物理高考真題分類(lèi)：專(zhuān)題09電磁感應(yīng)

1、專(zhuān)題09 電磁感應(yīng)一、選擇題1【2016上海卷】磁鐵在線(xiàn)圈中心上方開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵A向上運(yùn)動(dòng)B向下運(yùn)動(dòng)C向左運(yùn)動(dòng)D向右運(yùn)動(dòng)【答案】B【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】楞次定律和安培定則【方法技巧】通過(guò)安培定則判斷感應(yīng)磁場(chǎng)方向，通過(guò)楞次定律判斷磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況。2【2016北京卷】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2:1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是AEa:Eb=4:1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼Ea:Eb=4:1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽Ea:E

2、b=2:1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾Ea:Eb=2:1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緽【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)題意可得，故，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的增大，即感應(yīng)電流產(chǎn)生向里的感應(yīng)磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可得，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?。【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律的應(yīng)用【方法技巧】對(duì)于楞次定律，一定要清楚是用哪個(gè)手判斷感應(yīng)電流方向的，也可以從兩個(gè)角度理解，一個(gè)是增反減同，一個(gè)是來(lái)拒去留，對(duì)于法拉第電磁感應(yīng)定律，需要靈活掌握公式，學(xué)會(huì)變通。3【2016海南卷】如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)

3、線(xiàn)間距。兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若A金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駽金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駾金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緿【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】楞次定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)用安培定則判斷電流周?chē)艌?chǎng)的方向，以及學(xué)會(huì)根據(jù)楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電流的方向。4【2016浙江卷】如圖所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣的導(dǎo)線(xiàn)制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)la=3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的均強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線(xiàn)圈之間的相

4、互影響，則 A兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流Ba、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9:1Ca、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為3:4Da、b線(xiàn)圈中電功率之比為3:1【答案】B【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律；閉合電路歐姆定律；電功率?！久麕燑c(diǎn)睛】此題是一道常規(guī)題，考查法拉第電磁感應(yīng)定律、以及閉合電路的歐姆定律；要推導(dǎo)某個(gè)物理量與其他物理量之間的關(guān)系，可以先找到這個(gè)物理量的表達(dá)式，然后看這個(gè)物理量和什么因素有關(guān)；這里線(xiàn)圈的匝數(shù)是容易被忽略的量。5【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列

5、說(shuō)法正確的是A若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【答案】AB【解析】由電磁感應(yīng)定律得，故一定時(shí)，電流大小恒定，選項(xiàng)A正確；由右手定則知圓盤(pán)中心為等效電源正級(jí)，圓盤(pán)邊緣為負(fù)極，電流經(jīng)外電路從a經(jīng)過(guò)R流到b，選項(xiàng)B正確；圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變時(shí)，等效電源正負(fù)極不變，電流方向不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；，角速度加倍時(shí)功率變成4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選AB?！緦W(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】法拉第圓盤(pán)是課本上介紹的

6、裝置，在歷次考試中多次出現(xiàn)；解題時(shí)要會(huì)進(jìn)行電源的等效：相當(dāng)于一條半徑旋轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn)，記住求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式，并能搞清整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)。6【2016江蘇卷】電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說(shuō)法正確的有A選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B取走磁體，電吉他將不能正常工作C增加線(xiàn)圈匝數(shù)可以增大線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D弦振動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈中的電流方向不斷變化【答案】BCD【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】考查電磁感應(yīng)【方法技巧】本題學(xué)生極易錯(cuò)選A選項(xiàng)，在于不知道銅是不能被磁化的，可見(jiàn)現(xiàn)在高考考查知識(shí)越來(lái)越細(xì)，越來(lái)越全面。

7、7【2016上海卷】如圖（a），螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖（b）所示規(guī)律變化時(shí)A在t1t2時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì)B在t2t3時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì)C在t2t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流來(lái)源:學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)gkstkD在t3t4時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流【答案】AD【解析】據(jù)題意，在t1t2時(shí)間內(nèi)，外加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加且斜率在增加，則在導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生沿順時(shí)【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】楞次定律、安培定則【方法技巧】線(xiàn)圈內(nèi)通有非均勻變化的磁場(chǎng)，導(dǎo)

8、線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生變化的電流，該電流激發(fā)出變化的磁場(chǎng)，才可以使圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流；線(xiàn)圈內(nèi)通有均勻變化的磁場(chǎng)，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，該電流激發(fā)出的是穩(wěn)定的磁場(chǎng)，不會(huì)使圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流。8【2016四川卷】如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)

9、間t變化圖像可能正確的有 【答案】BC【解析】根據(jù)牛頓定律可知，某時(shí)刻金屬棒的加速度為，若，則金屬棒做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖1所示；導(dǎo)體的電流可知I與v成正比，則I-t圖線(xiàn)應(yīng)該和v-t線(xiàn)形狀相同；根據(jù)可知FA與v成正比，則FA-t圖線(xiàn)應(yīng)該和v-t線(xiàn)形狀相同，選項(xiàng)B正確；根據(jù)可知UR與v成正比，則UR-t圖線(xiàn)應(yīng)該和v-t線(xiàn)形狀相同；考點(diǎn)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象；安培力；閉合電路歐姆定律；電功率【名師點(diǎn)睛】此題是電磁感應(yīng)問(wèn)題的圖像問(wèn)題，考查了力、電、磁、能等全方位知識(shí)；首先要能從牛頓第二定律入手寫(xiě)出加速度的表達(dá)式，然后才能知道物體可能做的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；題目中要定量與定性討論相結(jié)合，靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)中

10、的函數(shù)知識(shí)討論解答.9【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】如圖，M為半圓形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為ON；兩導(dǎo)線(xiàn)框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線(xiàn)OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面?，F(xiàn)使線(xiàn)框M、N在t=0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面、且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則A兩導(dǎo)線(xiàn)框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的周期都等于TC在時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D兩導(dǎo)線(xiàn)框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值也相等【答案】BC【解析】當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)楞次定律可得，兩導(dǎo)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流方向均為逆時(shí)針，根據(jù)的

11、有效值不會(huì)相同，D錯(cuò)誤。【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】考查了楞次定律的應(yīng)用、導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【方法技巧】在分析導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、計(jì)算電動(dòng)勢(shì)時(shí)，一定要注意導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度，在計(jì)算交變電流的有效值時(shí)，一定要注意三個(gè)相同：相同電阻，相同時(shí)間，相同熱量。二、非選擇題10【2016江蘇卷】（15分）據(jù)報(bào)道，一法國(guó)攝影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過(guò)太陽(yáng)的瞬間照片中，“天宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見(jiàn)如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度v=7.7 km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)帆板兩端M、N的連線(xiàn)垂直，M、N間的距離L=20 m，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.010-5

12、 T，將太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體（1）求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；（2）在太陽(yáng)帆板上將一只“1.5 V，0.3 W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太陽(yáng)帆板和導(dǎo)線(xiàn)的電阻，試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說(shuō)明理由；（3）取地球半徑R=6.4103 km，地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2，試估算“天宮一號(hào)”距離地球表面的高度h（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）【答案】（1）1.54V （2）不能（3）4105 m【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點(diǎn)定位】電磁感應(yīng)、萬(wàn)有引力【方法技巧】本題旨在考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解，第一問(wèn)很簡(jiǎn)單，問(wèn)題在第二問(wèn)，學(xué)生在第一問(wèn)的基礎(chǔ)上很容易答不能發(fā)光，殊不知閉合電路的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。本題難度不大，但第二問(wèn)很容易出錯(cuò)，要求考生心細(xì)，考慮問(wèn)題全面。11【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】（14分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為，上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab（僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線(xiàn)將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線(xiàn)剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，已知金屬棒ab勻速下滑。求（1）作用在金屬棒ab上的安培力的大小；（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大