2020年高考物理試題分類(lèi)匯編-電磁感應(yīng)

2020年高考物理試題分類(lèi)匯編一一電磁感應(yīng)〔全國(guó)卷1〕17.某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直重量方向向下，大小為4.5x10-5T。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水〔視為導(dǎo)體〕流過(guò)。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。以下講法正確的選項(xiàng)是A.河北岸的電勢(shì)較高 B.河南岸的電勢(shì)較高C.電壓表記錄的電壓為9mV D.電壓表記錄的電壓為5mV【答案】BD【解析】海水在落潮時(shí)自西向東流，該過(guò)程能夠明白得為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場(chǎng)。依照右手定那么，右岸即北岸是正極電勢(shì)高，南岸電勢(shì)低，D對(duì)C錯(cuò)。依照法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv=4.5x10-5x100x2=9x10一3V,B對(duì)A錯(cuò)?！久}意圖與考點(diǎn)定位】導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用題。〔全國(guó)卷2〕18.如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離專(zhuān)門(mén)短，下邊水平。線圈從水平面a開(kāi)始下落。磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。假設(shè)線圈下邊剛通過(guò)水平面b、c〔位于磁場(chǎng)中〕和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分不為勺、F和Fd，那么MR”五一N^bxxxxsc：kXXXXX：A.Fd>F>FA.Fd>F>FD.F<F<FdD.F<F<Fd【答案】D【解析】線圈從a到b做自由落體運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線所有受到安培力勺，由于線圈的上下邊的距離專(zhuān)門(mén)短，因此經(jīng)歷專(zhuān)門(mén)短的變速運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入磁場(chǎng)，以后線圈中磁通量不變不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在c處不受安培力，但線圈在重力作用下依舊加速，因此從d處切割磁感線所受安培力必定大于b處，答案D?！久}意圖與考點(diǎn)定位】線圈切割磁感線的豎直運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解。〔新課標(biāo)卷〕21.如下圖，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒從靜止開(kāi)始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1,下落距離

為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng).關(guān)于q、E2的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前兩端的極性，B、EjE2,b端為正為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng).關(guān)于q、E2的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前兩端的極性，B、EjE2,b端為正A、EjE2,a端為正2以下判定正確的選項(xiàng)是C、EjE2,a端為正答案：DD、EjE2，b端為正解析：依照E=BLv,=Bx2<0.96Rj：gx0.2RE2=Bx2<0.36R\：gx0.8R,可見(jiàn)E1VE2。又依照右手定那么判定電流方向從a到b,在電源內(nèi)部，電流是從負(fù)極流向正極的，因此選項(xiàng)D正確?！脖本┚怼?9.在如下圖的電路中，兩個(gè)相同的下燈泡L1和L2分不串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R。閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)整R,使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，現(xiàn)在流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流為I。然后，斷開(kāi)S。假設(shè)t'時(shí)刻再閉合S,那么在t'前后的一小段時(shí)刻內(nèi)，正確反映流過(guò)L1的電流ir流過(guò)L?的電流i2隨時(shí)刻t的變化的圖像是 1答案：B【解析】本體考查通電自感，與互動(dòng)變阻器R串聯(lián)的L2,沒(méi)有自感直截了當(dāng)變亮，電流變化圖像和A中圖線，CD錯(cuò)誤。與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的匕，自感強(qiáng)電流逐步變大，B正確?！步K卷〕2、一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1s時(shí)刻內(nèi)平均地增大到原先的兩倍，接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1s時(shí)刻內(nèi)，再將線框的面積平均地減小到原先的一半，先后兩個(gè)過(guò)程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的比值為〔A〕1 〔B〕1 〔C〕2 〔D〕422.B難度：易此題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

【解析】E【解析】Ei=SB02B-BBS——=S =—tttE2:2T，大小相等,選B?！步K卷〕4.如下圖的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，通過(guò)一段時(shí)刻后，在t=t1時(shí)刻斷開(kāi)S,以下表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)刻t變化的圖像中，正確的選項(xiàng)是(A) (B) (C) (D)(A) (B) (C) (D)■一一■■選B考查自感和電壓圖象。難度：難【解析】開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，線圈的自感阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐步減小，并聯(lián)電路電阻逐步減小。電壓U提步減??；開(kāi)關(guān)閉合后再斷開(kāi)時(shí)，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與AB原先相反，并逐步減小到0，因此此題選B。〔江蘇卷〕13.〔15分〕如下圖，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng),一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止開(kāi)釋。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐步減小，最終穩(wěn)固為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：〔1〕磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；〔2〕電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；〔3〕流經(jīng)電流表電流的最大值Im

解析：〔1〕電流穩(wěn)固后，道題棒做勻速運(yùn)動(dòng) BIL=mg解得B=等ILE=BLv〔2〕感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,E電影電流I=-R由②③④式解得v=——mg〔3〕由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm機(jī)械能守恒1mv2=mgh2m感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=BLvm感應(yīng)電流的最大值ImE感應(yīng)電流的最大值ImE——mR解得Immg、：2ghIr此題考查電磁感應(yīng)的規(guī)律和電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合。難度：難?！矎V東卷〕16.如圖5所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到M'N'的過(guò)程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)刻t變化的圖示，可能正確的選項(xiàng)是答案：A解析：MN只有進(jìn)入磁場(chǎng)中才切割磁感線，因而只有中間過(guò)程有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選A?！采綎|卷〕21.如下圖，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，00,為其對(duì)稱(chēng)軸。一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為/的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度\向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于00,對(duì)稱(chēng)的位置時(shí)中*一|I乂X其,匕4如資.* *t；IKXXA.穿過(guò)回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2B/0C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同答案：ACD解析：依照右手定那么，回來(lái)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。此題考查電磁感應(yīng)、磁通量、右手定那么，安培力，左手定那么等差不多知識(shí)。難度：易?！采虾Ｎ锢怼?9.如圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為6,方向分不垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，假設(shè)以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖解析：在0-(，電流平均增大，排除CD.(在t-1，兩邊感應(yīng)電流方向相同，大小相加，故電流大。1 2在t2~13，因右邊離開(kāi)磁場(chǎng)，只有一邊產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流小，因此選A。此題考查感應(yīng)電流及圖象。難度：難。

〔上海物理）21.如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，假設(shè)變阻器滑刃向左移動(dòng)，那么金屬環(huán)A將向〔填''左〃或''右〃）運(yùn)動(dòng)，并有 〔填''收縮〃或''擴(kuò)張〃）趨勢(shì)。勢(shì)。解析：變阻器滑片P向左移動(dòng)，電阻變小，電流變大，依照楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向原電流磁場(chǎng)方向相反，相互吸引，那么金屬環(huán)A將向右移動(dòng)，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢(shì)。此題考查楞次定律。難度：易?！采虾Ｎ锢恚?2.114分）如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個(gè)與水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架的電阻非平均分布，將質(zhì)N=0.1kg,電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，同時(shí)框架接觸良好，以P為坐標(biāo)原點(diǎn)，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)，金屬棒從x0=1m處以v0=2m/s的初速度，沿x軸負(fù)方向做a=2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用。求：11）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5m,框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；12〕框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；13）為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4s過(guò)程中通過(guò)ab的電量q,某同學(xué)解法為：先算出金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離s,以及0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R,然后代入QBLs「①BLsR——二 S-2cm2p-240pal-3uml1=1umq=-^=-- RR 0 2 2 求解。指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，RRq-￡SE￡-8.85*10-12c2/N?m2E△ee mA并用正確的方法解出結(jié)果。解析:11〕a=-,F-ma-0.2Nm因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用，因此F=BILBLvBLat八) = =0.41TEBLvBLvBLat八) = =0.41又1—————，因此匕R-RRIC1C且S=—at2，得t=因此Q=12Rt=12?0.412=0.2J〔2〕x=1--at2=1-12，得t=、：1一x，因此R=0.4<1-x。^2〔3〕錯(cuò)誤之處：因框架的電阻非平均分布，所求R是0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R,不是平均值。正確解法：因電流不變，因此q=It=1x0.4c=0.4c。此題考查電磁感應(yīng)、電路與牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用。難度：難。〔重慶卷〕23.〔16分〕法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用題23圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水中，間距為d。水流速度處處相同，大小為v，方向水平。金屬板與水流方向平行。地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直重量為B，水的電阻為p，水面上方有一阻值為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和電建K連接到兩金屬板上。忽略邊緣效應(yīng)，求：〔1〕該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì)；〔2〕通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度；〔3〕電阻R消耗的電功率。解析：〔1〕由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E=Bdvd〔2〕兩板間河水的電阻r=p-S由閉合電路歐姆定律，有EBdvSI= = r+Rpd+RS(3)由電功率公式，P=12R(BdvS芋 R(pd+RS)〔浙江卷〕19.半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分不與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖〔上〕所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖〔下〕所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，那么以下講法正確的選項(xiàng)是A.第2秒內(nèi)上極板為正極B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C.第2秒末微?；氐搅嗽任恢肈.第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2冗r2/d答案：A〔四川卷〕19.圖甲所示電路中，勺A/A3為相同的電流表,C為電容器,電阻SR2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)。在某段時(shí)刻內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)