2011届新课标高考物理专题模拟演练：电路与电磁感应—选择题训练

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2011年高考物理原创预测题：专题五电路与电磁感应

专题五：电路与电磁感应一．选择题（本题共14小题，每小题至少1个选项符合题意）1.酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，R0为定值电阻。

以下关于电压表示数的倒数(1U)与酒精气体浓度的倒数(1C)之间关系的图象，正确的是( )2．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图是原理图。

轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100N/cm。

定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1=25Ω，电源输出电压恒为U=3V，理想电流表的量程为 0～0.6。

当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是（不计电源内阻）（）．小明在电路中连入R0的目的是保护电路．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1．当拉力为400N时，电流表指针指在0.3处．当拉力为400N时，电流表指针指在0.5处3．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50和2.0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 2.0和24.0V。

则这台电动机正常运转时输出功率为（）．32W ．44W ．47W ．48W4.如图所示，E为有内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，、V均为理想电表。

电键闭合后，当滑片P由a滑至b时，下列说法中可能正确的是（）.V表的示数始终增大，表的示数始终增大.V表的示数始终增大，表的示数先减小后增大.V表的示数先增大后减小，表的示数始终增大.V 表的示数先增大后减小，表的示数先减小后增大5.2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁阻效应(GMR)而荣获了诺贝尔物理学奖。

如图所示是利用GMR 设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR 在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小。

2011届黄冈高考物理第二轮专题决战资料9：专题四电磁感应与电

2011 届黄冈高考物理第二轮专题决战资料9：专题四
电磁感应与电
2011 届黄冈高考物理第二轮专题决战资料9：专题四电磁感应与电路典型例题
【例1】解析：在从图中位置开始（t =0）匀速转动60°的过程中，只有OQ 边切割磁感线，产生的感应电动势，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向（设为正方向）．根据欧姆定律得，．导线框再转过30°的过
程中，由于=0，
则顺时针方向．
逆时针方向
顺时针方向综合以上分析可知，感应电流的最大值，
频率．其I-t 图象如图4-2 所示．
答案：（1）
（2）如图4-2 所示．
【例2】解析：P 向b 移动，电路中总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律、欧姆定律以及电路的性质从而可以判断U1、U2 的变化情况．当P 向b 移动时，电路中总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电路I 变小，由欧姆定律得U2=IR 变小，再由闭合电路欧姆定律得
U1=E－Ir 变大，故本题正确答案应选A．
【例3】解析：（1）由题意可知，金属杆在磁场中的运动分为两个阶段：先沿x 轴正方向做匀减速运动，直到速度为零；然后x 轴负方向做匀加速直线运动，直到离开磁场，其速度一时间图象如图4-5 所示．金属杆在磁场中运动切割磁感线，闭合回路产生感应电流，所以回路中感应电流持。

2011届高考物理模拟电磁感应学生用

电磁感应1.【2011•西城一模】在图2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。

则在图2所示的四个情景中，产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图1所示的是2.【2011•西城一模】如图所示，矩形单匝导线框abcd 竖直放置，其下方有一磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP ′水平，并与线框的ab 边平行，磁场方向与线框平面垂直。

已知线框ab 边长为L 1，ad 边长为L 2，线框质量为m ，总电阻为R 。

现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab 边始终与PP ′平行。

重力加速度为g 。

若线框恰好匀速进入磁场，求：（1）dc 边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F ；（2）dc 边刚进入磁场时，线框速度的大小υ；（3）在线框从开始下落到ab 边刚进入磁场的过程中，重力做的功W 。

3.【2011•承德模拟】在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正．当磁感应强度 B 随时间 t 按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是：4. 【2011•福州模拟】如图1所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，则在t πω=时刻（）A ．线圈中的感应电动势最小B ．线圈中的感应电流最大C ．穿过线圈的磁通量最大D ．穿过线圈磁通量的变化率最小图1图2 a d bc P′BL 12I -II -I I -I5.【2011•福州模拟】如图14所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l ，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，且都是足够长，两金属杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。

高考真题分类汇总专题15电磁感应解答题附答案

专题15 电磁感应解答题1、【2011全国卷，15分】如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。

在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。

重力加速度为g。

求：（1）【易】磁感应强度的大小：（2）【中】灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

2、【2013新课标1，19分】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数为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）【易】电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）【难】金属棒的速度大小随时间变化的关系．3、【2014新课标2，19分】半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R 的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g．求：（1）【中】通过电阻R的感应电流的方向和大小；（2）【中】外力的功率．4、【2016全国1，14分】如图，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）【中】作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）【易】金属棒运动速度的大小．5、【2016全国2，12分】如图，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）【易】金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；（2）【易】电阻的阻值．6、【2016全国3，20分】如图，两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R 的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度向下B 1随时间t 的变1B kt =化关系为，式中k 为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN （虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求（1）【中】在t =0到t =t 0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）【难】在时刻t （t >t 0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．参考答案1、解：（1）设小灯泡的额定电流为I 020P I R =，有① 由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 02I I =的电流为 ①此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达mg BLI =到最大值，有 ① 联立①①①B =式得 ① （2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v ，由电磁感应E BLv =定律与欧姆定律得0E RI = ① ① 联立①①①①①①2Pv mg=式得 ① 2、解：（1）设金属棒下滑的速度大小为v ，则感应电动势为 E=BLv ①平行板电容器两极板的电压为U ，U=E ②设此时电容器极板上储存的电荷为QUQC =，按定义有 ③联立①②③CBLv Q =式解得 ④（2）设金属棒下滑的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过金属棒的电流为i ，金属棒受到磁场的安培力为F ，方向沿导轨向上，大小为F="BLi" ⑤设在t ～t+Q ∆时间间隔内流经金属棒的电荷量为，按tQi ∆∆=定义有Q ∆ ⑥ 也是平行板电容器两极板在t ～t+时间间隔内增加的电荷量由④v CBL Q ∆=∆式可得 ⑦ ，为金属棒速度的变化t v a ∆∆=量；按加速度的定义有 ⑧ 分析导体棒的受力：受重力mg ，支持力N ，滑动摩擦力f ，沿斜面向上的安培力F ． θcos mg N =ma F f mg =--θsin N f μ=⑨ ⑩ ①联立⑤至(11)22cos sin L CB m mg mg a +-=θμθ式得 ① 由(12)式及题设可知，金属棒做初速为零的匀加速直线运动，t 时刻金属棒下滑的速度大小为v t L CB m mg mg at v 22cos sin +-==θμθ ①3、解：（1t ∆）在时间内，导体棒扫过的面积为：221(2)2S t r r ω⎡⎤∆=∆-⎣⎦① 根据法拉第电磁感应定律，导体棒产生的感应电动势大小B S tε∆=∆为：①根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端，因此流过导体R 的电流方向是从C 端流向D 端；由欧姆定律流过导体R I Rε=的电流满足：①联立①①①232Br I Rω=可得：①（220mg N -=）在竖直方向有： ①式中，由于质量分布均匀，内外圆导轨对导体棒的正压力相等，其值为N ，两导轨对运动的导体棒的滑动摩擦力均f N μ=为： ①t ∆在时间内，导体棒在内外圆导轨上扫过的弧长分别为：1l r t ω=∆22l r t ω=∆ ① ①12()f W f l l =+克服摩擦力做的总功为： ①t ∆在时间内，消耗在电阻R 2R W I R t =∆上的功为： ①t ∆根据能量转化和守恒定律，外力在时间内做的功为：f R W W W =+① W P t=∆外力的功率为： ①由①至①式可得：①4、解：（1）设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的00at v =0Blv E =刚进磁场时的速度：，感应电动势为：mmg F Blt E )(0μ-=解得：（2BIl mg F +=μ）匀速运动受力平衡： REI =m t l B R 022=回路电流为：，得 6、解：（1）在金属棒未越过MN 之前，t 时刻穿过回路的=ktS φ磁通量为 ①设在从t t t +∆时刻到的时间间隔内，回路磁通量的变化φ∆量为，流过电阻R q ∆的电荷量为．由法拉第电磁感应=t φε∆-∆定律有 ① =i R ε由欧姆定律有 ① =q t ε∆∆由电流的定义有 ①联立①①①①=kS q t R∆∆式得 ① 由①00t t t ==到式得，在的时间间隔内，流过电阻R 的电荷量q 0=kt Sq R的绝对值为 ① （20t t >）当时，金属棒已越过MN ．由于金属在MN 右f F =侧做匀速运动，有 ①式中，f 是外加水平力，F 是匀强磁场施加的安培力．设此时回路中的电流为I ，F 的大小为0=F B Il ① 此时金属棒与MN 00=()s v t t -之间的距离为 ① 0=B lS φ'匀强磁场穿过回路的磁通量为 ① 回路的总磁通量为'φφφ+=t ①φ式中，仍如①式所示．由①①①①式得，在时刻t 0t t >（）000()t B lv t t kSt φ=-+穿过回路的总磁通量为 ①t t t +∆到t φ∆在的时间间隔内，总磁通量的改变为00()t B lv kS t φ∆=+∆ ①有法拉第电磁感应定律的，回路感应电动势的大小为tt t φε∆=∆① t I R ε=由欧姆定律有 ① 联立①①①①①000()B lf B lv kS R=+式得 ① 评分参考：第（1）问7分，①①①①①式各1分，①式2分；第（2）问13分，①①①式各1分，①①式2分，①①①①式各1分．。

2011年高考物理真题分类汇编-电、磁学实验(详解_精校)

甲2011年高考物理真题分类汇编电学实验4．（2011年高考·江苏理综卷）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

⑴将电阻箱接入a 、b 之间，闭合开关。

适当调节滑动变阻器R ′后保持其阻值不变。

改变电阻箱的阻值R ，得到一组电压表的示数U 与R 的数据如下表：请根据实验数据作出U-R 关系图象。

⑵用待测电阻R x 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V 。

利用⑴中测绘的U-R 图象可得R x =_____Ω。

⑶使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。

若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。

现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a 、b 之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象实现对待测电阻的准确测定？5.（2011年高考·福建理综卷）某同学在探究规格为“6V ，3W ”的小电珠伏安特性曲线实验中：（1）在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量。

（填选项前的字母）A ．直流电压10VB ．直流电流5mAC ．欧姆× 100D ．欧姆× 1（2）该同学采用图甲所示的电路进行测量。

图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A ），L 为待测小电珠，○V 为电压表（量程6V ，内阻20k Ω），○A 为电流表（量程0.6A ，内阻1Ω），E 为电源（电动势8V ，内阻不计），S 为开关。

Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最____端；（填“左”或“右”）Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。

2011高三物理模拟试题及答案

高三年级高考物理模拟试题参赛试卷学校：石油中学命题人：周燕第 I 卷一、选择题：（本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有一项或者多个选项是符合题目要求的。

全部选对的，得6分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分）1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是 A.卡文迪许测出引力常数 B.法拉第发现电磁感应现象C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律答案：ABD2. 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（A ）下落的时间越短（B ）下落的时间越长（C ）落地时速度越小（D ）落地时速度越大【解析】根据221gt H =，下落的时间不变；根据22y x v v v +=，若风速越大，y v 越大，则降落伞落地时速度越大；本题选D 。

本题考查运动的合成和分解。

难度：中等。

3. 三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a 、b 两点出的场强大小分别为a E 、b E ，电势分别为a b ϕϕ、，则（A ）a E ＞b E ，a ϕ＞b ϕ （B ）a E ＜b E ，a ϕ＜b ϕ （C ）a E ＞b E ，a ϕ＜b ϕ （D ）a E ＜b E ，a ϕ＞b ϕ【解析】根据电场线的疏密表示场强大小，沿电场线电势降落（最快），选C 。

本题考查电场线与场强与电势的关系。

难度：易。

4. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a ，设月球表面的重力加速度大小为1g ，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ，则（A ）1g a = （B ）2g a = （C ）12g g a += （D ）21g g a -= 【解析】根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，选B 。

本题考查万有引力定律和圆周运动。

难度：中等。

这个题出的好。

2011届高考黄冈中学物理冲刺讲解专题：电磁感应与电路分析(1)

2011届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题09：第5专题电磁感应与电路的分析（1）知识网络考点预测本专题包含以“电路”为核心的三大主要内容：一是以闭合电路欧姆定律为核心的直流电路的相关知识，在高考中有时以选择题的形式出现，如2009年全国理综卷Ⅱ第17题、天津理综卷第3题、江苏物理卷第5题，2007年上海物理卷第3(A)题、宁夏理综卷第19题、重庆理综卷第15题等；二是以交变电流的产生特点以及以变压器为核心的交变电流的知识，在高考中常以选择题的形式出现，如2009年四川理综卷第17题、广东物理卷第9题，2008年北京理综卷第18题、四川理综卷第16题、宁夏理综卷第19题等；三是以楞次定律及法拉第电磁感应定律为核心的电磁感应的相关知识，本部分知识是高考中的重要考点，既有可能以选择题的形式出现，如2009年重庆理综卷第20题、天津理综卷第4题，2008年全国理综卷Ⅰ第20题、全国理综卷Ⅱ第21题、江苏物理卷第8题等，也有可能以计算题的形式出现，如2009年全国理综卷Ⅱ第24题、四川理综卷第24题、北京理综卷第23题，2008年全国理综卷Ⅱ第24题、北京理综卷第22题、江苏物理卷第15题等．在2010年高考中依然会出现上述相关知识的各种题型，特别是电磁感应与动力学、功能问题的综合应成为复习的重点．要点归纳一、电路分析与计算1．部分电路总电阻的变化规律(1)无论是串联电路还是并联电路，其总电阻都会随其中任一电阻的增大(减小)而增大(减小)．(2)分压电路的电阻．如图5－1所示，在由R 1和R 2组成的分压电路中，当R 1串联部分的阻值R AP 增大时，总电阻R AB 增大；当R AP 减小时，总电阻R AB 减小．图5－1(3)双臂环路的阻值．如图5－2 所示，在由R 1、R 2和R 组成的双臂环路中，当AR 1P 支路的阻值和AR 2P 支路的阻值相等时，R AB 最大；当P 滑到某端，使两支路的阻值相差最大时，R AB 最小．图5－2 2．复杂电路的简化对复杂电路进行简化，画出其等效电路图是正确识别电路、分析电路的重要手段．常用的方法主要有以下两种．(1)分流法(电流追踪法)：根据假设的电流方向，分析电路的分支、汇合情况，从而确定元件是串联还是并联．(2)等势法：从电源的正极出发，凡是用一根无电阻的导线把两点(或几点)连接在一起的，这两点(或几点)的电势就相等，在画等效电路图时可以将这些点画成一点(或画在一起)．等电势的另一种情况是，电路中的某一段电路虽然有电阻(且非无限大)，但无电流通过，则与该段电路相连接的各点的电势也相等．若电路中有且只有一处接地线，则它只影响电路中各点的电势值，不影响电路的结构；若电路中有两处或两处以上接地线，则它除了影响电路中各点的电势外，还会改变电路的结构，各接地点可认为是接在同一点上．另外，在一般情况下，接电流表处可视为短路，接电压表、电容器处可视为断路．3．欧姆定律(1)部分电路欧姆定律：公式I ＝U R．注意：电路的电阻R 并不由U 、I 决定．(2)闭合电路欧姆定律：公式I ＝E R ＋r或E ＝U ＋Ir ，其中U ＝IR 为路端电压．路端电压U 和外电阻R 、干路电流I 之间的关系：R 增大，U 增大，当R ＝∞时(断路)，I ＝0，U ＝E ；R 减小，U 减小，当R ＝0时(短路)，I ＝I max ＝E r，U ＝0． (3)在闭合电路中，任一电阻R i 的阻值增大(电路中其余电阻不变)，必将引起通过该电阻的电流I i 的减小以及该电阻两端的电压U i 的增大，反之亦然；任一电阻R i 的阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大，与之串联的各电阻两端电压U 串的减小，反之亦然．4．几类常见的功率问题[来源:学科网ZXXK](1)与电源有关的功率和电源的效率①电源的功率P ：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率．计算式为P ＝EI (普遍适用)或P ＝E 2R ＋r＝I 2(R ＋r )(只适用于外电路为纯电阻的电路)． ②电源内阻消耗的功率P 内：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率．计算式为P 内＝I 2r ．③电源的输出功率P 出：是指外电路上消耗的功率．计算式为P 出＝U 外I (普遍适用)或P出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2(只适用于外电路为纯电阻的电路)．电源的输出功率曲线如图5－3所示．当R →0时，输出功率P →0；当R →∞时，输出功率P →0；当R ＝r 时， P max ＝E 24r；当R ＜r 时，R 增大，输出功率增大；当R ＞r 时，R 增大，输出功率反而减小．图5－3对于E 、r 一定的电源，外电阻R 一定时，输出功率只有唯一的值；输出功率P 一定时，一般情况下外电阻有两个值R 1、R 2与之对应，即R 1＜r 、R 2＞r ，可以推导出R 1、R 2的关系为R 1R 2＝r ．④功率分配关系：P ＝P 出＋P 内，即EI ＝UI ＋I 2r ．闭合电路中的功率分配关系反映了闭合电路中能量的转化和守恒关系，即电源提供的电能一部分消耗在内阻上，另一部分输出给外电路，并在外电路上转化为其他形式的能．能量守恒的表达式为EIt ＝UIt ＋I 2rt (普遍适用)或EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt (只适用于外电路为纯电阻的电路)．⑤电源的效率：η＝UI EI ×100%＝U E×100% 对纯电阻电路有：η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝R R ＋r ×100%＝11＋r R×100% 因此当R 增大时，效率η提高．(2)用电器的额定功率和实际功率用电器在额定电压下消耗的电功率叫额定功率，即P 额＝U 额I 额．用电器在实际电压下消耗的电功率叫实际功率，即P 实＝U 实I 实．实际功率不一定等于额定功率．(3)用电器的功率与电流的发热功率用电器的电功率P ＝UI ，电流的发热功率P 热＝I 2R ．对于纯电阻电路，两者相等；对于非纯电阻电路，电功率大于热功率．(4)输电线路上的损耗功率和输电功率输电功率P 输＝U 输I ，损耗功率P 线＝I 2R 线＝ΔUI ．5．交变电流的四值、变压器的工作原理及远距离输电(1)交变电流的四值交变电流的四值即最大值、有效值、平均值和瞬时值．交变电流在一个周期内能达到的最大数值称为最大值或峰值，在研究电容器是否被击穿时，要用到最大值；有效值是根据电流的热效应来定义的，在计算电路中的能量转换如电热、电功、电功率或确定交流电压表、交流电流表的读数和保险丝的熔断电流时，要用有效值；在计算电荷量时，要用平均值；交变电流在某一时刻的数值称为瞬时值，不同时刻，瞬时值的大小和方向一般不同，计算电路中与某一时刻有关的问题时要用交变电流的瞬时值．(2)变压器电路的分析与计算①正确理解理想变压器原、副线圈的等效电路，尤其是副线圈的电路，它是解决变压器电路的关键．②正确理解电压变比、电流变比公式，尤其是电流变比公式．电流变比对于多个副线圈不能使用，这时求电流关系只能根据能量守恒来求，即P 输入＝P 输出．③正确理解变压器中的因果关系：理想变压器的输入电压决定了输出电压；输出功率决定了输入功率，即只有有功率输出，才会有功率输入；输出电流决定了输入电流．④理想变压器只能改变交流的电流和电压，却无法改变其功率和频率．⑤解决远距离输电问题时，要注意所用公式中各量的物理意义，画好输电线路的示意图，找出相应的物理量．二、电磁感应的规律1．感应电流的产生条件及方向的判断(1)产生感应电流的条件(两种说法)①闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动．②穿过闭合回路的磁通量发生变化．(2)感应电流方向的判断①右手定则：当导体做切割磁感线运动时，用右手定则判断导体中电流的方向比较方便．注意右手定则与左手定则的区别，抓住“因果关系”：“因动而电”，用右手定则；“因电而动”，用左手定则．还可以用“左因右果”或“左力右电”来记忆，即电流是原因、受力运动是结果的用左手定则；反之，运动是原因、产生电流是结果的用右手定则．②楞次定律(两种表述方式)[来源:学科网ZXXK]表述一：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．表述二：感应电流的作用效果总是要反抗引起感应电流的原因．楞次定律是判断感应电流方向的一般规律．当磁通量的变化引起感应电流时，可用“楞次定律表述一”来判断其方向．应用楞次定律的关键是正确区分涉及的两个磁场：一是引起感应电流的磁场；二是感应电流产生的磁场．理解两个磁场的阻碍关系——“阻碍”的是原磁场磁通量的变化．从能量转化的角度看，发生电磁感应现象的过程就是其他形式的能转化为电能的过程，而这一过程总要伴随外力克服安培力做功．“阻碍”的含义可推广为三种表达方式：阻碍原磁通量的变化(增反减同)；阻碍导体的相对运动(来拒去留)；阻碍原电流的变化(自感现象)．2．正确理解法拉第电磁感应定律(1)法拉第电磁感应定律①电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt．此公式计算的是Δt 时间内的平均感应电动势．②当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算式为：E ＝BL v sin θ，式中的θ为B 与v 正方向的夹角．若v 是瞬时速度，则算出的是瞬时感应电动势；若v 为平均速度，则算出的是平均感应电动势．①长为L 的导体棒沿垂直于磁场的方向放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，且以ω匀速转动，导体棒产生的感应电动势为：当以中点为转轴时，E ＝0(以中点平分的两段导体产生的感应电动势的代数和为零)；当以端点为转轴时，E ＝12BωL 2(平均速度取中点位置的线速度，即12ωL )；当以任意点为转轴时，E ＝12Bω(L 12－L 22)(不同的两段导体产生的感应电动势的代数和)． ②面积为S 的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω绕线圈平面内的垂直于磁场方向的轴匀速转动，矩形线圈产生的感应电动势为：[来源:学科网ZXXK]线圈平面与磁感线平行时，E ＝BSω；线圈平面与磁感线垂直时，E ＝0；线圈平面与磁感线的夹角为θ时，E ＝BSωcos θ．[来源:学§科§网](3)理解法拉第电磁感应定律的本质法拉第电磁感应定律是能的转化和守恒定律在电磁学中的一个具体应用，它遵循能量守恒定律．闭合电路中电能的产生必须以消耗一定量的其他形式的能量为代价，譬如：线圈在磁场中转动产生电磁感应现象，实质上是机械能转化为电能的过程；变压器是利用电磁感应现象实现了电能的转移．运用能量的观点来解题是解决物理问题的重要方法，也是解决电磁感应问题的有效途径．三、电磁感应与电路的综合应用电磁感应中由于导体切割磁感线产生了感应电动势，因此导体相当于电源．整个回路便形成了闭合电路，由电学知识可求出各部分的电学量，而导体因有电流而受到安培力的作用，从而可以与运动学、牛顿运动定律、动量定理、能量守恒等知识相联系．电磁感应与电路的综合应用是高考中非常重要的考点．热点、重点、难点一、电路问题1．电路的动态分析这类问题是根据欧姆定律及串联和并联电路的性质，分析电路中因某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，它涉及欧姆定律、串联和并联电路的特点等重要的电学知识，还可考查学生是否掌握科学分析问题的方法——动态电路局部的变化可以引起整体的变化，而整体的变化决定了局部的变化，因此它是高考的重点与热点之一．常用的解决方法如下．(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．先从电路中阻值变化的部分入手，由串联和并联规律判断出R 总的变化情况；再由欧姆定律判断I 总和U 端的变化情况；最后再由部分电路欧姆定律判定各部分电学量的变化情况．即：R 局⎩⎪⎨⎪⎧ 增大减小→R 总⎩⎪⎨⎪⎧ 增大减小→I 总⎩⎪⎨⎪⎧ 减小增大→U 端⎩⎪⎨⎪⎧ 增大减小⇒⎩⎪⎨⎪⎧I 分U 分 (2)直观法：直接应用部分电路中R 、I 、U 的关系中的两个结论．①任一电阻R 的阻值增大，必引起该电阻中电流I 的减小和该电阻两端电压U 的增大，即：R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧ I ↓U ↑ ②任一电阻R 的阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大和与之串联的各电阻两端的电压U 串的减小，即：R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧I 并↑U 串↓ (3)极端法：对于因滑动变阻器的滑片移动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两边顶端讨论．(4)特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以代入特殊值去判定，从而找出结论．●例1 在如图5－4所示的电路中，当变阻器R 3的滑片P 向b 端移动时( )图5－4A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电压表和电流表的示数都增大D ．电压表和电流表的示数都减小【解析】方法一(程序法) 当滑片P 向b 端移动时，R 3接入电路的阻值减小，总电阻R 将减小，干路电流增大，路端电压减小，电压表的示数减小，R 1和内阻两端的电压增大，R 2、R 3并联部分两端的电压减小，通过R 2的电流减小，但干路电流增大，因此通过R 3的电流增大，电流表的示数增大，故选项B 正确．方法二(极端法) 当滑片P 移到b 端时R 3被短路，此时电流表的示数最大，总电阻最小，路端电压最小，故选项B 正确．方法三(直观法) 当滑片P 向b 移动时，R 3接入电路的电阻减小，由部分电路中R 、I 、U 关系中的两个结论可知，该电阻中的电流增大，电流表的示数增大，总电阻减小，路端电压减小，故选项B 正确．[答案] B【点评】在进行电路的动态分析时，要灵活运用几种常用的解决此类问题的方法．2．电路中几种功率与电源效率问题(1)电源的总功率：P 总＝EI ．(2)电源的输出功率：P 出＝UI ．(3)电源内部的发热功率：P 内＝I 2r ．(4)电源的效率：η＝U E ＝R R ＋r．[来源:Z_xx_] (5)电源的最大功率：P max ＝E 2r，此时η→0，严重短路． (6)当R ＝r 时，输出功率最大，P 出max ＝E 24r，此时η＝50%． ●例2 如图5－5所示，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：图5－5(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，则R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？【解析】(1)将R 1和电源(E ，r )等效为一新电源，则：新电源的电动势E ′＝E ＝8 V内阻r ′＝r ＋R 1＝10 Ω，且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R 2＝r ′＝10 Ω时，R 2有最大功率，即：P 2max ＝E ′24r ′＝824×10W ＝1.6 W ． (2)因R 1是定值电阻，所以流过R 1的电流越大，R 1的功率就越大．当R 2＝0时，电路中有最大电流，即：I max ＝E R 1＋r＝0.8 A R 1有最大功率P 1max ＝I max 2R 1＝5.12 W这时电源的效率η＝R 1R 1＋r×100%＝80%． (3)不可能．因为即使R 2＝0，外电阻R 1也大于r ，不可能有E 24r的最大输出功率．本题中，当R 2＝0时，外电路得到的功率最大．[答案] (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80%(3)不可能，理由略【点评】本题主要考查学生对电源的输出功率随外电阻变化的规律的理解和运用．注意：求R 1的最大功率时，不能把R 2等效为电源的内阻，R 1的最大功率不等于E 24(R 2＋r )，因为R 1为定值电阻．故求解最大功率时要注意固定电阻与可变电阻的区别．另外，也要区分电动势E 和内阻r 均不变与r 变化时的差异．3．含容电路的分析与计算方法在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的储能元件．对于直流电，电容器相当于断路，简化电路时可去掉它，简化后求电容器所带的电荷量时，可将其接在相应的位置上；而对于交变电流，电容器相当于通路．在分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压；(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压和与其并联的电阻两端的电压相等；(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电．●例3 在如图5－6所示的电路中，电容器C 1＝4.0 μF ，C 2＝3.0 μF ，电阻R 1＝8.0 Ω，R 2＝6.0 Ω．闭合开关S 1，给电容器C 1、C 2充电，电路达到稳定后，再闭合开关S 2，电容器C 1的极板上所带电荷量的减少量与电容器C 2的极板上所带电荷量的减少量之比是16∶15．开关S 2闭合时，电流表的示数为1.0 A ．求电源的电动势和内阻．[来源:学科网]图5－6【解析】只闭合开关S 1时，电容器C 1的电荷量Q 1＝C 1E ，C 2的电荷量Q 2＝C 2E ，式中E 为电源的电动势再闭合开关S 2后，电流表的示数为I ，则C 1的电荷量Q 1′＝C 1IR 1，C 2的电荷量Q 2′＝C 2IR 2根据题意有：Q 1－Q 1′Q 2－Q 2′＝C 1(E －IR 1)C 2(E －IR 2)＝1615由闭合电路的欧姆定律，有：E ＝I (R 1＋R 2＋r )联立解得：E ＝16 V ，r ＝2.0 Ω．[答案] 16 V 2.0 Ω【点评】本题是一个典型的含电容器的直流电路问题，考查了学生对等效电路和电容器的充电、放电电路的理解及综合分析能力．4．交变电流与交变电路问题纵观近几年的高考试题，本部分内容出现在选择题部分的概率较高，集中考查含变压器电路、交变电流的产生及变化规律、最大值与有效值．如2009年高考四川理综卷第17题、山东理综卷第17题、福建理综卷第16题等．●例4 一气体放电管两电极间的电压超过500 3 V 时就会因放电而发光．若在它发光的情况下逐渐降低电压，则要降到 500 2 V 时才会熄灭．放电管的两电极不分正负．现有一正弦交流电源，其输出电压的峰值为1000 V ，频率为50 Hz ．若用它给上述放电管供电，则在一小时内放电管实际发光的时间为( )A ．10 minB ．25 minC ．30 minD ．35 min【解析】由题意知，该交变电流的u －t 图象如图所示电压的表达式为：u ＝1000sin 100πt V综合图象可知：[来源:学。

2011届高三月考、联考、模拟试题汇编十二章电磁感应.

2011届高三月考、联考、模拟试题汇编十二章电磁感应题组一1．（芜湖一中2011届高三第一次模拟考试物理试题）一理想变压器，原线线圈匝数为N1，两个副线圈的匝数分别为N2、N3，三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3，电压分别为U1、U2、U3，下面关系中正确的是A．U1=N1;U1=N1 U2N2U3N3C．I1U1=I2U2+I3U3答案 ACD.2．（黑龙江哈九中2011届高三上学期期末考试物理试题全解全析）如图，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1 = R2 = 2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒ab质量为m，棒的电阻也为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。

导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列正确的是（）A．此时重力的功率为mg v cosθB．此装置消耗的机械功率为μ mg v cosθC．导体棒受到的安培力的大小为6 P / vD．导体棒受到的安培力的大小为8 P / v【答案】C；【解析】根据功率计算公式，则此时重力的功率为mg v sinθ，即选项A不正确；由于摩擦力f=μmgcosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ，由法拉第电磁感应定律得 E=BLv，回路总电流 I=E/3R，导体棒滑动中受到安培力 F=BIL，故整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v，即选项B不正确.由于R1 = R2 = 2R，棒的电阻也为2R，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，则定值电阻R1消耗的电功率也为P，根据电路的基本特点，此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P，故整个电路消耗的电功率为6P，同时克服安培力做功转化为电功率，所以导体棒受到的安培力的大小为F=6P / v ,即选项C正确，而D错误．【考点】电磁感应.3．（北京市西城区2011届高三第一学期期末考试）如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后，并联接在交流电源的两端，三盏灯亮度相同。

高考物理电磁学知识点之电磁感应知识点训练含答案(4)

高考物理电磁学知识点之电磁感应知识点训练含答案(4)一、选择题1．无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。

则（）A ．2T t =时，线圈产生的电动势最大B ．2T t =时，线圈内的磁通量最大 C ．0~4T 过程中，线圈产生的电动势增大 D ．3~4T T 过程中，线圈内的磁通量增大 2．如图所示，用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a 、b ，垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，a 的边长为L ，b 的边长为2L 。

当磁感应强度均匀增加时，不考虑线圈a 、b 之间的影响，下列说法正确的是（）A ．线圈a 、b 中感应电动势之比为E 1∶E 2＝1∶2B ．线圈a 、b 中的感应电流之比为I 1∶I 2＝1∶2C ．相同时间内，线圈a 、b 中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝1∶4D ．相同时间内，通过线圈a 、b 某截面的电荷量之比q 1∶q 2＝1∶43．如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r 、电阻为4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反，一根长为2r 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。

下列说法正确的是（）A ．金属棒MN 两端的电压大小为2B r ωB ．金属棒MN 中的电流大小为22B r RωC．图示位置金属棒中电流方向为从N到MD．金属棒MN转动一周的过程中，其电流方向不变4．如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。

一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则A．E=B2vb，且A点电势高于B点电势B．E=B1vb，且A点电势高于B点电势C．E=B2vb，且A点电势低于B点电势D．E=B1vb，且A点电势低于B点电势5．在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端，接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。

高考物理电磁学知识点之电磁感应基础测试题及答案(2)

高考物理电磁学知识点之电磁感应基础测试题及答案(2)一、选择题1．如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。

导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )A．10 m/s2，0.5 kgB．10 m/s2，0.1 kgC．20 m/s2，0.5 kgD．D． 20 m/s2，0.1 kg2．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。

下列四个图中能产生感应电流的是A．B．C．D．3．如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.4m，电阻不计。

导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。

质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1。

当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W。

则（）A．ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB．ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B．接通开关S后，B灯慢慢变亮C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下5．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。

2011年高考物理高考真题+模拟新题分类汇编专题：12L《单元电磁感应》Word版含解析.pdf

L单元　电磁感应 L1　电磁感应现象、楞次定律 2．K1　L1[2011·江苏物理卷] 如图2所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( ) 图2 A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框中感应电流方向保持不变 C．线框所受安培力的合力为零 D．线框的机械能不断增大 2．K1　L1[2011·江苏物理卷] B　【解析】当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误． 5．L1[2011·江苏物理卷] 如图5所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( ) 图5 A B C D 图6 5．L1[2011·江苏物理卷] D　【解析】当开关S由1掷到2时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以，B、C错误，D正确；因电容器两极板有电压，由q＝CU知电容器所带的电荷量不等于零，A错误.L2　法拉第电磁感应定律、自感 15．L2[2011·广东物理卷] 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( ) A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 15．L2[2011·广东物理卷] C　【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝N，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误． 19．L2[2011·北京卷] 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未闪亮的原因是 ( ) A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大 C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大 19．L2[2011·北京卷] C　【解析】电路达稳定状态后，设通过线圈L和灯A的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电流I2立即消失，但是线圈L和灯A组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱并维持短暂的时间，通过回路的电流从I1开始衰减，如果开始I1>I2，则灯A会闪亮一下，即当线圈的直流电阻RL<RA时，会出现灯A闪亮一下的情况；若RL≥RA，得I1≤I2，则不会出现灯A闪亮一下的情况．综上所述，只有C项正确．L3　电磁感应与电路的综合 19．L3 M1[2011·安徽卷] 如图1－11所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( ) A. B. C. D. 【解析】 D　线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值Em＝，感应电流最大值Im＝，在转动过程中I—t图象如图所示(以逆时针方向为正方向)：设该感应电流的有效值为I，在一个周期T内：I2RT＝IR·T，解得：I＝＝，故选项ABC错误，选项D正确． 6．L3[2011·海南物理卷] 如图1－4所示，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EOE′O′，FOF′O′，且EOOF；OO′为EOF的角平分线，OO′间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 图1－5L4　电磁感应与力和能量的综合 24．L4[2011·四川卷] 如图1－9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＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求： (1)小环所受摩擦力的大小； (2)Q杆所受拉力的瞬时功率．图1－9 【解析】 (1)设小环受到力的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有 m2g－f＝m2a 代入数据，得 f＝0.2 N (2)设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有 f＝B1I1l 设回路总电流为I，总电阻为R总，有 I＝2I1 R总＝R 设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有 I＝ E＝B2lv F＋m1gsinθ＝B2Il 拉力的瞬时功率为 P＝Fv 联立以上方程，代入数据得 P＝2 W 24．L4[2011·全国卷] 如图1－6所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求： (1)磁感应强度的大小； (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．图1－6 【解析】 (1)设小灯泡的额定电流为I0，有由意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为 I＝2I0 此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有 mg＝BLI 联立式得 B＝ (2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得 E＝BLv E＝RI0 联立式得 v＝ 22．L4[2011·山东卷] 如图1－7甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．图1－7乙中正确的是( ) 图1－7 【解析】 BD　由机械能守恒定律mgh＝mv2可得，c棒刚进入磁场时的速度为，此时c匀速运动；d做自由落体运动；当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B项正确．当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D项正确． 23．L4 [2011·重庆卷] 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图1－12所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻．若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：图1－12 (1)橡胶带匀速运动的速率； (2)电阻R消耗的电功率； (3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功． 23. L4[2011·重庆卷] 【解析】 (1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v. 由E＝BLv，E＝U 得：v＝ (2)设电功率为P， P＝ (3)设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做的功为W. 由：I＝，F＝BIL，W＝Fd 得：W＝图9 11．L4[2011·天津卷] 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10m/s2，问： (1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？ 11．[2011·天津卷] 【解析】 (1)棒cd受到的安培力 Fcd＝IlB 棒cd在共点力作用下平衡，则 Fcd＝mgsin30° 由式，代入数据解得 I＝1 A 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab＝Fcd 对棒ab，由共点力平衡知 F＝mgsin30°＋IlB 代入数据解得 F＝0.2 N (3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律知 Q＝I2Rt 设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势 E＝Blv 由闭合电路欧姆定律可知 I＝由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x＝vt 力F做的功 W＝Fx 综合上述各式，代入数据解得 W＝0.4 J 17．L4[2011·福建卷] 如图1－5甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．图1－4 金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( ) A．运动的平均速度大小为v B．下滑位移大小为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为sinθL5　电磁感应综合 23．L5[2011·浙江卷] 如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)．甲乙 (1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况； (2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向； (3)计算4 s内回路产生的焦耳热．【答案】 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有－μmg＝ma vt＝v0＋at x＝v0t＋at2 导体棒速度减为零时，vt＝0 代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，因x<L－l，故导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m (2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为 E＝0，I＝0 后2 s回路产生的电动势为 E＝＝ld＝0.1 V 回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为 R＝5λ＝0.5 Ω 电流为I＝＝0.2 A 根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向． (3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，回路产生的焦耳热为 Q＝I2Rt＝0.04 J. 1．2011·宁波模拟学习楞次定律的时候，老师往往会做如图X21－1所示的实验．图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的．a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止．当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将__________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将________．(填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”) 图X21－1．远离磁铁　静止不动　【解析】环a是闭合的，当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，里面有感应电流产生，感应电流将阻碍条形磁铁的靠近，圆环也会受到条形磁铁的反作用力而远离磁铁；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，环b是不闭合的，里面没有感应电流产生，b环将静止不动． 2．2011·龙山模拟如图X21－2所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是( ) 图X21－2 A．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大 B．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的 C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大 D．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大 2．A　【解析】线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，A对；整个线圈在匀强磁场中无论是匀速、加速还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，B、C错；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动感应电流不变，加速运动感应电流增大，D错．．2011·上海模拟如图X21－4所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)( ) 图X21－4 A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向．C　【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．．2011·苏北模拟如图X21－8所示，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关S，通过A、B两灯泡中的电流IA、IB随时间t变化的图象如图X21－9所示，正确的是( ) 图X21－8 A B C D 图X21－．A　【解析】 L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关S时，电流先从灯泡B所在支路流过，最后自感线圈把灯泡B短路，流过灯泡A的电流逐渐增大至稳定，流过灯泡B的电流最后减小到零，故A对．．2011·青岛模拟如图X21－12所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，图X21－13中能正确反映线框中感应电流的是( ) A B C D 图X21－13 ．D　【解析】线框进入磁场中0至L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为顺时针，即负方向，感应电流I＝，大小恒定，A、B不正确；线框进入磁场中L至2L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为逆时针，即正方向，感应电流I＝，C错误，D正确．．2011·龙岩质检矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图X21－16甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则( ) 图X21－16 A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小 C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大 D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变．A　【解析】从0到t1时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律可判断，产生顺时针方向的电流，故A正确；由公式E＝＝S，I＝，由于磁感应强度均匀减小，为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故BC错误；磁感应强度B均匀变化，由公式F＝BILbc知：bc边受的安培力是变化的，故D错误．．2011·济南模拟如图X22－1甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．(取g＝10 m/s2)求： (1)磁感应强度B； (2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量．图X22－1 ．【解析】 (1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场后以v＝1.0 m/s做匀速运动．产生的电动势E＝BLv 杆中的电流I＝杆所受安培力F安＝BIL 由平衡条件得mg＝F安解得B＝2 T (2)电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝0.075 J ．2011·惠州模拟在质量为M＝1 kg的小车上竖直固定着一个质量m＝0.2 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝100 Ω、n＝100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1＝10m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B＝1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图X22－3所示．已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示．求： (1)小车的水平长度l和磁场的宽度d； (2)小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a； (3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量Q. 甲乙图X22－3 ．【解析】 (1)由图可知，从x＝5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x＝15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动．因此小车的水平长度l＝10 cm. 当x＝30 cm时，线圈开始离开磁场，则d＝30 cm－5 cm＝25 cm. (2)当x＝10 cm时，由图象可知，线圈右边切割磁感线的速度v2＝8 m/s 由闭合电路欧姆定律得，线圈中的电流I＝＝＝0.4 A 此时线圈所受安培力F＝nBIh＝2 N 小车的加速度a＝＝1.67 m/s2 (3)由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3＝2 m/s. 线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热．线圈电阻发热量Q＝(M＋m)(v－v)＝57.6 J ．2011·锦州模拟如图X22－4所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB.AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为( ) 图X22－4 A. B. C. D．Bav ．A　【解析】当摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E＝B·2a·(v)＝Bav.由闭合电路欧姆定律，UAB＝·＝Bav，故选A. ．2011·南京质检如图X22－5所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为( ) 图X22－5A.EB.EC.E D．E ．B　【解析】 a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，B正确．．2011·甘肃模拟如图X22－6所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图X22－7中能正确描述线框从图X22－6中所示位置开始转动一周的过程中线框内感应电流随时间变化情况的是( ) 图X22－6 A B C D 图X22－7　. A　【解析】直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动，进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量均匀增加，故产生的感应电流恒定，完全进入磁场后没有感应电流产生，由此就可判断A对．．2011·南京质检如图X23－1所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半．设磁场宽度大于线圈宽度，那么( ) 图X23－1 A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下 B．线圈在磁场中某位置停下 C．线圈在未完全离开磁场时即已停下 D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来．D　【解析】线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能也减少．同理，线圈冲出匀强磁场时，动能减少，进、出时减少的动能都等于安培力做的功．由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的动能也多，而线圈离开磁场过程中损失的动能少于它进入磁场时损失的动能，即少于它在磁场外面时动能的一半，因此线圈离开磁场仍继续运动．故选D. ．2011·黑龙江模拟如图X23－3所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面. 图X23－3 有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是( ) A．此时重力的功率为mgvcosθ B．此装置消耗的机械功率为 μmgvcosθ C．导体棒受到的安培力的大小为 D．导体棒受到的安培力的大小为 3．C　【解析】根据功率计算公式，则此时重力的功率为mgvsinθ，即选项A不正确；由于摩擦力f＝μmgcosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ，由法拉第电磁感应定律得E＝BLv，回路总电流I＝，导体棒滑动时受到安培力F＝BIL＝，故整个装置消耗的机械功率为(＋μmgcosθ)v，即选项B不正确．由于R1＝R2＝2R，棒的电阻也为2R，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，则定值电阻R1消耗的电功率也为P，根据电路的基本特点，此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P，故整个电路消耗的电功率为6P，即安培力做功的功率为6P，所以导体棒受到的安培力的大小为F＝，即选项C正确，而选项D错误． 2011·海淀一模在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图X23－7甲所示．磁感应强度B1随时间t的变化关系如图X23－7乙所示，0～1.0 s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体所受的摩擦力f随时间变化的图象是图X23－8中的( ) 图X23－7 A B C D图X23－．CD　【解析】将线框向左和向右拉出磁场，产生电流方向都为逆时针，由左手定则知，第一次bc边受安培力向右，第二次ad 边受安培力向左，故A错；两次产生电动势之比为13，所以电流之比为13，所用时间之比为31，由Q＝I2Rt，可知两次产生焦耳热不同，故B错；第一次Uad＝BLv，第二次Uad＝BL·3v，故C对；由q＝知，两次通过截面的电荷量相同，故D对．。

高考物理专题模拟演练电路与电磁感应计算题训练新人教版

高考物理专题模拟演练电路与电磁感应计算题训练新人教版1.（2010·扬州四模）如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L ＝1m ，导轨平面与水平面成θ＝30︒角，上端连接Ω=5.1R 的电阻．质量为m ＝0.2kg 、阻值Ω=5.0r 的金属棒ab 放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d ＝4m ，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．（1）若磁感应强度B=0.5T ，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R 两端的电压；（2）若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab 棒保持静止，当t ＝2s 时外力恰好为零.求ab 棒的热功率；（3）若磁感应强度随时间变化的规律是)(100cos 05.0T t B π=，在平行于导轨平面的外力F 作用下ab 棒保持静止，求此外力F 的大小范围.解：（1）金属棒匀速下滑时，0sin 22=+-rR v L B mg θ (2分) BLv E = (1分)E rR R U R += (1分) 解得:V U R 3= (1分) （2）回路中的电动势KLd S t B t E =∆∆=∆∆=φ (1分) 回路中的电流rR E I += (1分) 当外力为零时，0sin =-BIL mg θ (1分)ab 上消耗的功率r I P 2= (1分)解得:W P 2= (1分)(3) 回路中的电动势t Ld B S t B t E ωωφsin 0=∆∆=∆∆=(1分) 回路中的电流rR E I += （1分） BIL F =安 (1分)解得：)(2)2sin(220r R t d L B F +=ωω安 (1分) 安培力的最大值N F 8π=安 (1分) 外力的大小范围：N F N )85.0()85.0(ππ+≤≤- (1分)2.（2010·上饶市二模）相距L ＝1.5m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m 1＝1kg 的金属棒ab 和质量为m 2＝0.27kg 的金属棒cd 均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如右图所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。

【物理】2011届高考复习最新6年高考4年模拟试题汇编电磁感应(一)要点

最新6年高考4年模拟（更新到2010年高考）之电磁感应第一部分六年高考题荟萃2010年高考新题1. 2010·全国卷Ⅱ·18如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平。

在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。

线圈从水平面a 开始下落。

已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。

若线圈下边刚通过水平面b 、c（位于磁场中）和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为b F 、c F 和d F ，则A ．d F >c F >b F B. c F <d F <b FC. c F >b F >d FD. c F <b F <d F2． 2010·江苏物理·2一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（A ）12（B ）1 （C ）2 （D ）4 答案：B3. 2010·新课标·144. 2010·新课标·21如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为1E ，下落距离为0.8R 时电动势大小为2E ，忽略涡流损耗和边缘效应.关于1E 、2E 的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是A 、1E >2E ，a 端为正B 、1E >2E ，b 端为正C 、1E <2E ，a 端为正D 、1E <2E ，b 端为正5. 2010·上海物理·19如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L ，边长为L 的正方形框abcd 的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x 轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图【解析】在0-1t ，电流均匀增大，排除CD.2t在1t -2t ，两边感应电流方向相同，大小相加，故电流大。

2011-2020北京10年高考真题物理汇编：电磁感应(教师版)

2011-2020北京10年高考真题物理汇编：电磁感应一．选择题（共5小题）1．（2017•北京）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。

实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。

下列说法正确的是（）A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等2．（2016•北京）如图所示，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（）A．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3．（2013•北京）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E1；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E2，则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1：E2分别为（）A．b→a，2：1 B．a→b，2：1 C．a→b，1：2 D．b→a，1：24．（2012•北京）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环．闭合开关的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同5．（2011•北京）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈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。

2011年全国各地高考物理汇编第十章交流电及传感器

2011年全国各地高考真题汇编第十章交流电及传感器19．（2011年安徽理综）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动（O 轴位于磁场边界）.则线框内产生的感应电流的有效值为（）A ．22BL R ωB ．222BL R ωC ．224BL R ωD ．24BL Rω答案：D解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T ，而线框转动一周只有T /4的时间内有感应电流，则有222()4LBL T R I RT R ω=，所以24BL I Rω=.D 正确.4．（2011年天津理综）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（）450OLωA．t =0.005 s时线框的磁通量变化率为零B．t =0.01 s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311 VD．线框产生的交变电动势的频率为100 Hz【解析】：交变电流知识的考查.由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为311sin100=.当t=0.005 s时，瞬时值e=311 V，此时磁通量变化率最大，e tπA错；同理当t=0.01 s时，e=0 V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为E max/2，题给电动势的有效值为220 V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50 Hz，D 错.【答案】：B15. （2011年福建理综）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示.现将S1接1、S2闭合，此时L正常发光.下列说法正确的是（）2A.输入电压u 的表达式usin(50π) V B.只断开S 1后，L 1、L 2均正常发光 C.只断开S 2后，原线圈的输入功率增大 D.若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W 答案：D解析：由t u -图象可知s T 02.0=，V U m 220= ，因此输入电压的表达式为V t t TU u m )100sin(220)2sin(ππ==，A 错；S 1接I 、S 2闭合时，灯L 1被短路，L 2两端电压等于副线圈两端电压V V U n n U 420511122=⨯==而正常发光，断开S 2时，两灯串联灯泡两端电压均为2V ，不能正常发光，B 错此时由R U P 22=出变为R U P 222='出，输出功率减小，而对理想变压器出入P P =，因此输入功率减小，C 错；S 1接到2时，W RU P R .8022==，D 正确. 19. （2011年广东理综）图7（a路中R=55Ω， , 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b ）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V ，下列表述正确的是（）A 、电流表的示数为2AB 、原副线圈匝数比为1:2C 、电压表的示数为电压的有效值D 、原线圈中交变电压的频率为100HZ【答案】AC【解析】电压表、电流表测的都是有效值.AC 正确.N 1/N 2=U 1/U 2 可知B 错.选AC 11. （2011年海南物理）如图：理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3 W ，正常发光时电阻为30 Ω可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ，可计算出原、副线圈的匝数比为_______，流过灯泡b 的电流为_______A.【答案】10:3 0.2【解析】副线圈电压a a aRP U U ==2=3 V ，1122103n U n U ==；a b U U ==3 V,由能量守恒得： 11a b b U I p U I =+ 代入数据得：0.2b I A =.13．（2011年江苏物理）(15分)题13-1图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头.原线圈输入正弦式交变电压的u-t 图象如题13-2图所示.若只在ce 间接一只R ce =400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de =225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W. (1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de间线圈的匝数比ceden n .【解析】13.（1）由题13-2图知s rad /200πω= 电压瞬时值)(200sin 400V t u ab π= (2)电压有效值 V U 22001= 理想变压器 21P P = 原线圈中的电流 111U P I =解得A I 8.201≈（或A 52）（3）设ab 间匝数为n 1=11n U deden U由题意知 RU R U dece 22= 解得decede ce R R n n = 代入数据得34=de ce n n . 【点评】本题考查交流电、变压器.难度：中等偏易.17.（2011年全国新课标理综）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关，灯泡正常发光.若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）【答案】A【解析】主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系.U 2=220V ，根据U 1：U 2=n 1:n 2得，U 1=110V.I 2=P/U 2=0.1A ，根据I 1：I 2= n 2：n 1得I 1=0.2A.所以正确答案是A.19.（2011年山东理综）为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图.保持输入电压1u 不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压2u 随时间t 变化的曲线如图乙所示.以下正确的是（）A 、21902)t V μπ=B 、21902)t V μπ=C 、为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当下移D 、为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当上移答案：BD解析：由电压2u 随时间t 变化的曲线可知，用户电压的最大值是V 2190，周期是s 2102-⨯，所以V t u )100sin(21902π=，A 错误，B 正确；根据2121U U n n =，1n 减小，2u 增大，因此为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当上移，C 错误，D 正确.6．（2011年江苏物理）美国科学家Willard S.Boyle 与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区2009年度诺贝尔物理学奖.CCD 是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有（）A．发光二极0管 B.热敏电阻 C.霍尔元件 D.干电池【答案】BC【解析】热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，本题选BC.【点评】本题考查传感器的概念判断.难度：容易.28．(2011年上海物理) (5 分)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图（a）)中，得到1/-∆图线如图B．所示.E t(1)(多选题)在实验中需保持不变的是( )A．挡光片的宽度 B．小车的释放位置C．导轨倾斜的角度 D．光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图（b）中画出实验图线.【答案】(1) AD(2)见图【解析】本实验考查感应电动势和学生对实验创新设计的理解、处理能力.由t BS nt nE ∆∆=∆∆Φ=知：在BS n ∆不变时，E 与t∆1成正比，改变导轨的倾角和小车释放的位置，可改变小车通过光电门的时间即得到相应的感应电动势，但在此过程中挡光片的宽度和光电门的位置不变，才能保证BS ∆不变，当线圈匝数加倍则E 变为原来的2倍，描点画出图像.。

高中物理选修11第三章电磁感应专项练习习题(含解析)

高中物理选修11第三章电磁感应专项练习习题（含解析）D. 升压变压器副线圈所用的导线比原线圈所用的导线粗3.理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=2：1，且在输入、输出回路中分别接有相同的纯电阻，如图3所示，原线圈接在电压为U的交流电源上，则副线圈的输出电压为（）A.B.C. UD. U4.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况下不能引起电流计指针转动的是（）A. 闭合电键瞬间B. 断开电键瞬间C. 闭合电键后拔出铁芯瞬间D. 闭合电键后保持变阻器的滑动头位置不变5.关于感应电流，下列说法中正确的是（）A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B. 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C. 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流 D. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流6.如图所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计．当电键K闭合或断开时，下列说法正确的是（）A. K闭合时，A比B先亮，然后A熄灭 B.K闭合时，B比A先亮，然后B逐渐变暗，A 逐渐变亮C. K断开时，AB一齐熄灭D. K断开时，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭7.如图为日光灯的电路图，以下说法正确的是（）A. 日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光时，取下启动器，会影响灯管发光B. 如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯C. 日光灯正常发光后，灯管两端的电压为220VD. 镇流器在启动器中两触片接触时，产生瞬时高电压二、多选题8.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压μ=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料（电阻率随温度升高而减小）制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（）A. A1的示数增大，A2的示数减小B. A1的示数增大，A2的示数增大C. V1的示数增大，V2的示数增大D. V1的示数不变，V2的示数减小9.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A. 原、副线圈匝数比为9∶1B. 原、副线圈匝数比为1∶9C. 此时a和b的电功率之比为9∶1D. 此时a和b的电功率之比为1∶910.如图所示，A，B，C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）．则（）A. S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 B. S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C. 电路接通稳定后，S断开，C灯逐渐熄灭 D. 电路接通稳定后，三个灯亮度相同11.在图所示的实验电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上电键K，灯A正常发光，则下列说法正确的是（）A. 当断开K时，灯A立即熄灭B. 当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭C. 若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A立即熄灭D. 若用电阻值与线圈 L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭12.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。