(五年高考真題)高考物理專題十電磁感應(yīng)(全國通用)

1、 （五年高考真題）2016屆高考物理專題十電磁感應(yīng)（全國通用）五年高考真題考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律（2015新課標(biāo)全國I,19,6分）（難度）（多選）1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后下列說法正確的是（）圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動解析圓盤運(yùn)

2、動過程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，選項(xiàng)A正確；圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢不等而形成渦流，產(chǎn)生的磁場又導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)B正確；圓盤轉(zhuǎn)動過程中，圓盤位置、圓盤面積和磁場都沒有發(fā)生變化，所以沒有磁通量的變化，選項(xiàng)C錯誤；圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會產(chǎn)生環(huán)形電流，選項(xiàng)D錯誤.答案AB（2014新課標(biāo)全國I,14,6分）（難度）在法拉第時代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是（）將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化后，再到

3、相鄰房間去觀的瞬間，觀察電流表的有變化，故不能觀察到感應(yīng)將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵察電流表的變化繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電變化解析將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，因線圈中的磁通量沒電流，選項(xiàng)A不符合題意；在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈時，如果給線圈通以恒定電流,產(chǎn)生不變的磁場，則在另一線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B不符合題意；在線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表時，磁通量已不再變化，因此也不能觀察到感應(yīng)電流，選項(xiàng)C不符合題意；繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，線圈產(chǎn)

4、生的磁場變化，使穿過另一線圈的磁通量變化，因此，能觀察到感應(yīng)電流，選項(xiàng)D符合題意.答案D（2014全國大綱，20，6分）（難度）很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊讓條形磁鐵從靜止開始下落條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動速率（）均勻增大先增大，后減小逐漸增大，趨于不變先增大，再減小，最后不變解析對磁鐵受力分析可知，磁鐵重力不變，磁場力隨速率的增大而增大，當(dāng)重力等于磁場力時，磁鐵勻速下落，所以選C項(xiàng).答案C（2014廣東理綜，15,4分）（難度）如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度

5、處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊（）在P和Q中都做自由落體運(yùn)動在兩個下落過程中的機(jī)械能都守恒在P中的下落時間比在Q中的長落至底部時在P中的速度比在Q中的大解析小磁塊在銅管中下落時，由于電磁阻尼作用，不做自由落體運(yùn)動，而在塑料管中不受阻力作用而做自由落體運(yùn)動，因此在P中下落得慢，用時長，到達(dá)底端速度小，C項(xiàng)正確，A、B、D錯誤.答案C（2014山東理綜,16,6分）（難度）（多選）如圖，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用F、F表示不計軌道電阻以下敘述正確的

6、是（）MN/1111L-M1Ni1H:F向右B.F向左TOC o 1-5 h zMNC.F逐漸增大D.F逐漸減小MN解析直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在M區(qū)域垂直紙面向外，在N區(qū)域垂直紙面向里，根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電流在M區(qū)域向下，在N區(qū)域向上，由左手定則判定，在M、N區(qū)域?qū)w棒所受安培力均向左，故A錯誤，B正確；I感-BRV,F.-BI感=氣空，離直導(dǎo)線越近處B越大，所以F逐漸增大，F(xiàn)逐漸減小，感R安感RMNC、D正確.答案BCD（2014四川理綜,6,6分）（難度）（多選）如圖所示，不計電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很小質(zhì)量為0.2kg的細(xì)金屬桿C

7、D恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形，其有效電阻為0.1Q.此時在整個空間加方向與水平面成30。角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律是B=（0.40.2t）T,圖示磁場方向?yàn)檎较蚩颉醢搴蜅U不計形變則（）t=1s時，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到Dt=3s時，金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到Ct=1s時，金屬桿對擋板P的壓力大小為0.1Nt=3s時，金屬桿對擋板H的壓力大小為0.2N解析據(jù)已知B=（0.40.21）T可知t=1s時，正方向的磁場在減弱，由楞次定律可判定電流方向?yàn)锳|AB|由C到D,A項(xiàng)正確；同理可判定B項(xiàng)錯誤；t=1s時感應(yīng)電動勢AtS

8、sin30=0.1V，I=E/R=1A,安培力F、=BIL=0.2N,對桿受力分析如圖對擋板P的壓力大小為F=F=F.cos安NN安60=0.1N,C項(xiàng)正確；同理可得t=3s時對擋板H的壓力大小為0.1N,D項(xiàng)錯誤.妙答案AC（2013新課標(biāo)全國II,19,6分）（難度）（多選）在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實(shí)驗(yàn)假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用下列敘述符合史實(shí)的是（）奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說會出現(xiàn)感應(yīng)電流電流的磁場總要阻礙引法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中

9、,D.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)起感應(yīng)電流的磁通量的變化解析電流能產(chǎn)生磁場，說明電和磁之間存在聯(lián)系，A項(xiàng)正確；為解釋磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，安培根據(jù)螺線管和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，B項(xiàng)正確；恒定電流附近的固定導(dǎo)線框，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項(xiàng)錯誤；楞次通過實(shí)驗(yàn)，得出了楞次定律，D項(xiàng)正確.答案ABD（2012北京理綜，19,6分）（難度）物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”如圖，他把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)他連接好電路，經(jīng)

10、重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是（）線圈接在了直流電源上電源電壓過高所選線圈的匝數(shù)過多所用套環(huán)的材料與老師的不同A解析當(dāng)閉合S瞬間，線圈L內(nèi)產(chǎn)生的磁場B及磁通量的變化率p,隨電壓及線圈匝數(shù)增加而增大，如果套環(huán)是金屬材料又閉合，由楞次定律可知，環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流I及磁場B,環(huán)會受到向上的安培A力F,當(dāng)Fmg時，環(huán)跳起，二t越大，環(huán)電阻越小，F(xiàn)越大如果環(huán)越輕，跳起效果越好，所以選項(xiàng)B、C錯誤；如果套環(huán)換用電阻大密度大的材料，I減小F減小，mg增大，套環(huán)可能無法跳起，選項(xiàng)D正確；如果使用交流電，S閉合后，套環(huán)受到的安培力大小及方向（上、下）周期

11、性變化，S閉合瞬間，F(xiàn)大小、方向都不確定，直流電效果會更好，選項(xiàng)A錯誤.答案D考點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流（2015新課標(biāo)全國II,15,6分）（難度）如圖，直角三角形金屬框abc放置的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度s逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為U、Ub、U.已知be邊的長度為1.下列判斷正確的是（）abcabA.恒為nS（BB）B.2Itt21nS(BB)從0均勻變化到2一廠C.D.2tt21nS(BB)恒為-tt121nS(BB)從0均勻變化到一一廠21UU,金屬框中無電流acUU,金屬框中電流方向沿abcabcUbc-|B1

12、2O，金屬框中無電流比=如23，金屬框中電流方向沿acba解析金屬框繞ab邊轉(zhuǎn)動時，閉合回路abc中的磁通量始終為零（即不變），所以金屬框中無電流金屬框在逆時針轉(zhuǎn)動時，be邊和ac邊均切割磁感線，由右手定則可知V,V，所以根據(jù)E=B1v可TOC o 1-5 h zbcac0+col1知，U=U=B1v=B1=;B123.由以上分析可知選項(xiàng)C正確.bcac22答案C（2015重慶理綜，4,6分）（難度）圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n,面積為s.若在-到-時間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端&和4之間的電勢差-,

13、（）解析由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，故b為定值，由楞次定律可得b，故由法拉第電磁感應(yīng)定bab律得=abnS；B-B1），故C項(xiàng)正確.21答案C（2015山東理綜，17,6分）（難度）（多選）如圖，一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場，圓盤開始減速在圓盤減速過程中，以下說法正確的是（）處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高所加磁場越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動若所加磁場穿過整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動解析由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項(xiàng)A正確;根據(jù)E-BLv可知所加磁場越強(qiáng)，則感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流

14、越大，產(chǎn)生的阻礙圓盤轉(zhuǎn)動的安培力越大，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)C錯誤；若所加磁場穿過整個圓盤，則圓盤中無感應(yīng)電流，不產(chǎn)生安培力，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)D正確.答案ABD（2015海南單科，2，3分）（難度）如圖，空間有一勻強(qiáng)磁場，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為&,將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度vE運(yùn)動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為E則X等于（XX)XXXXX/XXX

15、XXs*VXXXXXX1bC.1d.V2解析設(shè)折彎前導(dǎo)體切割磁感線的長度為L,&=BLv；折彎后，導(dǎo)體切割磁感線的有效長度為L=曲+）2導(dǎo)L，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為L=BL宀沙=乎&，所以卡，B正確.答案B（2014新課標(biāo)全國I,18,6分）（難度）如圖（a）,線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上在ab線圈中通以變化的電流用示波器測得線圈cd間電壓如圖（b）所示已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是（）丿丄L,JJD解析通電線圈中產(chǎn)生的磁場B=kl（k為比例系數(shù)）；在另一線圈中的磁通量=BS=kIS,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在另一線圈中產(chǎn)

16、生的感應(yīng)電動勢E=nwt，由圖（b）可知，|Ucd不變，貝ij|*tI不變，故|計|不變，故選項(xiàng)C正確.答案C（2014江蘇單科，1,3分）（難度）如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中在t時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（）Ba2A2AtnBa2B2AtnBa2C-Tt2nBa2DAtAab2Bba2廿盲，得E=解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=nAt=nBa2，十十-選項(xiàng)B正確.答案B（2013北京理綜，17,6分）（難度）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里

17、的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ei；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變,（）X*l/xA.ca,2:1B.ac,2:1Cac,1:2Dca,1:2MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)閯t通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1:E2分別為解析金屬棒MN向右切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由安培定則可知，電阻中電流方向?yàn)閍c.E=1BLv,E=2BLv，所以E:E=l：2.綜上所述，C正確.212答案C（2012課標(biāo)全國，19,6分）（難度）如圖所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感

18、應(yīng)強(qiáng)度大小為B.使該線框從靜止0開始繞過圓心0、垂直于半圓面的軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率ABt的大小應(yīng)為（C単)A.4BnB.23BnJI3B解析設(shè)圓的半徑為r,當(dāng)其繞過圓心0的軸勻速轉(zhuǎn)動時，圓弧部分不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而在轉(zhuǎn)過半周的過程中僅有一半直徑在磁場中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Borv=Br號=2Bor23；當(dāng)線Abre框不動時，E=At節(jié)由閉合電路歐姆定律得I=R,要使1=1必須使E=E，可得C正確.答案C放置，間距L=0.4m,（2

19、015廣東理綜，35,18分）（難度）如圖（a）所示，平行長直金屬導(dǎo)軌水平導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Q的電阻，導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計，導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，bd連線與導(dǎo)軌垂直，長度也為L,從0時刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間t變化，規(guī)律如圖（b）所示；同一時刻，棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動，1s后剛好進(jìn)入磁場，若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線運(yùn)動，求：棒進(jìn)入磁場前，回路中的電動勢E；(2)棒在運(yùn)動過程中受到的最大安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式.解析(1)棒進(jìn)入磁場前AB_EtS云由幾何關(guān)系

20、得S=*L2AB由題圖知0.5T/S聯(lián)立解得E=0.04V(2)棒在bd位置時E最大EBLvmEIvmmRFBIL安mB2L2V代入得F、一一廠一0.04N,方向向左安K在abd區(qū)域，t時刻有效長度LzvX(t1)X22v(t1)EZBLZvEzBLvip(t1)A(1sVtV1.2s)答案(1)0.04V(2)0.04N,方向向左i(t1)A(1sVt1.2s)(2014新課標(biāo)全國11,25,19分)(難度)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體捧AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心0,裝置的俯視圖如圖所示整個裝置位于一勻強(qiáng)磁場

21、中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向豎直向下在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出)直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度3繞0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為u,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略重力加速度大小為g.求(1)通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小;(2)外力的功率.解析(1)解法一在At時間內(nèi)，導(dǎo)體棒掃過的面積為AS2oAt(2r)2r22根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的大小為廠BASeAT應(yīng)電流的方向是從C端流向D根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端因此，通過電阻R的感端.由歐姆定律可知，通過電阻R的

22、感應(yīng)電流的大小I滿足EIR聯(lián)立式得3oBr2I2Ror+o2r3解法二EBrvBrBoo丁E3Br2oI=R2R由右手定則判得通過R的感應(yīng)電流從C-D解法三取At=TE=BASAt=BoTE3Br2oI=R2R由右手定則判得通過R的感應(yīng)電流從C-D(2)解法一在豎直方向有mg2F0為F.兩導(dǎo)軌對運(yùn)行的導(dǎo)體棒NN式中，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒的支持力大小相等，其值的滑動摩擦力均為F=uFfN在At時間內(nèi)，導(dǎo)體棒在內(nèi)、外圓導(dǎo)軌上掃過的弧長分別為lroAt1和l2roAt2克服摩擦力做的總功為WFF（l+l）ff12在At時間內(nèi)，消耗在電阻R上的功為WI2RAtR根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

23、知，外力在At時間內(nèi)做的功為WWF+W外力的功率為p-丄At由至式得39O2B2T44RP2umgor+乙解法二由能量守恒pp+pFRf在豎直方向2Fmg，NFuFumgfN2113PF2umgor+-umgo2r_umgorf2229B2r4o2prT2r-43,9B2o2r4所以P=2umgor+4R,3oBr2答案方向：由C端到D端/、39O2B2T4(2)2umgor+4R（2014浙江理綜，24,20分）（難度）某同學(xué)設(shè)計一個發(fā)電測速裝置，工作原理如圖所示一個半徑為R0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長為R的金屬棒0A,A端與導(dǎo)軌接觸良好，0端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)軸的左端

24、有一個半徑為rR/3的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動圓盤上繞有不可伸長的細(xì)線，下端掛著一個質(zhì)量為m0.5kg的鋁塊在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T.a點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,b點(diǎn)通過電刷與0端相連測量a、b兩點(diǎn)間的電勢差U可算得鋁塊速度鋁塊由靜止釋放，下落h0.3m時，測得U0.15V.（細(xì)線與圓盤間沒有相對滑動，金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計，重力加速度g10m/sj測u時，與a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”？求此時鋁塊的速度大?。?3)求此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失.解析(1)由右手定則知，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向由0-A,故A端電勢高于0

25、端電勢，與a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”.(2)由電磁感應(yīng)定律得又厶0wAtU=E=由得：u*B3R2又v=rs-3oR所以V2U/3BR2m/sAE0.5J答案(1)正極(2)2m/s(3)0.5J考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的圖象問題(2015山東理綜，19,6分)(難度)如圖甲，R為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面0內(nèi)左端連接在一周期為T的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過R的電流i始終向左，其大小按圖乙所00示規(guī)律變化規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢高于b端時，a、b間的電壓口”為正，下列ubt圖象可能正確的是()abab團(tuán)川解析在第一個0.25T時間內(nèi)，通過大圓環(huán)的電流為瞬時針逐漸增加，由楞次定律和右手

26、螺旋定則可判0斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢高于b端，因電流的變化率逐漸減小，故內(nèi)環(huán)的電動勢逐漸減?。煌碓诘?.25T00.5T時間內(nèi)，通過大圓環(huán)的電流為瞬時針逐漸減小，由楞次定律和右手螺旋定則可判斷內(nèi)環(huán)的a端電勢低0于b端，因電流的變化率逐漸變大故內(nèi)環(huán)的電動勢逐漸變大，故選項(xiàng)C正確.答案C（2013全國大綱卷，17,6分）（難度）紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于0點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時間變化一長為2R的導(dǎo)體桿0A繞過0點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為s,t=0時，0A恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示若選取從0指向A的電動勢為正，下列描述

27、導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是（）L）的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動.t=0時導(dǎo)線框的右邊恰好與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是（）小，所以進(jìn)入階段導(dǎo)線框做的是加速度減小的減速運(yùn)動全部進(jìn)入之后，磁通量不變化，根據(jù)楞次定律，電路中沒有感應(yīng)電流，速度不變出磁場階段，導(dǎo)線框受到的安培力F安罟，方向向左所以導(dǎo)線框速度減小，安培力減小，所以出磁場階段導(dǎo)體框做的是加速度減小的減速運(yùn)動綜上所述，D正確.答案D（2013浙江理綜，15）（難度）磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向

28、不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈當(dāng)以速度v刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其Et關(guān)系如圖所示如果只將刷卡速度改為0V弓，線圈中的Et關(guān)系圖可能是（）I)解析從Et圖象可以看出，刷卡速度為V。時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為E。，所用時間為t。；當(dāng)刷卡V速度變?yōu)楣瓡r，根據(jù)E=Blv可知，此時產(chǎn)生感應(yīng)E電動勢的最大值E=y，由于刷卡器及卡的長度未變，故故選項(xiàng)D正確.刷卡時間變?yōu)?t，0答案D（2013福建理綜，18分）（難度）如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t、t分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時亥山線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平12邊界線00平行，線

29、框平面與磁場方向垂直設(shè)00,下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度V隨時間t變化的規(guī)律（）解析ab邊在進(jìn)入磁場時所受的安培力F-BIL-BBRVB2L2VL=B2L2V,書=mg時，勻速進(jìn)入，DFmgB2L2V正確；當(dāng)Fmg時線框減速，加速度a=m二-mygV減小，則a減小，v-t圖線此階段斜率最小，AmgfB2L2V錯誤、B正確；當(dāng)FVmg時線框加速，加速度a=m=&，v增大，則a減小，C正確所以選A.答案A（2012新課標(biāo)全國卷，20，6分）（難度）如圖所示，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行.已

30、知在t=0到t=t的時間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i1發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是（）解析線框中的感應(yīng)電流沿順時針方向，由楞次定律可知，直導(dǎo)線中電流向上減弱或向下增強(qiáng)，所以首先將B、D排除掉又知線框所受安培力先水平向左、后水平向右，即線框先靠近導(dǎo)線，后遠(yuǎn)離導(dǎo)線，根據(jù)楞次定律可知，電流先減小后增大，C明顯也不對，所以僅有A正確.答案A（2014安徽理綜,23,16分）（難度）如圖1所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T,其方向垂直于傾角9為30。的斜面向上絕緣斜面上固定有

31、“A”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計），MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m.以MN中點(diǎn)0為原點(diǎn)、0P為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox.一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Q,在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度v=lm/s在導(dǎo)軌上沿x軸求金屬桿CD運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E及運(yùn)動到x=0.8m處電勢差UCD；推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出Fx關(guān)系圖象；求金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱.解析(1)金屬桿CD在勻速運(yùn)動中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv（l=d），解得E=1.5V（D點(diǎn)

32、電勢高）當(dāng)x=0.8m時，金屬桿在導(dǎo)軌間的電勢差為零設(shè)此時桿在導(dǎo)軌外的長度為l外,則外罟d,0P=MP2MN（丁）2,得1外“2m由楞次定律判斷D點(diǎn)電勢高，故C、D兩端電勢差UBlv,即U=0.6V.CD外CDOPx3桿在導(dǎo)軌間的長度l與位置x關(guān)系是1一05廠d3產(chǎn)對應(yīng)的電阻叫為R1|R,電流1罟1桿受的安培力F、一BI17.53.75X安根據(jù)平衡條件得FF,+mgsin9安F12.53.75x(0WxW2)畫出的F-x圖象如圖所示外力F所做的功W等于F-x圖線下所圍的面積，即F”，5+12.5Wf2X2J17.5JF2而桿的重力勢能增加量AEmgOPsin910Jp故全過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=W

33、FAE=7.5Jp答案見解析考點(diǎn)四電磁感應(yīng)的綜合問題（2015安徽理綜，19,6分）（難度）如圖所示，abed為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為1,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成9角，單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于ed的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）貝H）A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為Blvsin9B.電路中感應(yīng)電流的大小為BvsinrC.金屬桿所受安培力的大小為B21vsinrD.金屬桿的發(fā)熱功率為B2IV2rsin9解析EE電路中的感應(yīng)電動勢E=B1v，感應(yīng)電流I=R=1一sin9Bvsi

34、n錯誤，B正確；金屬桿1B?1v1B21v2sin9所受安培力大小F=BI冇二=，故C錯誤；金屬桿的發(fā)熱功率PTRTRr=i，故D錯誤.答案B（2015福建理綜，18,6分）（難度）如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abed，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、de以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦在PQ從靠近ad處向be滑動的過程中（）PQ中電流先增大后減小PQ兩端電壓先減小后增大PQ上拉力的功率先減小后增大線框消耗的電功率先減小后增大解析設(shè)PQ左側(cè)電路的電阻為R,貝

35、惦側(cè)電路的電阻為3RR，所以外電路的總電阻為R-夕卜R/oRR）莎，外電路電阻先增大后減小，所以路端電壓先增大后減小，所以B錯誤；電路的總電阻先增大后E減小，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得PQ中的電流，I=R先減小后增大，故A錯誤；由于導(dǎo)體棒做勻外速運(yùn)動，拉力等于安培力，即F=BIL,拉力的功率P-BILv，故先減小后增大，所以C正確;外電路的總電阻R/oRR）3R外j3R/最大值為R，小于導(dǎo)體棒的電阻R，又外電阻先增大后減小由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系圖象可知,答案C（2014安徽理綜，20，6分）（難度）英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場如圖所示，一個半徑為r的絕緣細(xì)

36、圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是（）A.01|B.rrzqk2AB解析變化的磁場使回路中產(chǎn)生的感生電動勢E=t=AtS=knr2,貝I感生電場對小球的作用力所做的功W=qU=qE=qknr2，選項(xiàng)D正確.答案D（2013天津理綜，3,6分）（難度）如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abed,ab邊長大于be邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場夕卜，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，

37、線框上產(chǎn)生的熱量為Q,通過線框?qū)w橫截面的電荷量1為q；第二次be邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q,則122A.QQ,q=qB.QQ,qqTOC o 1-5 h z12121212C.QQ,qqD.QQ,qq12121212BlvlB2I2IvB2Ilv解析設(shè)線框邊長分別為1、l,線框中產(chǎn)生的熱量QLRt（）2R-丁廠l.12RvRR1EBll由于ll,所以QQ通過線框?qū)w橫截面的電荷量qtRAt一廠一一廠，故qabbc12RRR1q,A選項(xiàng)正確.2答案A（2012山東理綜，20,4分）（難度）（多選）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水

38、平面的夾角為e,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運(yùn)動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的)A.P2mgvsin0B.P3mgvsin0C.vg當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到2時加速度大小為|sinD.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是（0FBIL解析對導(dǎo)體棒受力分析如圖當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動時（如圖甲），應(yīng)有：mgsinB2L2v書；當(dāng)加力F后以2v

39、勻速運(yùn)動時（如圖乙），F(xiàn)+mgsin02B2L2vR，兩式聯(lián)立得Fmgsin0,貝IPF2v2mgvsin0，A正確,B2L2VB錯誤；由牛頓第二定律，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為2時，&=嗎皿女mgsin0,C正確；由功能關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功與減少的重力勢能之和，D錯誤.甲答案AC（2015江蘇單科，13,15分）（難度故磁共振（MRI）檢查時，對人體施加的磁場發(fā)生變化時會在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈，線圈的半徑r=5.0cm,線圈導(dǎo)線的截面積A=0.80cm2，電阻率

40、P=1.5如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向與線圈平面垂直，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減為零，求：(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)該圈肌肉組織的電阻R；該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動勢E；0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q.2nr解析(1)由電阻定律R=p，代入數(shù)據(jù)解得R=6X103QAB感應(yīng)電動勢已二云“口，代入數(shù)據(jù)解得E-4X10-2VE2由焦耳定律得QRAt,代入數(shù)據(jù)解得Q-8X10-8J答案(1)6X103Q(2)4X10-2V(3)8X10-8J(2015海南單科，13,10分)(難度)如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距1,左端與一電阻R相連；整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

41、小為B,方向豎直向下一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率v勻速向右滑動，滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為U，導(dǎo)體棒的電阻均可忽略求電阻R消耗的功率;水平外力的大小.E解析(1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢為E=B1v,根據(jù)歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流為I=RB2I2V2電阻R消耗的功率為P=LR，聯(lián)立可得P=-R-Blv對導(dǎo)體棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F安尸+umg(2015天津理綜，11,18分)(難度)如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m,相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，

42、ab邊長為l,cd邊長為2l，ab與cd平行，間距為2l.勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面開始時，cd邊到磁場上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放,從cd邊進(jìn)入磁場直到ef、pq邊進(jìn)入磁場前，線框做勻速運(yùn)動，在ef、pq邊離開磁場后，ab邊離開磁場之前，線框又做勻速運(yùn)動線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q.線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g.求：線框ab邊將離開磁場時做勻速運(yùn)動的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場時的幾倍；磁場上下邊界間的距離H.解析(1)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框做勻速運(yùn)動的速度為v,cd邊上的

43、感應(yīng)電動勢為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E=2BlvE設(shè)線框總電阻為R,此時線框中電流為-由閉合電路歐姆定律，有I】弋設(shè)此時線框所受安培力為F,有F=2I1B由于線框做勻速運(yùn)動，其受力平衡，有mg=F由式得人=4霽設(shè)ab邊離開磁場之前，線框做勻速運(yùn)動的速度為v,同理可得由式得v=4v(2)線框自釋放直到cd邊進(jìn)入磁場前，由機(jī)械能守恒定律，有2mg線框完全穿過磁場的過程中，由能量守恒定律，有mg(2l+H)mvs2mv2+Q由式得H=m；+28lILL5答案（1）4倍mg+28lILL5（2015四川理綜，11,19分）（難度）如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD,MN與PQ平行且間距為L所在平面與

44、水平面夾角為a，N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m,長均為L,ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為卩（卩較?。?，由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止空間有方向豎直的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為g.（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,給ab棒一個垂直于NQ、水平向右的速度v,在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動方向滑行1一段距離后停止,ef棒

45、始終靜止，求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量；（2）在（1）問過程中，ab棒滑行距離為d,求通過ab棒某橫截面的電量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動，并在NQ位置時取走小立柱1和2,且運(yùn)動2過程中ef棒始終靜止求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場下ab棒運(yùn)動的最大距離.解析（1）設(shè)ab棒的初動能為E,ef棒和電阻R在此過程產(chǎn)生的熱量分別為W和W，有W+W=E1Ilk且W=W1由題有E=*mv2k21得W=4mv：（2）設(shè)在題設(shè)過程中，ab棒滑行時間為At,掃過的導(dǎo)軌間的面積為AS,通過AS的磁通量為,Aab棒產(chǎn)生的電動勢為E,ab棒中的電流為I,通過ab棒某橫截面的電量為q,則E=p且ABASqAt由圖所示AS=d(Ldcot9)Lab棒滑行距離為x時，ab棒在導(dǎo)軌間的棒長為L為L=L2xcot此時，ab棒產(chǎn)生電動勢月為Ex-BvLxE流過ef棒的電流I為I二xxRef棒所受安培力F為F=BILXXXBvT聯(lián)立解得丄R(L2xcot0