2014年广东高考二轮复习《电磁感应与电路》历年模拟题汇总

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2014年高考物理分类汇编(高考真题模拟新题)电磁感应

L单元电磁感应电磁感应现象、楞次定律14．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 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14．D [解析] 本题考查了感应电流产生的条件．产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流．本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，不满足产生感应电流的条件，故不正确．C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化，但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流．在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量的变化，产生感应电流，因此D选项正确．8．(16分)[2014·重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量，已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问题8图(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？(2)供电电流I 是从C 端还是D 端流入？求重物质量与电流的关系．(3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？8．[答案] (1)从C 端流出 (2)从D 端流入2nBIL g (3)2nBL g P R本题借助安培力来考查力的平衡，同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态．[解析] (1)感应电流从C 端流出．(2)设线圈受到的安培力为F A ，外加电流从D 端流入．由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL得m ＝2nBL gI (3)设称量最大质量为 m 0.由m ＝2nBL gI 和P ＝I 2R 得m 0＝2nBL g P R15．、[2014·广东卷] 如图8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15．C [解析] 磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P 中的下落时间比在Q 中的长，落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小，选项C 正确，选项D 错误．20．[2014·全国卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变20．C [解析] 本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动．所以C正确．3．（2014·浙江效实中学摸底）如图X212所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是( )图X212A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变3．AD [解析] 由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．4．（2014·石家庄二检）法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图X213所示，用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是( )。

电磁感应-五年高考(2014-2018)三年模拟(2016-2018)物理试题精选精编分项解析汇编+Word版含解析

【考点定位】法拉第发现电磁感应定律 2．【 2014·江苏卷】如图所示，一正方形线圈的匝数为
n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半
处在磁场中，在 Δ t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由
生的感应电动势为（
）
B 均匀地增大到 2B，在此过程中，线圈中产
A． Ba 2
B
2Δt
【答案】 B
． nBa2
径为 r 的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为
q 的小球，已知磁感强度
B 随时间均匀增加，其变化率为 k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功大小是
A． 0
B
【答案】 D
． 1 r 2qk 2
C
． 2 r 2qk
D
． r 2qk
【考点定位】法拉第电磁感应定律、麦克斯韦的电磁场理论
D
． FN 逐渐减小
【答案】 BCD
【解析】
试题分析：根据楞次定律（来拒去留），导体棒在
M区和 N 区受安培力的方向都向左， B 正确， A 错误；根
据法拉第电磁感应定律，可知导体棒所受安培力大小
F BIL
B2 L2v
，由于距离导线越近，磁场的磁感
R
强度 B 越大，在 M区导体棒向右运动过程中，磁感强度逐渐增大，安培力
1. 【 2014·新课标全国卷Ⅰ】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合成一闭合回路，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

【三维设计】2014高考物理二轮课件特色专题电磁感应解答题专攻(36ppt)全国通用-二轮复习

[例1] 如图1所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面 c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、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杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量 m2＝0.05 kg的小环。已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
边缘的距离为 h，其下边缘刚进入磁场和下
边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。
图2
(1)求线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；
(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线圈所示位置)的过程做何种运动，求出该过程的最小速度；
(3)求线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热。
[解析] (1)设下边缘刚进磁场时速度为 v0。由动能定理知：12mv02＝mgh，解得 v0＝ 2gh 由电磁感应知识和闭合电路欧姆定律知：E1＝ BL1v0，E1＝I1R
②线圈在磁场中运动时，由于其各边均可切割磁感线并受到安培力的作用，因此变化更多，比杆、棒类问题更为复杂。由于线圈各边所在位置的磁感应强度大小、方向可能不同，分析时一定要注意线圈各边上产生的电动势的大小、方向，在此基础上对各边电动势求代数和，从而求出感应电流。
电磁感应与能量的综合问题

专题10 电磁感应-2014高考物理模拟题精选分类解析(第06期)(原卷版) Word版含解析.pdf

1.．（2014年3月北京市海淀区高三适应性训练）电子感应加速器的基本原理如图所示。

在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。

图甲为侧视图，图乙为真空室的俯视图。

电磁铁中通以交变电流，使两极间的磁场周期性变化，从而在真空室内产生感生电场，将电子从电子枪右端注入真空室，电子在感生电场的作用下被加速，同时在洛伦兹力的作用下，在真空室中沿逆时针方向（图乙中箭头方向）做圆周运动。

由于感生电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速，但由于电子的质量很小，故在极短时间内被加速的电子可在真空室内回旋数10万以至数百万次，并获得很高的能量。

若磁场的磁感应强度B（图乙中垂直纸面向外为正）随时间变化的关系如图丙所示，不考虑电子质量的变化，则下列说法中正确的是 2. 2014河北省唐山一模）如图所示，水平传送带带动两金属杆匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场宽度为L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆a、b质量 B．金属杆b进入磁场后做匀速运动 C．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL/2 D. 两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL 3.（20分）（2014山东省青岛二模）如图所示，两条平行的金属导轨相距L=lm，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg，电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω．MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求： 5．(16分) （3）金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压大小。

2014高考物理最后冲刺经典试题电磁感应(必考试题,含2014模拟试题).pdf

2014高考物理三轮冲刺经典试题电磁感应（必考试题,含2014模拟试题） 1.（2014重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考物理试题，5）如图，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碰场。

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（? ） 2.（2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题，5）如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里. 一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为r，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则（ ?） A．杆下滑过程机械能守恒 B．杆最终不可能沿NQ匀速运动 C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于 D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于 3.（2014山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题，21）如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。

整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。

t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。

下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率以及ab两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是（?） 4.（2014山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题，19）如图所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为正现使线框沿AC方向匀速穿过一磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系，以下可能正确的是（? ） 5.（2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考，21）如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。

(人教通用版)高考物理大二轮复习配套试题：电磁感应(解析版)

A.增加线圈的匝数铁芯
B.提高交流电源的频率
C.将金属杯换为瓷杯
D.取走线圈中的
[ 答案 ] 2.AB
[ 解析 ] 2.该装置的工作原理是 ,线圈内变化的电流产生变化的磁场 ,从而使金属杯体内产生涡流 ,再把电能转化为内能 ,使杯内的水发热。交流电源的频率一定时 ,线圈产生的磁场越强 ,杯体内磁通量变化就越快 ,产生的涡流就越大 ,增加线圈的匝数会使线圈产生的磁场增强 ,而取走线圈中的铁芯会使线圈产生的磁场减弱 ,故 A 对、 D 错。交流电源的频率增大 ,杯体内磁通量变化加快 ,产生的涡流增大 ,故 B 正确。瓷为绝缘材料 ,不能产生涡流 ,故 C 错。
ABCD 位于纸面内且对角线 AC 与虚线垂直，磁场宽度与对角线 AC 长均为正现使线框沿 AC
方向匀速穿过一磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从
C 点进入磁场到 A 点离开
磁场的过程中，线框中电流 i 随时间 t 的变化关系，以下可能正确的是（
）
[ 答案 ] 13.19 ． D
[ 解析 ] 13. ：线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值，在通过两个磁场的分界线时，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿顺时针方向，为负值，线圈出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，为负值．故 AC 错误；设 BD=L ．在线圈进入磁场一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动
在线圈中插入条形磁铁后 ,再到相邻房间去观察电流表时 ,磁通量已不再变化 ,因此也不能观
察到感应电流 ,选项 C 不符合题意 ;绕在同一铁环上的两个线圈 ,在给一个线圈通电或断电的瞬
间 ,线圈产生的磁场变化 ,使穿过另一线圈的磁通量变化 ,因此 ,能观察到感应电流 ,选项 D 符合

2014高考模拟电路与电磁感应分类汇编

专题四电路与电磁感应1. （ 2014?上海市虹口区一模）某同学从电子市场购买一款手机电池板如图所示，他根据电池板上的标识，所做判断正确的是（A ）该电池的电动势为 4.2V（B ）该电池的电动势为 3.7V （C ）该电池一次可以提供的最大电能为（「D ）该电池一次可以提供的最大电能为 8.4 >103J2.664 XWJ*±J l-J-HEDY rntnamt liJIi Ml-j 5 FV (W»tiiA#iK^T I F 4 Mil" i-irtT-WO r --------------- »S —K 一1■ «ja* TB-n ■i»*r1.BD 【解析】该电池的电动势为3.7v ，选项A 错误，B 正确；由3.7v/2000mAh . 可知该电池一次可以提供的最大电能为 W=3.7v X 2000mAh=2.664 X 104J ,选ii wii ：叫“忡, 项C 错误，D 正确。

2. （ 2014?湖北部分重点中学联考）如图所示，两根横截面积相同的不同材料制成的导线和II ,串联后接入电路。

若导线上任意一点的电势0随该点与 a 点距离x 所示。

导线I 和II 的电阻率分别为 P 、P,电阻分别为R 1、R 2,则 A. B. C. D. I 的变化关系如图 P1< p > p < P1> P1、P, R I <R 2, P, R I <R 2 p, R I >R 2 p, R I >R 2 +■ A解析：由U=IR , R= p /S ，根据导线上任意一点的电势0随该点与 a 点距离x 3. （ 2014?湖南四校联考）如图所示，向右端移动时，下面说法中正确的是A .电压表B .电压表C .电压表D .电压表 2.A 的变化关系图线，可知，P 1< P, 2R 1=R 2, 图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片选项A 正确。

【优化方案】2014高考物理二轮电磁感应问题的综合分析课时演练知能提升(含2013试题,含详解)

大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！【优化方案】2014物理二轮课时演练知能提升：电磁感应问题的综合分析（含2013试题，含详解）(一)一、选择题1.(2013·高考北京卷)(单选)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.由右手定则判断可得，电阻R 上的电流方向为a →c ，由E ＝Blv 知，E 1＝Blv ，E 2＝2Blv ，则E 1∶E 2＝1∶2，故选项C 正确．2．(2013·高考浙江卷)(单选)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＝Blv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.3.(2013·安徽名校联考)(单选)如图所示，空间存在一个足够大的三角形区域(顶角为45°)，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个顶角为45°的三角形导体线框，自距离磁场左侧边界L处以平行于纸面向上的速度匀速通过了该区域，若以逆时针为正方向，回路中感应电流I随时间t的变化关系图象正确的是()大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！解析：选D.三角形导体线框进入磁场时，三角形线框切割磁感线的有效长度减小，感应电动势变小，感应电流变小，电流方向为逆时针；三角形线框离开磁场时，三角形线框切割磁感线的有效长度增加，感应电动势变大，感应电流变大，电流方向为顺时针．选项D正确．4.(2013·高考福建卷)(单选)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t1、t2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，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！解析：选A.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 ＝mgRB 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 Rm ，即a ＝g －B 2L 2vmR ，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 2vmR －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.5．(2013·高考天津卷)(单选)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，线框两次大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！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 ＝Blv 、欧姆定律I ＝ER 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 2Slv 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．6.(2013·高考安徽卷)(单选)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0.2kg ，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 W大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ C ．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mgsin 37°＝F 安＋F f ① F f ＝μF N ② F N ＝mgcos 37°③ 而F 安＝BIL ④I ＝ER ＋r⑤ E ＝BLv 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大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！由⑤⑥⑦式得P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫BLv R ＋r 2R ＝1 W ．故选项B 正确．7.(2013·南昌一模)(单选)如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为L 、质量为m 、电阻为R 的正方形金属线框沿垂直磁场方向，以速度v 从图示位置向右运动，当线框中心线AB 运动到与PQ 重合时，线框的速度为v2，则( )A ．此时线框的电功率为4B 2L 2v 2R B ．此时线框的加速度为4B 2L 2vmRC ．此过程通过线框截面的电荷量为BL 2R D ．此过程回路产生的电能为0.75mv 2解析：选C.在题图中虚线位置，线框产生的电动势E ＝BLv 2＋BLv 2＝BLv ，电流I ＝E R ＝BLvR ，由牛顿第二定律，线框的加速度a ＝F m ＝2×BIL m ＝2B 2L 2v mR ，选项B 错误；线框的电功率P ＝I 2R ＝B 2L 2v2R ，选项A 错误；由法拉第电磁感应定律和电流的定义，可得此过程通过线框截面的电荷量q ＝It ＝ΔΦR ＝BL 2R ，选项C 正确；由能量守恒定律，可得回路产生的电能W ＝12mv 2－12m v 24＝38mv 2，选项D 错误．8．(多选)如图所示，正方形导线框ABCD 、abcd 的边长均为L ，电阻均为R ，质量分别为2m 和m ，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线2L 、磁感应强度大框与定滑轮处于同一竖直平面内．在两导线框之间有一宽度为大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场．开始时导线框ABCD 的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd 的上边到匀强磁场的下边界的距离为L.现将系统由静止释放，当导线框ABCD 刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则( )A ．两导线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力F T ＝2mgB ．系统匀速运动的速度大小v ＝mgRB 2L 2C ．导线框abcd 通过磁场的时间t ＝3B 2L 3mgRD ．两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q ＝4mgL －3m 3g 2R 22B 4L 4解析：选BC.当导线框ABCD 刚好全部进入磁场时，由abcd 受力平衡，得F T ＝mg ，A 错误；对ABCD 受力分析，则2mg ＝F T ＋F 安，而F 安＝B 2L 2v R ，得v ＝mgRB 2L 2，B 正确．当ABCD 刚好全部进入磁场时，abcd上边界刚进磁场，导线框继续匀速运动，故通过磁场的时间t ＝3L v ＝3B 2L 3mgR ，C 正确．当两导线框等高时，导线框ABCD 减少的重力势能ΔEp 1＝2mg×2L ，导线框abcd 增加的重力势能ΔEp 2＝mg×2L ，系统增加的动能ΔE k ＝3m 3g 2R 22B 4L 4，根据能量守恒定律Q ＝2mgL －3m 3g 2R 22B 4L 4，D 错误．二、非选择题9．(2013·石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 被固定在水平面上，导轨间距l ＝0.6 m ，两导轨的左端用导线连接电阻R 1及理想电压表V ，电阻r ＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB 处；右端用导线连接电阻R 2，已知R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE 内有竖直向上的磁场，CE ＝0.2 m ，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．开始时电压表有大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F ，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场运动过程中电压表的示数始终保持不变．求：(1)t ＝0.1 s 时电压表的读数； (2)恒力F 的大小；(3)从t ＝0时刻到金属棒运动出磁场过程中整个电路产生的热量．解析：(1)设磁场宽度为d ＝CE ，在0～0.2 s 时间内，有E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔtld ＝0.6 V此时，R 1与金属棒r 并联，再与R 2串联 R ＝R 并＋R 2＝1 Ω＋1 Ω＝2 Ω U ＝ER R 并＝0.3 V.大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ (2)金属棒进入磁场后，此时磁场稳定，金属棒切割磁感线，相当于电源，而外电路中R 1与R 2并联，则有I ′＝U R 1＋UR 2＝0.45 AF 安＝BI ′l ＝1×0.45×0.6 N ＝0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有 F ＝F 安＝0.27 N.(3)金属棒在0～0.2 s 时间内，有 Q ＝E 2R t ＝0.036 J 金属棒进入磁场后，有 R ′＝R 1R 2R 1＋R 2＋r ＝83 ΩE ′＝I ′R ′＝1.2 V 已知E ′＝Blv ，得v ＝2 m/s t ′＝d v ＝0.22 s ＝0.1 s Q ′＝E ′I ′t ′＝0.054 J(计算Q ′时，可用Q ′＝Fd ＝0.054 J)大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ Q 总＝Q ＋Q ′＝0.036 J ＋0.054 J ＝0.09 J. 答案：(1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J10.如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L ，导轨电阻不计，上端a 、b 间接有阻值为R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为m 、电阻为r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v 0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k ，弹簧的中心轴线与导轨平行．(1)求初始时刻通过电阻R 的电流I 的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v ，求此时导体棒的加速度大小a ；(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E p ，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q.解析：(1)初始时刻，导体棒产生的感应电动势E 1＝BLv 0 通过R 的电流大小I 1＝E 1R ＋r ＝BLv 0R ＋r电流方向为b →a.大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E 2＝BLv 感应电流I 2＝E 2R ＋r ＝BLvR ＋r导体棒受到的安培力大小F ＝BIL ＝B 2L 2vR ＋r，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律，有：mgsin θ－F ＝ma 解得a ＝gsin θ－B 2L 2vm （R ＋r ）.(3)导体棒最终静止，有：mgsin θ＝kx 压缩量x ＝mgsin θk大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！设整个过程回路产生的焦耳热为Q 0，根据能量守恒定律，有 12mv 20＋mgxsin θ＝E p ＋Q 0 Q 0＝12mv 20＋（mgsin θ）2k－E p电阻R 上产生的焦耳热Q ＝R R ＋r Q 0＝R R ＋r [12mv 20＋（mgsin θ）2k －E p ]．答案：见解析11．(2013·银川一中二模)如图所示，一面积为S 的单匝圆形金属线圈与阻值为R 的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻．线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k 的磁场B t .电阻R 两端并联一对平行金属板M 、N ，两板间距为d ，N 板右侧xOy 坐标系(坐标原点O 在N 板的下端)的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA 和y 轴的夹角∠AOy＝45°，AOx 区域为无场区．在靠近M 板处的P 点由静止释放一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子(不计重力)，经过N 板的小孔，从点Q(0，l)垂直y 轴进入第一象限，经OA 上某点离开磁场，最后垂直x 轴离开第一象限．求：(1)平行金属板M 、N 获得的电压U ； (2)yOA 区域内匀强磁场的磁感应强度B ；大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ (3)粒子从P 点射出至到达x 轴的时间．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，知感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS ＝kS.①(2)因平行金属板M 、N 与电阻并联，故M 、N 两板间的电压为U ＝U R ＝E ＝kS ② 带电粒子在M 、N 间做匀加速直线运动，有 qU ＝12mv 2③带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示，有 qvB ＝m v 2r ④ 由几何关系可得大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ r ＋rcot 45°＝l ⑤ 联立②③④⑤得B ＝2l 2mkS q .(3)粒子在电场中，有 d ＝12at 21 q Ud ＝ma粒子在磁场中，有 T ＝2πr v t 2＝14T粒子在第一象限的无场区中，有 s ＝vt 3由几何关系得s ＝r粒子从P 点射出至到达x 轴的时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！联立以上各式可得 t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2d ＋π＋24l m 2qkS .答案：(1)kS (2)2l2mkS q(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫2d ＋π＋24l m2qkS(二)一、选择题1．(2013·湖南三十二校第一次联考)(单选)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，关于线拉力的大小的下列说法正确的是( )A ．大于环的重力mg ，并逐渐减小B ．始终等于环的重力mgC ．小于环的重力mg ，并保持恒定D ．大于环的重力mg ，并保持恒定大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！解析：选A.在磁场均匀减小的过程中，金属环由于受安培力作用要阻碍磁通量的减小，所以有向下运动的趋势，即线拉力大于环的重力．由于感应电流不变，而磁感应强度逐渐减小，所以拉力逐渐减小，答案为A.2．(2013·泉州质检)(单选)如图所示，半径为R 的圆形导线环对心、匀速穿过半径也为R 的圆形匀强磁场区域，规定逆时针方向的感应电流为正．导线环中感应电流i 随时间t 的变化关系如下图所示，其中最符合实际的是( )解析：选B.当导线环进入磁场时，有效切割长度在变大，由E ＝BLv 可得，产生的感应电动势变大，感应电流变大且变化率越来越小，由楞次定律可得，这时电流的方向和规定的正方向相同；当导线环出磁场时，有效切割长度变小，电流变小且变化率越来越大，由楞次定律可得，这时电流的方向与规定的正方向相反．对比各选项可知，答案选B.3．(2013·唐山模拟)(多选)如图所示，边长为L 、电阻不计的n 匝正方形金属线P 、U ，线框及小灯框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！泡的总质量为m ，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l ，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平．线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光．则( )A ．有界磁场宽度l<LB ．磁场的磁感应强度应为mgUnPL C ．线框匀速穿越磁场，速度恒为PmgD ．线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL解析：选BC.因线圈穿越磁场过程中小灯泡正常发光，故为匀速穿越磁场，且线框长度L 和磁场宽度l 相同，A 错；匀速穿越，故重力和安培力相等，mg ＝nBIL ＝nB P U L ，得B ＝mgUnPL ，B 对；匀速穿越，重力做功的功率等于电功率，即mgv ＝P ，得v ＝Pmg ，C 对；线框穿越磁场时，通过的位移为2L ，且重力做功完全转化为焦耳热，故Q ＝2mgL ，D 错．4．(2013·东北联合体模拟)(单选)如图所示，虚线MN 表示正方形金属框的一条对称轴，A 、B 、C 是三个磁感线均匀分布的有界磁场区，区内磁感应强度随时间变化的规律都满足B ＝kt ，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框在A 区中的感应电流为I 0，在B 区和C 区内感应电流分别为I B 、I C ，以下判断中正确的是( )大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！A ．IB ＝2I 0，IC ＝2I 0 B ．I B ＝2I 0，I C ＝0 C ．I B ＝0，I C ＝0D ．I B ＝I 0，I C ＝0解析：选B.A 、B 、C 的磁通量分别为ΦA ＝B L 22，ΦB ＝BL 2和ΦC ＝0，由法拉第电磁感应定律得，E A ＝k L 22，E B ＝kL 2和E C ＝0.回路的电阻一定，由I ＝E R ，可知I B ＝2I 0，I C ＝0，则选项B 正确．5.(单选)在下图所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A 、B 中的导线框为正方形，C 、D 中的导线框为直角扇形．各导线框均绕轴O 在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时，以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向，则在下图所示的四个情景中，产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如右上图所示的是( )大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！解析：选C.由题图甲，在T 4～T2时间内，感应电流的大小不变，导体切割磁感线的有效长度不变，选项A 、B 错．再根据楞次定律可以判断出感应电流的方向，所以C 对、D 错．6．(单选)如图所示，水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁长为L 的正方形，场，两个闭合线圈Ⅰ和Ⅱ分别用同种导线绕制而成，其中Ⅰ是边Ⅱ是长2L 、宽L 的矩形，将两线圈从图示位置同时由静止释放．线圈下边进入磁场时，Ⅰ立即做一段时间的匀速运动．已知两线圈在整个运动过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则( )A ．下边进入磁场时，Ⅱ也立即做一段时间的匀速运动B ．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动C ．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动D ．线圈Ⅱ先到达地面大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！解析：选C.线圈Ⅱ的电阻是线圈Ⅰ的32倍，线圈Ⅱ中产生的感应电动势是线圈Ⅰ的2倍，线圈Ⅱ中产生的感应电流是线圈Ⅰ的43倍，受到的安培力是线圈Ⅰ的83倍，但是线圈Ⅱ的重力只是线圈Ⅰ的32倍，因线圈下边进入磁场时，线圈Ⅰ立即做一段时间的匀速运动，所以线圈Ⅱ立即做加速度不断减小的减速运动，选项A 、B 错误，C 正确；因线圈Ⅰ、Ⅱ进入磁场时的速度相同，故线圈Ⅱ后到达地面，选项D 错误．7．(2013·湖北襄阳调研)(多选)如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4，在L 1L 2之间、L 3L 4之间存在匀强磁场，大小均为1 T ，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈abcd ，宽度cd ＝L ＝0.5 m ，质量为0.1 kg ，电阻为2 Ω，将其从图示位置由静止释放(cd 边与L 1重合)，速度随时间的变化关系如图乙所示，t 1时刻cd 边与L 2重合，t 2时刻ab 边与L 3重合，t 3时刻ab 边与L 4重合，已知t 1～t 2的时间间隔为0.6 s ，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向．(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ A ．在0～t 1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C B ．线圈匀速运动的速度大小为8 m/s C ．线圈的长度为1 mD ．0～t 3时间内，线圈产生的热量为4.2 J解析：选AB.由题图乙知，t 2～t 3时间内ab 在L 3L 4内做匀速直线运动，而E ＝BLv 2，F ＝B ER L ，F ＝mg 解得：v 2＝mgRB 2L 2＝8 m/s ，选项B 正确．从cd 边出L 2到ab 边刚进入L 3一直是匀加速，因而ab 刚进磁场时，cd 也应刚进磁场，设磁场宽度为s ，有：3s ＝v 2t －12gt 2，得：s ＝1 m ，有：ad ＝2s ＝2 m ，选项C 错误．在0～t 3时间内由能量守恒得：Q ＝mg ·5s －12mv 22＝1.8 J ，选项D 错误.0～t 1时间内，通过线圈的电荷量为q ＝ΔΦR ＝BsLR ＝0.25 C ，选项A 正确．8．(2013·潍坊模拟)(多选)如图所示，间距l ＝0.4 m 的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd 内匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R 相同、质量均为m ＝0.02 kg ，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab 上，乙在甲上方距甲也为l 处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F ，使甲金属杆始终以a ＝5 m/s 2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g ＝10 m/s 2，则( )大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！A ．每根金属杆的电阻R ＝0.016 ΩB ．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4 sC ．甲金属杆在磁场中运动过程中F 的功率逐渐增大D ．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1 W解析：选BC.由牛顿第二定律可得乙金属杆的加速度a 2＝gsin 30°＝5 m/s 2，与甲在磁场中的加速度相同，当乙刚进入磁场时，甲恰离开磁场，由平衡条件知，mgsin 30°＝B 2l 2v m2R ，而v m ＝2a 2l ＝2 m/s ，解得R ＝0.064 Ω，甲在磁场中运动的时间t ＝v ma ＝0.4 s ，则选项A 错误，B 正确；甲在磁场中，由牛顿第二定律得，F ＋mgsin 30°－B 2l 2v 2R ＝ma ，则F ＝B 2l 2v 2R ，F 的功率P ＝Fv ＝B 2l 2v 22R 随v 的增大而增大，选项C 正确；乙在磁场中做匀速运动，安培力的功率P ′＝B 2l 2v 2m2R ＝0.2 W ，则选项D 错误．二、非选择题9．(2013·威海模拟)如图所示，正方形导线框abcd，每边长为L，ab边的质量为m，且质量分布均匀，其他边质量不计，导线框的总电阻为R，cd边与光滑固定转轴OO′相连，线框可绕OO′轴自由转动，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．现将线框拉至水平位置，由静止开始释放，经时间t，ab边到达最低点，此时ab边的角速度为ω.不计空气阻力．求：(1)在t时间内通过导线横截面的电荷量q为多少；(2)在最低点时ab边受到的安培力大小和方向；(3)在最低点时ab边受到ca边的拉力大小；(4)在t时间内线框中产生的热量．解析：(1)ab边从水平位置到达最低点过程中，由法拉第电磁感应定律得，E＝ΔΦ/Δt＝BL2/Δt 回路中产生的平均电流为I＝E/R，电荷量q＝IΔt联立解得在t时间内通过导线横截面的电荷量q＝BL2/R.(2)由左手定则判定ab受到水平向右的安培力作用，此时ab的速度为v＝ωL，产生的瞬时电动势E1＝BLv，电流大小I1＝E1/R大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！安培力F 安＝BI 1L ，联立解得，F 安＝B 2L 3ωR .(3)在最低点时，F 1－mg ＝mv 2/L ，ab 边受到ca 边拉力大小为F 12＝(mg ＋m ω2L)/2. (4)由能量守恒定律，mgL ＝mv 2/2＋Q ，解得在t 时间内线框中产生的热量Q ＝mgL －m ω2L 2/2.答案：(1)BL 2/R (2)B 2L 3ωR 方向水平向右(3)12(mg ＋m ω2L) (4)mgL －m ω2L 2/210．(2013·辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中第二次联考)如图所示，倾角为30°、足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 相距L 1＝0.4 m ，B 1＝5 T 的匀强磁场垂直导轨平面向上．一质量m ＝1.6 kg 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r ＝1 Ω.金属导轨上端连接右侧电路，R 1＝1 Ω，R 2＝1.5 Ω.R 2两端通过细导线连接质量M ＝0.6 kg 的正方形金属框cdef ，正方形边长L 2＝0.2 m ，每条边电阻r 0为1 Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里、B 2＝3 T 的匀强磁场中．现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，g 取10 m/s 2.大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！(1)若将电键S 断开，求棒下滑过程中的最大速度；(2)若电键S 闭合，每根细导线能承受的最大拉力为3.6 N ，求细导线刚好被拉断时棒的速率； (3)若电键S 闭合后，从棒释放到细导线被拉断的过程中，棒上产生的电热为2 J ，求此过程中棒下滑的高度(结果保留一位有效数字)．解析：(1)棒下滑过程中，沿导轨的合力为0时，速度最大，mgsin θ－F 安＝0F 安＝B 1IL 1I ＝Er ＋R 1＋R 2E ＝B 1L 1v max代入数据解得：v max ＝7 m/s.大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ (2)闭合S 后，设细线刚断开时，通过线圈ef 边电流为I ′，则通过cd 边的电流为3I ′ 则：2F T －Mg －B 2I ′L 2－3B 2I ′L 2＝0 解得I ′＝0.5 A通过R 2的电流 I 2＝3I ′r 0R 2I 2＝1 A电路总电流I 1＝I 2＋4I ′＝3 A 线圈接入电路总电阻R 线＝34 Ω R 2与R 线并联电阻为R ′，R ′＝R 线R 2R 线＋R 2＝12 Ω设此时棒的加速度为v 1，则有I 1＝B 1L 1v 1r ＋R 1＋R ′解得v 1＝3.75 m/s.大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！ (3)当棒下滑高度为h 时，棒上产生的热量为Q ab ，R 1上产生的热量为Q 1，R 2与R 线上产生的总热量为Q ′，根据能量转化与守恒定律有mgh ＝12mv 21＋Q ab ＋Q 1＋Q ′ Q ab ＝2 J Q 1＝Q ab ＝2 J Q ′＝Q ab2＝1 J 解得h ≈1 m.答案：(1)7 m/s (2)3.75 m/s (3)1 m11．(2013·陕西五校二模)如图所示，两根相距为L 的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计．一根质量为m 、长为L 、电阻为R 的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ，棒与导轨的接触电阻不计．导轨左端连有阻值为2R 的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与计算机相连．轨道平面上有n 段竖直向下的宽度为a 、间距为b 的匀强磁场(a>b)，磁感应强度为B.金属棒初始时位于OO ′处，与第一段磁场相距2a.(1)若金属棒有向右的初速度v0，为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力．求金属棒进入磁场前拉力F1的大小和进入磁场后拉力F2的大小；(2)在(1)的情况下，求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场过程中，拉力所做的功；(3)若金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿过各段磁场，发现计算机显示出的电压随时间以固定的周期做周期性变化．请在右图给定的坐标系中定性地画出计算机显示的图象(从金属棒进入第一段磁场计时)；(4)在(3)的情况下，求金属棒从OO′处开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量，以及金属棒从第n段磁场穿出时的速度．解析：(1)当金属棒匀速运动时，进入磁场前有F1＝μmg大家网，全球第一学习门户！大家网，资料的海洋，学习的殿堂！。

2014年高考物理真题分类题库考点11 电磁感应

考点11 电磁感应一、选择题1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)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【解析】选D。

本题考查了感应电流的产生条件。

产生感应电流的条件是只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流,本题中的A、B选项都不会使得电路中的磁通量发生变化,并不满足产生感应电流的条件,都不正确。

C 选项中磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,C项错误。

在给线圈通电、断电瞬间,会引起闭合电路磁通量发生变化,产生感应电流,因此D项正确。

【误区警示】C选项磁通量也曾经有过变化,但是观察者观察时刻磁通量已经不再发生变化了,变化和观察不同时。

2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。

一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。

已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。

不计重力。

铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A.2B.2C.1D.22 【解题指南】首先想到熟悉的半径公式qBmv r =,将题目中的半径之比与速度之比代入,即可解出磁感应强度之比。

【解析】选D 。

本题考查了带电粒子在磁场中的运动。

根据rmv qvB 2=,211221v v r r B B ⋅=,穿过铝板后动能减半,则221=v v ,穿过铝板后半径减半,则2112=r r ,因此2221=B B ,D 正确。

专题10 电磁感应-2014高考物理模拟题精选分类解析(第02期)

1．（2014浙江省效实中学摸底）如图所示，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。

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的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是2．（2014浙江省效实中学摸底）如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变3、（10分）（2014江西省红色六校第一次联考）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L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1=0．3kg和M2＝0．5kg。

固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由静止开始运动。

试求：(1) 当电压表读数为U=0．2V时，棒L2的加速度为多大；(2)棒L2能达到的最大速度v m.3、（10分）解析：(1) 流过L2的电流………………………1分所受的安培力………………………1分L2得………………………1分对L2的加速度………………………1分所以L24．（2014昆明一中摸底测试）(12分)宽度为L，足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨向上，范围足够大，导轨的上端连着一个阻值为R的电阻，下端连着一个阻值为2R的电阻，导轨电阻不计。

金属棒ab长为L，质量为m，电阻也为R，垂直地放在导轨上。

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《电磁感应与电路》加强训练
1（双）．如图是远距离输电的示意图，则电压U 1、U 2、U 3、U 4之间的关系是：
A ．U 1>U 2
B ．U 2>U 3
C ．U 3>U 4
D ．U 3=U 1+U 2
2（双）．如图甲为一火灾报警系统．其中R 0为定值电阻，R 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。

理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是
A ．原线圈输入电压有效值为220V
B ．副线圈输出电压瞬时值表达式
()442c o s 100u t V π=
C ．R 处出现火情时原线圈电流增大
D ．R 处出现火情时电阻R 0的电功率减小
3. （双）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，若将该交流电压加在阻值R ＝10 Ω的电阻两端．由图可知
A ．该交流电的频率为50 Hz
B ．通过电阻的电流为2A
C ．用交流电压表测得电阻两端的电压是10V
D ．电阻消耗的功率是10W
4（双）．理想变压器原副线圈匝数比n 1:n 2=10:1，原线圈接入的交流电压表达式为u 1=t sin1002220π．下列说法正确的是
A ．u 2=t sin100222π
B ．u 2=t sin102220π
C ．输出端交流电的频率是10Hz
D ．输出端交流电的频率是50Hz
5（双）.远距离输送交流电一般采用高压输电，采用高压输电的优点是
A.可节省输电线的原材料
B.可根据需要调节交流电的频率
C.可减少输电线上的电能损失
D.可提高输电线上的电流
6（双）.如图所示，R 是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时
A 、灯泡L 变暗
B ．光敏电阻R 上的电压增大
C ．电压表v 的读数减小
D ，电容器C 的带电量增大
7（双）．如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2:1，原线圈接交流电
压tV u π100sin 220=，图中电压表和电流表为理想电表，1R 为负温度系数
的热敏电阻（当温度升高时阻值减小），则正确的是
A ．交流电的频率为Hz 50
B ．电压表示数是V 110
C ．当1R 处温度降低时，电压表示数不变
D ．当1R 处温度降低时，电压表示数变大
u 1 u 2
8（双）．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻为不零的负载，在原线圈上输入电压U 1不变的交流电，以下说法正确的是：
A ．U 1∶U 2＝N 1∶N 2
B ．I 1∶I 2＝N 1∶N 2
C ．当I 2减小时，I 1增大
D ．当I 2减小时，I 1减小
9. 如图中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1:10.变压
器的原
线圈接的电压u=1002sin50πt （V ），电压表为理想电表接在副线圈两端。

则
A ．电压表的读数为10V
B ．电压表的读数1002 V
C ．电压表的读数约为102V
D ．电压表的读数与电阻R 有关
10.在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L 能正常发光。

当滑动变阻器的滑片向
右移动时，下列判断正确的是
A.滑动变阻器R 的阻值变小
B.灯泡L 变亮
B.电源消耗的总功率增大 D.电容器C 的电荷量增大 11（双）．直流电路如图所示，当滑动变阻器滑片P 向右滑动时，则
Ａ．电压表示数变小
Ｂ．电流表示数变小
Ｃ．电源总功率变小
Ｄ．外电路消耗功率变小
12（双）．如图所示的电路，闭合开关S 后，当滑动变阻器的滑片由a 向b 滑动时，平行板电容器的
A ．板间电场强度增大
B ．电量不变
C ．板间电压不变
D ．电容增大
13（双）.如图所示,理想变压器M 原副线圈匝数之比n 1:n 2=10:1,接线柱a 、b 接交变电压u=220√2 sinl00πt(V)。

变压器右侧部分为一火警报警系统,R 2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的火警传感器,马为一定值电阻。

下列说法中正确的是
A.电压表示数为22V
B.火警时,电压表的示数减小
C.火警时,电流表的示数减小
D.火警时,电阻蜀的功率变大 .
14（双）．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz 的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端.图中电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V 。

则
A ．电流表的读数为0.5A
B ．流过电阻的交流电的率为100Hz
C ．变压器原线圈两端电压的最大值为20
V
D ．交流电源的输出功率为2.5W
第16题图
15．如下图所示，一正方形闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是
16如图为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C 在垂直于盘面的匀强磁场
中转动，铜片D 与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻R 连接组成电路，则
A ．转动过程电能转化为机械能
B ．
C 处的电势比
D 处高
C ．通过R 的电流方向从B 向A
D ．产生的电动势大小与角速度ω无关 17（双）．面积为S 的矩形线圈与外部电阻连接成闭合回路，线圈在磁感应强度为
B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，如图，则
A ．矩形线圈将产生交变电流
B ．在图示位置时，通过线框的磁通量为BS
C ．线框由图示位置转过90°时，电流方向即将改变
D ．在图示位置时，线框产生的感应电流为零 18（双）如图所示，闭合线圈abcd 从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进人一有界匀强磁场，从ab 边刚进人磁场到cd 边刚进人磁场的这段时间内，下列说法正确的是
A. b 端的电势高于a 端
B. ab 边所受安培力方向为竖直向下
C.线圈可能一直做匀速直线运动
D 、线圈可能一直做匀加速直线运动
19．如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上（导轨
和导线电阻不计），则垂直导轨的导体棒ab 在下滑过程中：
A ．感应电流从a 流向b
B ．导体棒ab 受到的安培力方向平行斜面向上
C ．导体棒ab 一定匀加速下滑
D ．灯泡亮度一直保持不变
20（双）、如图所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B 中，一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F 作用下作匀速运动，则在开关S
A.闭合瞬间通过金属杆的电流增大
B 闭合瞬间通过金属杆的电流减小
C ．闭合后金属杆先减速后匀速
D ．闭合后金属杆先加速后匀速
21（双）. 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着—个较轻的铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示。

下面说法正确的是
A ．闭合电键的瞬间，铝环可以跳起
B ．断开电键瞬间，铝环也可以跳起
C ．铝环跳起的高度只与线圈的匝数有关，与铝环的重量和线圈中电流的
大小均无关
D ．如果从上往下看线圈中的电流是顺时针方向，那么，闭合电键的瞬
间，铝环中的感应电流就是逆时针方向
B v B v
B ω O
B A B
C
D A B
R
B
B θ a b
22（双）. 如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端与小灯泡连接，匀强磁场垂直于导轨所在平面，则
垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中（导体棒电阻为R，导轨和导线电阻不计）
A. 受到的安培力方向沿斜面向上
B. 受到的安培力大小保持恒定
C. 导体棒的机械能一直减小
D. 克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能
23.如图所示,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则
A.杆中感应电流方向是从b到a
B.杆中感应电流大小保持不变
C.金属杆所受安培力大小保持不变
D.金属杆所受安培力水平向右
24．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面
绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是
A．线圈中通以恒定的电流
B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动
C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动
D．将电键突然断开的瞬间
25. 如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，
二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻
器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是
A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变小
C. 线圈a有扩张的趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力F N将增大
26（双）. 如图，正方形线框的边长为L，电容器的电容量为C．正方形线框的一半放在垂直纸面向里的
匀强磁场中，当磁场以k 的变化率均匀减弱时，则
A. 线圈产生的感应电动势大小为kL2
B. 电压表没有读数
C. a 点的电势高于b点的电势
D. 电容器所带的电荷量为零
27．如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道和水平面成α角，上端接有电阻R（其余电阻不计），空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。

质量为m的水平金属杆从轨道上无初速滑下，下列选项可以增大金属杆速度最大值v m的是
A．增大B B．增大α
C．增大R D．减小m。