势高于b端电势B．圆盘转动的方向(从上往下看)为顺时针方向C．ab间电势差大小为13Br2ωD．若圆盘停止转动，ab棒将沿导轨匀加速下滑专题71自感和涡流1.[2023ꞏ上海市虹口区二模]如图，条形磁铁悬挂在绝缘橡皮筋的下端．将磁铁向下拉到某一位置后由静止释放，磁铁上下振动．将一铜制容器P置于磁铁正下方且不与磁铁接触，不计空气阻力及散热，则()A．铜制容器的温度不变B．铜制容器的温度会升高C．系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅减小D．系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅不变2.(多选)如图所示，在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd.磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动．若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将不可能是() A．静止B．随磁铁同方向转动C．沿与磁铁相反方向转动D．要由磁铁具体转动方向来决定3.2021年7月25日，台风“烟花”给上海带来明显风雨影响，高达632米的上海中心大厦在台风里却能够保持稳定，位于第126层的“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”起到了关键作用．这款阻尼器由我国自主研发，重达1 000吨，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块的惯性会产生一个反作用力，产生反向摆动，在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板相对，由于电磁感应产生涡流，从而使大厦减振减摆，其简化示意图如图所示．下列关于该阻尼器的说法正确的是()A．质量块下方相对的地板可以是导体也可以是绝缘体，对减振效果没有影响B．安装在质量块下方的圆盘状永磁体左端为N极右端为S极，才会有较好的阻尼效果C．安装在质量块下方的圆盘状永磁体只有下端为N极上端为S极，才会有较好的阻尼效果D．地板随大厦摆动时，在地板内产生涡流，使大厦摆动的机械能最终转化为热能逐渐耗散掉4．(多选)如图甲、乙所示，电感线圈L自感系数很大，其电阻等于定值电阻R.接通S，电路稳定后，灯泡A均发光，则下列说法正确的是()A．在电路甲中，闭合S，A将逐渐变亮B．在电路乙中，闭合S，A将逐渐变亮C．在电路甲中，电路稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗，最后熄灭D．在电路乙中，电路稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗，最后熄灭5．[2023ꞏ山东聊城期中]如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物．电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高．下列关于电磁炉的说法正确的是()A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流6．如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕点O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，其中虚线为匀强磁场的理想边界，扇形铜框恰好可以与其中一份重合．下列线框停止最快的是()7．[2023ꞏ河南省三模]航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S 的瞬间( )A ．铝环向右运动，铜环向左运动B ．铝环和铜环都向右运动C ．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D ．从左向右看，铜环中的感应电流沿顺时针方向8．[2023ꞏ湖北省随州市模拟](多选)如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R ，A 1、A 2为完全相同的电流传感器(内阻不计).闭合开关K ，得到如图乙所示的I-t 图像，电源电动势为E ，内阻r ，则( )A ．r ＝I 1＋I 22I 2－I 1R B ．E ＝I 1I 22I 2－I 1 R C ．断开开关时，小灯泡中的电流方向从右向左D ．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零9．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置．小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部．则小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大专题72电磁感应中的图像问题1．如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，若线圈ab中电流i与时间t的关系图线如图乙所示，则在这段时间内，下列关于线圈cd中产生的感应电流i cd与时间t的关系图线，正确的是()2．(多选)如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C＝60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是()A．电容器下极板电势高于上极板B．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/sC．电容器两极板间电压为2.0 VD．电容器所带电荷量为120 C3．如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内()4.[2023ꞏ湖北省检测]如图所示，宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域，规定逆时针方向为感应电流的正方向，由圆形导线环刚进入磁场开始计时，则关于导线环中的感应电流i随时间t 的变化关系，下列图像中可能的是()5.[2023ꞏ山西五地四市联考]如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框，线框斜边长为l，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流逆时针方向为正方向，其感应电流i随位移x变化的图像正确的是()6.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场，二者磁感应强度相同，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图示坐标平面内沿顺时针方向匀速转动．规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，导线框中感应电流以逆时针为正方向．则关于该导线框转一周的时间内感应电流i随时间t的变化图像，下列正确的是()7．[2023ꞏ四川省成都模拟]如图，在光滑的水平面上，宽为2L的有界匀强磁场左侧放置一边长为L的正方形导电线圈，线圈在水平外力作用下向右匀加速穿过该磁场，则在线圈穿过磁场的过程中，拉力F随位移x的变化图像、热功率P随位移x的变化图像、线圈中感应电流I(顺时针方向为正)随位移x的变化图像正确的是()8.[2023ꞏ福建龙岩三模](多选)如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间和L3、L4之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形金属线圈abcd，ad边长为3L.t＝0时刻将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时开始做匀速直线运动，cd边经过磁场边界线L2、L3、L4时对应的时刻分别为t1、t2、t3，整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内．在0～t3时间内，线圈的速度v、通过线圈横截面的电量q、通过线圈的电流i和线圈产生的热量Q随时间t的关系图像可能正确的是()9．如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA＝l0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN匀速水平向右运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的规律图像正确的是()专题73电磁感应中的动力学问题1.[2023ꞏ北京房山期中]如图所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有一定质量和电阻．开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合．若从S闭合开始计时，关于金属杆运动的说法，不可能的是() A．金属杆做匀速直线运动B．金属杆做匀加速直线运动C．金属杆做加速度逐渐减小的加速运动D．金属杆做加速度逐渐减小的减速运动2．[2023ꞏ广东省选考](多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有()A．杆OP产生的感应电动势恒定B．杆OP受到的安培力不变C．杆MN做匀加速直线运动D．杆MN中的电流逐渐减小3．[2023ꞏ广东省检测](多选)如图，横截面积为S的n匝线圈，线圈总电阻为R，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B1平行．间距为L的两平行光滑倾斜轨道PQ、MN足够长，轨道平面与水平面的夹角为α，底部连有一阻值2R的电阻，磁感应强度B2的匀强磁场与轨道平面垂直．K闭合后，质量为m、电阻也为2R的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与轨道接触良好，其余部分电阻不计，下列说法正确的是()A .B 1均匀减小B ．B 1的变化率为ΔB 1Δt ＝4mgR sin αnB 2SLC ．断开K 之后，金属棒ab 将做匀加速直线运动D ．断开K 之后，金属棒的最大速度为v ＝4Rmg sin αB 22L 2 4.[2023ꞏ河北省保定市期中]如图所示，这是感受电磁阻尼的铜框实验的简化分析图，已知图中矩形铜框(下边水平)的质量m ＝2 g ，长度L ＝0.5 m ，宽度d ＝0.02 m ，电阻R ＝0.01 Ω，该铜框由静止释放时铜框下边与方向水平向里的匀强磁场上边界的高度差h ＝0.2 m ，磁场上、下水平边界间的距离D ＝0.27 m ，铜框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动．取重力加速度大小g ＝10 m /s 2，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．铜框进入磁场的过程中电流方向为顺时针B ．匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5 TC ．铜框下边刚离开磁场时的速度大小为3 m /sD ．铜框下边刚离开磁场时的感应电流为0.3 A5．(多选)如图所示，两条足够长的平行光滑长直导轨MN 、PQ 固定于同一水平面内，它们之间的距离为l ；ab 和cd 是两根质量皆为m 的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触．两杆的电阻皆为R.cd 的中点系一轻绳，绳的另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M 的重物，滑轮与杆cd 之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．不计滑轮与转轴、细绳之间的摩擦，不计导轨的电阻．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向上．现将两杆及重物同时由静止释放，下列说法正确的是( )A ．释放重物瞬间，其加速度大小为Mg m ＋M B ．最终回路中的电流为Mmg Bl （m ＋M ）C ．最终ab 杆所受安培力的大小为mMg 2m ＋MD ．最终ab 和cd 两杆的速度差恒为2MmgR B 2l 2（2m ＋M ）。
高考物理专项复习《电磁感应》十年高考真题汇总
挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是
A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 8.(2011·北京卷·T19)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开 关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发 光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时 出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因 是
A.T1>mg，T2>mg B.T1<mg，T2<mg
C.T1>mg，T2<mg D.T1<mg，T2>mg
13.(2016·上海卷)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
14.(2016·海南卷)如图，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
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。
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《电磁感应历年高考题》(07年)7．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 ）2B 。
（08年）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[ A ]（99年）6如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（ A ）（00年）如图甲，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上（a ） （b ）a b B B B B ⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯d c 0 t 0 t 0 t tIt 4方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P 所受重力为G ，桌而对P 的支持力为N ，则（A 、D ）（A ）t 1时刻N ＞G ，（B ）t 2时刻N ＞G ， （C ）t 3时刻N ＜G ，（D ）t 4时刻N ＝G 。
（01年）如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为B 一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长 的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v m ，则（ B 、C ） （A ）如果B 增大，v m 变大，（B ）如果α变大，v m 变大， （C ）如果R 变大，v m 变大，（D ）如果m 变小，v m 变大。
（01年）如图所示是一种延迟开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通， 当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则（ B 、C ）（A ）由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用， （B ）由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D的作用，（C ）如果断开B 线圈的电键S 2，无延迟作用， （D ）如果断开B 线圈的电键S 2，延迟将变长。
（02年）如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A 、B 管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是 （ A 、D ）（A ）A 管是用塑料制成的、B 管是用铜制成的， （B ）A 管是用铝制成的、B 管是用胶木制成的， （C ）A 管是用胶木制成的、B 管是用塑料制成的， （D ）A 管是用胶木制成的、B 管是用铝制成的。
（03年）粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是（ B ）（０４年）两圆环A 、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环.当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流.则[ B 、C ]（A ）A 可能带正电且转速减小.SA（A ） （B ） （C ） （D ）（B ）A 可能带正电且转速增大. （C ）A 可能带负电且转速减小. （D ）A 可能带负电且转速增大.（05年）11．如图所示，A 是长直密绕通电螺线管。
小线圈B 与电流表连接，并沿A 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A 。
能反映通过电流表中电流随x 变化规律的是（ C ）(07年)（13分）如图（a ）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L 、导轨左端接有阻值为R 的电阻，质量为m 的导体棒垂直跨接在导轨上。
导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。
在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v 1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f 的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。
（1）求导体棒所达到的恒定速度v 2； （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若t ＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v -t 关系如图（b ）所示，已知在时刻t 导体棒瞬时速度大小为v t ，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
解：（1）E ＝BL （v 1－v 2），I ＝E /R ，F ＝BIL ＝B 2L 2（v 1－v 2）R ，速度恒定时有：B 2L 2（v 1－v 2）R ＝f ，可得：v 2＝v 1－fRB 2L2 ，（2）f m ＝B 2L 2v 1R，（3）P 导体棒＝Fv 2＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1－fR B 2L 2 ，P 电路＝E 2/R ＝B 2L 2（v 1－v 2）2R ＝f 2R B 2L 2 ， （4）因为B 2L 2（v 1－v 2）R －f ＝ma ，导体棒要做匀加速运动，必有v 1－v 2为常数，设为∆v ，a ＝v t ＋∆v t ，则B 2L 2（at －v t ）R －f ＝ma ，可解得：a ＝B 2L 2 v t ＋fR B 2L 2t －mR。
v（08年）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环，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：（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 ＝3r1Blv I R =总式中 844844R R R R R R R ⨯总（＋）＝＋（＋）＝4R由以上各式可得到22134B 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 tB r v B r v mg BI r B r R R ⨯⨯=⨯=⨯⨯=并并式中 1243124R RR R R R⨯并＝＝＋解得2222344t mgR mgRv 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2222t v v gh -=得 2222449322v m gr h B r g=-此时导体棒重力的功率为222234G t m g RP 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 PP P =+=电＝222234m g RB r 所以，234G 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 aF at v m g a t ma mg R R R=+--=++-（99年）24（14分）如图所示，长为L ．电阻为r =0.3欧．质量为m =0.1千克的金属棒CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上，两导轨间距也是L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R ＝0.5欧的电阻，量程为0－3.0安的电流表串接在一条导轨上，量程为0－1.0伏的电压表接在电阻R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面，现以向右恒定外力F 使金属棒右移，当金属棒以V ＝2米／秒的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问： （1）此满偏的电表是什么表？说明理由。
（2）拉动金属棒的外力F 多大？（3）此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上，求从撤去外力到金属运动的过程中通过电阻R 的电量。
（1）电压表满偏，（2）1.6牛，（3）0.25库，（06年）22．（14分）如图所示，将边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b 、磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f 且线框不发生转动．求：（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V 2； (2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V 1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q ．（1）线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间 mg =f +B 2a 2v 2R① 解得v 2=(mg - f )RB 2a2②（2）线框从离开磁场至上升到最高点的过程 (mg+f )h =12mv 12③线框从最高点回落至磁场瞬间(mg-f )h =12 mv 22④③、④式联立解得 v 1=mg + fmg - fv 2 ⑤=(mg )2– f 2R B 2a2⑥（3）线框在向上通过通过过程中12 mv 02-12 mv 12=Q +（mg +f ）(a +b )⑦ v 0=2v 1Q =32 m [(mg )2–f 2]RB 4a4 -（mg +f ）(a +b ) ⑧（00年）（13分）如图所示，固定于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，可无磨擦滑动，此时adcb 构成一个边长为l 的正方形，棒的电阻为r ，其余电阻不计，开始时磁感强度为B 0，（1）若从t =0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t =t 1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从t ＝0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）？（1）kL 2/r ，向上，（2）（B 0＋kt 1）kL 3／r ，（3）B ＝B 0L ／（L ＋vt ），（01年）半径为a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B ＝0.2T ，磁场方向垂直纸面向里，半径为b 的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a ＝0.4m ，b ＝0.6m ，金属环上分别接有灯L 1、L 2，两灯的电阻均为R 0＝2Ω，一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计， （1）若棒以v 0＝5m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO ’的瞬时（如图所示）MN 中的电动势和流过灯L 1的电流，（2）撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环OL 2O ’以OO ’为轴向上翻转90︒，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为∆B ／∆t ＝（4／π）T ／s ，求L 1的功率。