2017北京高三物理模拟分类汇编 电磁感应
北京市五区高考物理一模试题汇编：电磁感应、变压器
北京高考一模五区电磁感应、变压器题汇编答案姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（海淀）1．线圈绕制在圆柱形铁芯上，通过导线与电流计连接组成闭合回路。
条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。
条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。
若电流从电流计“+”接线柱流入时电流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是（）A．B．C．D．（海淀）2．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接在u=U m cos(ωt+ϕ)的交流电源上，副线圈接一定值电阻R0和滑动变阻器R，电流表、电压表均为理想交流电表。
当滑动变阻器R的滑片P由a端向b端缓慢滑动时，下列说法中正确的是（）A．电流表A1 、A2的示数之比为2∶1B．电压表V1 、V2的示数之比为1∶2C．滑动变阻器R消耗的功率可能先增大后减小D．原线圈的输入功率可能减小（海淀查漏）3．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接在u=U m cos（ωt+ϕ）的交流电源上，副线圈接一定值电阻R0和滑动变阻器，滑动变阻器的最大阻值为R，并且R=R0，电流表、电压表均为理想交流电表。
当滑动变阻器R的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A．电流表A1 、A2的示数保持不变B．电压表V1 、V2的示数都逐渐增大C．电压表V3的示数先减小后增大D．滑动变阻器R消耗的功率可能先增大后减小E．定值电阻R0消耗的功率逐渐增大F．原线圈的输入功率可能先增大后减小（西城）4．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。
若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（）A．电表A1、A2的示数都增大B．电表V1、V2的示数都不变C．原线圈输入功率减小D．电阻R0消耗的电功率减小（西城）5．如图所示，赤道附近地区的几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长约20 m的导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。
2017年北京各区一模分类汇编——带电粒子在电磁场中的运动
带电粒子在电磁场中的运动专题讲解例1. （2017年西城一模）静电场有很多性质，其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关，与运动的路径无关。
（1）如图1所示，电子以初速度v 0沿平行于板面的方向从A 点射入偏转电场，并从另一侧的C 点射出。
已知电子质量为m ，电荷量为e 。
偏转电场可以看作匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d 。
忽略电子所受重力，求电子通过偏转电场的过程中，沿垂直板面方向偏移的距离y 和电场力对电子所做的功W ；（2）在原有电场区域加一个垂直纸面方向的匀强磁场，如图2所示。
使另一电子以初速度v 0'沿平行于板面的方向也从A 点射入，在电场和磁场的共同作用下，电子经过一段复杂的路径后仍从另一侧的C 点射出。
求此过程中电场力对电子所做的功W ' 和电子经过C 点时的速度大小v c ； （3）某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图3所示的静电场，它的电场线相互平行，但间距不等。
请你结合静电场的基本性质，判断这种电场是否存在，并分析论证。
针对训练1-1：（2014年石景山一模）如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为 d 。
当两板间加电压 U 时，一个质量为 m 、电荷量为 + q 的带电粒子，以水平速度 v 0 从A 点射入电场，经过一段时间后从B 点射出电场，A 、B 间的水平距离为 L ，不计重力影响。
求： （1）带电粒子从A 点运动到B 点经历的时间； （2）带电粒子经过B 点时速度的大小； （3）A 、B 间的电势差。
图2图1针对训练1-2、(2017年丰台一模）简谐运动是一种理想化的运动模型，是机械振动中最简单、最基本的振动。
它具有如下特点：（1）简谐运动的物体受到回复力的作用，回复力F回的大小与物体偏离平衡位置的位移x成正比，回复力的方向与物体偏离平衡位置的位移方向相反，即：F kx=-回，其中k为振动系数，其值由振动系统决定；（2)简谐运动是一种周期性运动，其周期与振动物体的质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即：：T = 。
北京高考物理《电磁感应》专题举例15PPT
北京 曹正红
1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面
本题不要被题目的情 原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM的扰动，在圆底盘周 景所干扰，抓住考查 的基本规律，即产生 振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场； 感应电流的条件，有 出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 感应电流产生，才会 产生阻尼阻碍振动。
（1）求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械 洛伦兹力永不做功，本 能。 （2）从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转 题看似洛伦兹力做功， 化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。 实则将两个方向的分运 a．请在图3（图1的导体棒ab）、图4（图2的导体棒ab）中，分别画出自 动结合起来，所做正、 由电荷所受洛伦兹力的示意图。 负功和为零。 ab中的自由电 b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒 荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动 机”为例，通过计算分析说明m的正方形闭合线框以初
速v0垂直磁场边界滑过磁场后，速度变为v（v<v0），求： （1）线框在这过程中产生的热量Q； （2）线框完全进入磁场后的速度v′.
2、（2017海南卷13）（10分）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面 （纸面）内，轨间距为l，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
3．【2017·天津卷】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导
2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《电磁感应》
电磁感应1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。
无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化。
在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故错误。
【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰，抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生，才会产生阻尼阻碍振动。
2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。
3．【2017·天津卷】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。
金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【解析】导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（k tB =∆∆为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势B S E k S t t Φ∆∆⋅===⋅∆∆，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律R E I =，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力BIL F =，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确。
2017高三一模二模分类汇编电磁感应
2017一模二模物理试题分类--电磁感应1.（2017昌平二20题）图6（甲）为手机及无线充电板。
图（乙）为充电原理示意图。
充电板接交流电源，对充电板供电，充电板的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。
为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n ，面积为S ，若在t 1到t 2时间，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B 1均匀增加到B 2。
下列说确的是A ．c 点的电势高于d 点的电势B ．受电线圈中感应电流方向由d 到cC ．c 、d 之间的电势差为1212t t S B B n --）（D ．c 、d 之间的电势差为1212t t B B n --）（ 2.（2017东城二18题）如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、总电阻为R 的正方形导线框abcd ，在导线框右侧有一边长为2L 、磁感应强度为B 、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。
磁场的左边界与导线框的ab 边平行。
在导线框以速度v 匀速向右穿过磁场区域的全过程中A ．感应电动势的大小为B ．感应电流的方向始终沿abcda 方向C ．导线框受到的安培力先向左后向右D ．导线框克服安培力做功3.（2017顺义一19题）与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。
如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。
磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。
当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。
下列说法中正确的是A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号4.（2017东城一19题）用如图所示器材“研究电磁感应现象”。
闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转。
2017年高考题和高考模拟题物理 分项版汇编 专题06 电磁感应 含解析
1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故错误.【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰，抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生，才会产生阻尼阻碍振动.2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS 中感应电流产生的磁场会使T 中的磁通量变化，又会使T 中产生感应电流.3．【2017·天津卷】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【解析】导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（k tB =∆∆为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势B S E k S t t Φ∆∆⋅===⋅∆∆，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律RE I =，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力BILF =，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确.【考点定位】楞次定律，法拉第电磁感应定律，安培力【名师点睛】本题应从电磁感应现象入手，熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律.4．【2017·新课标Ⅱ卷】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.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）.下列说法正确的是A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N【答案】BC【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；安培力【名师点睛】此题是关于线圈过磁场的问题；关键是能通过给出的E–t图象中获取信息，得到线圈在磁场中的运动情况，结合法拉第电磁感应定律及楞次定律进行解答.此题意在考查学生基本规律的运用能力以及从图象中获取信息的能力.5．【2017·北京卷】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【答案】C【考点定位】自感【名师点睛】线圈在电路中发生自感现象，根据楞次定律可知，感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况.电流突然增大时，会感应出逐渐减小的反向电流，使电流逐渐增大；电流突然减小时，会感应出逐渐减小的正向电流，使电流逐渐减小.6．【2017·江苏卷】（15分）如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小l；（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．【答案】（1）BdvIR=（2）22B d vamR=（3）222()B d v vPR-=【考点定位】电磁感应【名师点睛】本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能．7．【2017·北京卷】（20分）发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计.电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动.图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用.图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I.（1）求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能.（2）从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.a．请在图3（图1的导体棒ab）、图4（图2的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功.那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明.【答案】（1）222B L v t R r∆+ BLv t ∆ （2）a ．如图3、图4 b ．见解析【解析】（1）图1中，电路中的电流1BLv I R r=+ 棒ab 受到的安培力F 1=BI 1L 在Δt 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功2221B L v t E F v t R r∆=⋅∆=+电 图2中，棒ab 受到的安培力F 2=BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功2E F v t BILv t =⋅∆=∆机 （2）a ．图3中，棒ab 向右运动，由左手定则可知其中的正电荷受到b →a 方向的洛伦兹力，在该洛伦兹力作用下，正电荷沿导体棒运动形成感应电流，有沿b →a 方向的分速度，受到向左的洛伦兹力作用；图4中，在电源形成的电场作用下，棒ab 中的正电荷沿a →b 方向运动，受到向右的洛伦兹力作用，该洛伦兹力使导体棒向右运动，正电荷具有向右的分速度，又受到沿b →a 方向的洛伦兹力作用.如图3、图4.b ．设自由电荷的电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力1f qvB '=，做负功11W f u t qvBu t '=-⋅∆=-∆ 垂直棒方向的洛伦兹力2f quB '=，做正功22W f v t quBv t '=⋅∆=∆所示12W W =-，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零.1f '做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；2f '做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递能量的作用.【考点定位】闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、功能关系【名师点睛】洛伦兹力永不做功，本题看似洛伦兹力做功，实则将两个方向的分运动结合起来，所做正、负功和为零.1．【2017·郑州市第三次质量预测】如图所示，铜管内有一片羽毛和一个小磁石.现将铜管抽成真空并竖直放置，使羽毛、小磁石同时从管内顶端由静止释放，已知羽毛、小磁石下落过程中无相互接触且未与管道内璧接触，则A ．羽毛的下落时间大于小磁石的下落时间B ．羽毛的下落时间等于小磁石的下落时间C ．羽毛落到管底时的速度大于小磁石落到管底时的速度D ．羽毛落到管底时的速度小于小滋石落到管底时的速度【答案】C2．【2017·郑州市第三次质量预测】铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理.有一种电磁装致可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态，装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈长为ι1，宽为ι2.匝数为n.若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线)，则在t1-t2时间内A．火车做匀速直线运动B．M点电势低于N点电势C．火车加速度大小为D．火车平均速度大小为【答案】BD【解析】A、由E=BLv可知，动生电动势与速度成正比，而在乙图中ab段的电压与时间成线性关系，因此可知在t1到t2这段时间内，火车的速度随时间均匀增加，所以火车在这段时间内做的是匀加速直线运动.故A错误.B、根据右手定则，线圈中的感应电流是逆时针的，M点电势低于N点电势，B正确；C、由图知t1时刻对应的速度为：，t2时刻对应的速度为：，故这段时间内的加速度为：，故C错误；D、由C可知这段时间内的平均速度为：，D正确.故选BD.【名师点睛】判定运动状态，可以找出动生电动势与速度的关系，进而确定速度和时间的关系，就可以知道火车在ab事件段内的运动性质；根据右手定则可判断电势的高低；加速度可以由AB中判定出的速度时间关系来确定；同C项一样，也是通过AB判定出的速度时间关系来解. 3．【2017·安徽省江淮十校第三次联考】宽为L的两光滑竖直裸导轨间接有固定电阻R，导轨（电阻忽略不计）间I、Ⅱ区域中有垂直纸面向里宽为d、磁感应强度为B的匀强磁场，I、Ⅱ区域间距为h，如图，有一质量为m、长为L电阻不计的金属杆与竖直导轨紧密接触，从距区域I上端H处杆由静止释放.若杆在I、Ⅱ区域中运动情况完全相同，现以杆由静止释放为计时起点，则杆中电流随时间t变化的图像可能正确的是A．B．C．D．【答案】B4．【2017·广东省惠州市4月模拟】在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电开关，其工作原理如图所示，其中甲线圈两端与脱扣开关控制器相连，乙线圈由两条电源线采取双线法绕制，并与甲线圈绕在同一个矩形硅钢片组成的铁芯上.以下说法正确的是（）A．当用户用电正常时，甲线圈两端没有电压，脱扣开关接通.B．当用户用电正常时，甲线圈两端有电压，脱扣开关接通.C．当用户发生漏电时，甲线圈两端没有有电压，脱扣开关断开D．当用户发生漏电时，甲线圈两端有电压，脱扣开关断开【答案】AD【名师点睛】保护器中火线和零线中电流相等时，产生的磁场应完全抵消，穿过甲线圈的磁通量始终为零，甲线圈中没有电压，脱扣开关K保持接通.漏电时，流过火线与零线的电流不相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应不能完全抵消，会使甲线圈中产生感应电动势，脱扣开关断开．5．【2017·河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】如图所示，水平面上相距l=0．5m的两根光滑平行金属导轨MN和PQ，他们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有最大阻值为6．0Ω的滑动变阻器R，导体棒ab电阻r=1Ω，与导轨垂直且接触良好，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B =0．4T，滑动变阻器滑片处在正中间位置，ab在外力F作用下以v=l0m/s的速度向右匀速运动，以下判断正确的是A．通过导体棒的电流大小为0．5A，方向由b到aB．导体棒受到的安培力大小为1N，方向水平向左C．外力F的功率大小为1WD．若增大滑动变阻器消耗的劝率，应把滑片向M端移动【答案】CD6．【2017·湖南省永州市高三三模】如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为0．1m.在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为T.现用恒力F拉线框，线框到达1位置时，以速度v0＝3 m/s进入匀强磁场并开始计时.在t＝3 s 时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v－t图像如图(b)所示，那么A．t＝0时刻线框右侧边两端MN间的电压为0．75 VB．恒力F的大小为0．5 NC．线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为3 m/sD．线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为1 m/s【答案】AB【点睛】该图象为速度--时间图象，斜率表示加速度．根据加速度的变化判断物体的受力情况．要注意当通过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流，所以只有在进入和离开磁场的过程中才有感应电流产生7．【2017·大连市高三二模】如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，水平虚线PQ下方有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B.正方向闭合金属线框边长为l，质量为m，电阻为R，放置于PQ上方一定距离处，保持线框底边ab与PQ平行并由静止释放，当ab边到达PQ时，线框速度为，ab边到达PQ下方距离d（d>l）处时，线框速度也为，下列说法正确的是A．ab边刚进入磁场时，电流方向为a→bB．ab边刚进入磁场时，线框做加速运动C．线框进入磁场过程中的最小速度可能等于D．线框进入磁场过程中产生的热量为【答案】ACD【解析】根据右手定则知，ab边刚进入磁场时，电流方向为a→b．故A正确．当ab边到达L 时，线框速度为v0．ab边到达L下方距离d处时，线框速度也为v0，知线框进入磁场时做减速运动，完全进入磁场后做加速运动，则ab边刚进入磁场时，做减速运动，加速度方向向上．故B错误．线框从进入磁场到完全进入的过程中，做减速运动，完全进入的瞬间速度最小，此时安培力大于重力沿斜面方向的分力，根据E=BIl，，F A=BIL，根据F A≥mgsinθ，有，解得，即线框进入磁场过程中的最小速度可能等于，故C 正确．对线框进入磁场的过程运用能量守恒定律得，mgdsinθ=Q．故D正确．故选ACD．点睛：本题综合考查了右手定则、安培力大小公式、闭合电路欧姆定律、切割产生的感应电动势公式和能量守恒，知道线框进入磁场的运动规律是解决本题的关键．。
北京市高中物理会考试题分类汇编(磁场 电磁感应).doc
北京市高中物理会考试题分类汇编(九)磁场 电磁感应1.(94B)如图9-1所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A 。
A 与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。
电键S 闭合后，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上2.(96B)图9-2中的D 为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。
在电键S 接通后，导线D 所受磁场力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右3.(95A)面积是0.5m 2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb ，则该磁场的磁感应强度B 等于( )A.0.50×10-2TB.1.0×10-2TC.1.5×10-2TD.2.0×10-2T4.(94B)如图9-3所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流? ( )A.向左或向右平动B.向上或向下平动C.绕O 1O 2转动D.绕O 3O 4转动 5.(92A)如图9-4所示，直导线ab 与固定的电阻器R 连成闭合电路，ab 长0.40m ，在磁感应强度是0.60T 的匀强磁场中以5.0m/s 的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab 导线垂直。
这时直导线ab 产生的感应电动势的大小是____________，直导线ab 中的感应电流的方向是由______向_______。
7.(94A)用电阻为18Ω的均匀导线弯成图9-5中直径D =0.80m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对圆心角为60°，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。
2017北京高三物理模拟分类汇编 电磁感应
2017北京市高考模拟分类汇编——选择题部分-22-第十二章电磁感应1.（2017通州一模）如图所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中（磁场足够大），磁场的磁感应强度为B ，点a 、b 是U 形导线框上的两个端点。
水平向右恒力F 垂直作用在金属棒MN 上，使金属棒MN 以速度υ向右做匀速运动。
金属棒MN 长度为L ，恰好等于平行轨道间距，且始终与导线框接触良好，不计摩擦阻力，金属棒MN 的电阻为R 。
已知导线ab 的横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n ，电子电量为e ，电子定向移动的平均速率为υ。
导线ab 的电阻为R ，忽略其余导线框的电阻。
则，在△t 时间内（）A ．导线ab 中自由电子从a 向b 移动B ．金属棒MN 中产生的焦耳热Q =FLC ．导线ab 受到的安培力大小F 安=nSLe υBD ．通过导线ab 横截面的电荷量为BL υR2..（2017海淀一模）课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图4所示，重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是（）A ．始终不变B ．先变小后变大C ．不断变大D ．先变大后变小3.（2017丰台一模）如图所示，一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab 和cd ，构成矩形回路，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B 。
开始时，棒cd 静止，棒ab 有一个向左的初速度v 0，则关于两棒以后的运动，下列说法正确的是（）A ．ab 棒做匀减速直线运动，cd 棒做匀加速直线运动B ．ab 棒减小的动量等于cd 棒增加的动量C ．ab 棒减小的动能等于cd 棒增加的动能D ．两棒一直运动，机械能不断转化为电能4.（2017顺义一模）与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。
北京各区县高三物理模拟题分类汇编 电磁感应
向 （15海淀一模）18．某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示。
在传送带一端的下方固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极。
电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直传送带平面（纸面）向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻R ，传送带背面固定有若干根间距为d 的平行细金属条，其电阻均为r ，传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中，且金属条与电极接触良好。
当传送带以一定的速度匀速运动时，电压表的示数为U 。
则下列说法中正确的是A ．传送带匀速运动的速率为BLU B ．电阻R 产生焦耳热的功率为r R U +2 C ．金属条经过磁场区域受到的安培力大小为rR BUd +D ．每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为RBLUd （15海淀一模反馈）18．某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示，在传送带下方固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极。
电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直传送带平面（纸面）向里的匀强磁场，且电极间接有理想电压表和电阻R ，传送带背面固定有若干根间距为d 的平行细金属条，传送带运行过程中磁场中始终仅有一根金属条，且金属条随传送带通过磁场区域时与电极接触良好。
不计金属条的电阻，若传送带匀速运动时，电压表读数为U 。
则下列说法中不正确的是A ．传送带匀速运动的速率为BLU B ．金属条每次经过磁场区域全过程中，电阻R 产生焦耳热为R U 2C ．金属条经过磁场区域的过程中其受到的安培力大小为RBUL D ．金属条每次经过磁场区域全过程中，克服安培力做功为R BLUd （15海淀一模）19．如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口。
假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转。
忽略空气阻力，则下列说法中正确的是向A ．若仅增强永磁体的磁性，则其穿出铝管时的速度变小B ．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的时间缩短C ．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D ．在永磁体穿过铝管的过程中，其动能的增加量等于重力势能的减少量（15海淀一模反馈）19-1体从距离铝管上端为h 处由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口。
(2017-2019)高考物理真题分类汇编专题12电磁感应(教师版)
专题12 电磁感应1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t 0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化，则A 错误，B 正确；CD 、由闭合电路欧姆定律得：E I R =，又根据法拉第电磁感应定律得：22B r E t t φπ∆∆==∆∆，又根据电阻定律得：2r R S πρ=，联立得：004B rS I t ρ=，则C 正确，D 错误。
故本题选BC 。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。
北京市物理模拟试题解析汇编：专题10 电磁感应
专题10 电磁感应1．（2013·北京房山二模，19题）矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等（其间距略大于矩形线圈的宽度），如图所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是A ．摩擦力方向一直向左B ．摩擦力方向先向左、后向右C ．感应电流的方向一直不变D ．感应电流的方向顺时针→逆时针，共经历四次这样的变化 【答案】A【 解析】当磁铁匀速向右通过线圈时，N 极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力；当N 极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．同理可知整个过程线圈所受的摩擦力一直向左，故A 正确，B 错误．从上向下看，当磁铁N 极向右靠近线圈时，线圈中向上的磁场增加，感应电流的磁场向下，所以感应电流是顺时针方向，当磁铁N 极向右远离线圈时，线圈中向上的磁场减小，感应电流的磁场向上，所以感应电流是逆时针方向．S 极靠近时线圈时，向下的磁场增加，感应电流的磁场向上，所以感应电流逆时针方向．S 极远离线圈时，向下的磁场减少，感应电流的磁场向下，所以感应电流顺时针方向．故C 、D 错误．2．（2013·北京朝阳二模，18题）如图1所示，虚线MN 、M ′N ′为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为L ，方向竖直向下。
边长为l 的正方形闭合金属线框abcd ，以初速度v 0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通过了磁场区域。
已知l <L ，甲、乙两位同学对该过程进行了分析，当线框的ab 边与MN 重合时记为t =0，分别定性画出了线框所受安培力F 随时间t 变化的图线，如图2、图3所示，图中S 1、S 2、S 3和S 4是图线与t 轴围成的面积。
2017高考真题汇编-专题10 电磁感应
专题10 电磁感应1.（2017天津卷）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小答案：D解析：导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（k tB =∆∆为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势B S E k S t t Φ∆∆⋅===⋅∆∆，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律R E I =，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力BIL F =，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确.2.（2017全国卷Ⅰ）扫描隧道显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是答案：A解析：本题考查电磁感应、电磁阻尼及其相关的知识点.施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，则其受到安培力作用，该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减.方案A 中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，通过它的磁通量都发生变化；方案B中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案C中，紫铜薄板上下振动、左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案D中，当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄板中磁通量可能不变.综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A.3. （2017浙江卷）如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.则A.b点的磁感应强度为零B. ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变答案：D解析：由右手螺旋定则可知.cdJ导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B错误:由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:由题意可知，cd导线所处的位置磁汤方向发生改变，但同时自身电流方向向也发生改变，由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确4.（2017全国卷Ⅰ）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为D．L1、L2和L3答案：BC5.（2017全国卷Ⅲ）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向答案：D解析：因为PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T 中有沿顺时针方向的感应电流，D 正确，ABC 错误.6.（2017全国卷Ⅲ）如图，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零.如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为A ．0B 0C 0BD ．2B 0 答案：C 解析：如图1所示，P 、Q 中电流在a 点产生的磁感应强度大小相等，设为B 1，由几何关系10B =，如果让P 中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小为03B B ==，故选C.7.（2017北京卷）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈.实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3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中电流相等答案：C解析：断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，AB错误；闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误.8.（2017全国卷Ⅱ）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.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）.下列说法正确的是A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N答案：BC解析：由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度0.1m/s=0.5m/s0.2lvt==，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流0.01A2A0.005EIR===，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误；故选BC.9.（2017海南卷）如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（）A．始终减小 B．始终不变 C．始终增加 D．先减小后增加答案：CD解析：A、导线框开始做自由落体运动，ab边以一定的速度进入磁场，ab边切割磁场产生感应电流，根据左手定则可知ab边受到向上的安培力，当安培力大于重力时，线框做减速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先减速后加速运动，故A错误、D正确；B、当ab边进入磁场后安培力等于重力时，线框做匀速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先匀速后加速运动，故A错误；C、当ab边进入磁场后安培力小于重力时，线框做加速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速增大的加速运动，故加速运动，故C正确.10.（2017全国卷Ⅱ）某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉答案：AD解析：为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项A 正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项B 正确；左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C 错误；若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项D 正确；故选AD.11.（2017江苏卷）如图所示，两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v ．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小l ；（2）MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ；（3）PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P ．答案：（1）0Bdv I R = （2）220B d v a mR = （3）2220()B d v v P R-=12.（2017北京卷）发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计.电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v （v 平行于MN ）向右做匀速运动.图1轨道端点MP 间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用.图2轨道端点MP 间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I .（1）求在Δt 时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能.（2）从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.a ．请在图3（图1的导体棒ab ）、图4（图2的导体棒ab ）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.b ．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功.那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明.答案：（1）222B L v t R r∆+ BLv t ∆ （2）a ．如答图3、答图4 b ．见解析题图2中，棒ab 受到的安培力F 2=BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功2E F v t BILv t =⋅∆=∆机（2）a ．题图3中，棒ab 向右运动，由左手定则可知其中的正电荷受到b →a 方向的洛伦兹力，在该洛伦兹力作用下，正电荷沿导体棒运动形成感应电流，有沿b →a 方向的分速度，受到向左的洛伦兹力作用；题图4中，在电源形成的电场作用下，棒ab 中的正电荷沿a →b 方向运动，受到向右的洛伦兹力作用，该洛伦兹力使导体棒向右运动，正电荷具有向右的分速度，又受到沿b →a 方向的洛伦兹力作用.如答图3、答图4.b.设自由电荷的电荷量为q ,沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示,沿棒方向的洛伦兹力qvB f ='1,做负功t qvBu t u f W ∆-=∆'-=11 垂直棒方向的洛伦兹力quB f ='2, 做正功t quBv t v f W ∆=∆'=22所以W 1=-W 2,即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零.1f '做负功,阻碍自由电荷的定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源的电能;2f '做正功,宏观上表现为安培力做正功,使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能;在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用.13.（2017海南卷）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l，左端连有阻值为R的电阻．一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域．已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零．金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好．除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计．求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率．答案：金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小，此时电流的功率为.解析：由题意可知，开始时导体棒产生的感应电动势为：E=Blv0，依据闭合电路欧姆定律，则电路中电流为：I=，再由安培力公式有：F=BIl=；设导体棒的质量为m，则导体棒在整个过程中的加速度为：a==设导体棒由开始到停止的位移为x，由运动学公式：0﹣解得：x==；故正中间离开始的位移为：x中=；设导体棒在中间的位置时的速度为v，由运动学公式有：v2﹣v02=2ax中解得：v=则导体棒运动到中间位置时，所受到的安培力为：F=BIl=；导体棒电流的功率为：P=I 2R=；14.（2017天津卷）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E ，电容器的电容为C .两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l ，电阻不计.炮弹可视为一质量为m 、电阻为R 的金属棒MN ，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触.首先开关S 接1，使电容器完全充电.然后将S 接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B 的匀强磁场（图中未画出），MN 开始向右加速运动.当MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN 达到最大速度，之后离开导轨.问：（1）磁场的方向；（2）MN 刚开始运动时加速度a 的大小；（3）MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q 是多少.答案：（1）磁场的方向垂直于导轨平面向下 （2）mR BEl a = （3）mC l B E C l B Q +=222222（3）电容器放电前所带的电荷量CE Q =1开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v m 时，MN 上的感应电动势：m E Blv '= 最终电容器所带电荷量E C Q '=2设在此过程中MN 的平均电流为I ，MN 上受到的平均安培力：l I B F ⋅⋅=由动量定理，有：m 0F t mv ⋅∆=- 又：12I t Q Q ⋅∆=-整理的：最终电容器所带电荷量Q =2。
北京市2017年高三物理一轮专题复习电磁感应应用
专题电磁感应的应用知识导图电磁感应这部分内容在电磁学中占半壁江山，可能出现在北京高考中的选择题（8分），第一个计算题（16分），或者最后一个及计算题（20分）。
下面是近几年北京高考中这个考点题型分类及方法点拨类型一楞次定律方法点拨：楞次定律主要从判断电流方向（①找原磁场方向②用磁通量的“增反减同”来找感应磁场方向③在感应磁场中用右手螺旋定则判断感应电流方向）和磁场力方向（“增缩减扩”、“来拒去留”）这两方面来考查。
例题1：如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时，下列说法正确的是( )A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度大于g练习1如图所示，矩形导线框 abcd 与无限长通电直导线 MN 在同一平面内，直导线中的电流方向由 M 到 N，导线框的 ab 边与直导线平行。
若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是A. 导线框有两条边所受安培力的方向相同B. 导线框有两条边所受安培力的大小相同C. 导线框所受的安培力的合力向左D. 导线框所受的安培力的合力向右练习2. 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h 处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。
磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。
若不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法中正确的是( )A. 在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）B. 磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D. 磁铁落地时的速率一定等于2gh类型二 电磁感应图像问题方法点拨：这部分主要考查法拉第电磁感应的公式（E=nΔΦΔt和E=BLv ）以及闭合电路欧姆定律来求电动势或电流的大小，再结合楞次定律来判定感应电流的方向。
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2017北京市高考模拟分类汇编——选择题部分
- 22 - 第十二章 电磁感应
1.（2017通州一模）如图所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中（磁场足够大），磁场的磁感应强度为B ，点a 、b 是U 形导线框上的两个端点。
水平向右恒力F 垂直作用在金属棒MN 上，使金属棒MN 以速度υ向右做匀速运动。
金属棒MN 长度为L ，恰好等于平行轨道间距，且始终与导线框接触良好，不计摩擦阻力，金属棒MN 的电阻为R 。
已知导线ab 的横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n ，电子电量为e ，电子定向移动的平均速率为υ。
导线ab 的电阻为R ，忽略其余导线框的电阻。
则，在△t 时间内（ ）
A ．导线ab 中自由电子从a 向b 移动
B ．金属棒MN 中产生的焦耳热Q = FL
C ．导线ab 受到的安培力大小F 安 = nSLe υB
D ．通过导线ab 横截面的电荷量为BL υ
R
2..（2017海淀一模）课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作
用的影响），如图4所示，重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，
关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是（ ）
A ．始终不变
B ．先变小后变大
C ．不断变大
D ．先变大后变小
3.（20 17丰台一模 ）如图所示，一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab 和cd ，构成矩形回路，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B 。
开始时，棒cd 静止，棒ab 有一个向左的初速度v 0，则关于两棒以后的运动，下列说
法正确的是（ ） A ．ab 棒做匀减速直线运动，cd 棒做匀加速直线运动
B ．ab 棒减小的动量等于cd 棒增加的动量
C ．ab 棒减小的动能等于cd 棒增加的动能
D ．两棒一直运动，机械能不断转化为电能
4.（2017顺义一模）与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。
如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。
磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。
当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。
下列说法中正确的是（ ） A ．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作
B ．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作
C ．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化
D ．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号
铝管
强磁铁 图4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 C
B d
c
b a v
2017北京市高考模拟分类汇编——选择题部分
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5.（2017海淀一模反馈）课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫
塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图4所示，重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于强磁铁的运动和受力情况，下列情况可能发生的是（ ） A ．先加速下落后减速下落 B ．始终做加速运动，且加速度不断增大
C ．所受合力越来越小
D ．所受铝管对它的作用力越来越大
6.（2017丰台一模）最近北京的马路边出现了某种新型的共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简单，没有链条，但单车质量比普通自行车大，达到了 25 kg 。
如图乙所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS 模块和SIM 卡等，便于监控单车在路上的具体位置， 实现防盗。
同时手机APP 上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置；手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁后APP 就显示计时、计价等信息。
此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。
根据以上信 息下列说法不正确是（ ）
A ．单车比普通自行车运动状态更容易改
B ．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的
C ．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D ．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
7.（2017东城二模 ）如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、总电阻为R 的正方形导线框abcd ，在导线框右侧有一边长为2L 、磁感应强度为B 、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。
磁场的左边界与导线框的ab 边平行。
在导线框以速度v 匀速向右穿过磁场区域的全过程中（ ） A ．感应电动势的大小为
R
BLv
2 B ．感应电流的方向始终沿abcda 方向 C ．导线框受到的安培力先向左后向右 D ．导线框克服安培力做功
R
v
L B 3
22
8.（2017昌平二模）图6（甲）为手机及无线充电板。
图（乙）为充电原理示意图。
充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。
为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n ，面积为S ，若在t 1到t 2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B 1均匀增加到B 2。
下列说法正确的是（ ）
B
b
a c
d 铝管 强磁铁
图4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 C
2017北京市高考模拟分类汇编——选择题部分
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A ．c 点的电势高于d 点的电势
B ．受电线圈中感应电流方向由d 到c
C ．c 、d 之间的电势差为
1212t t S
B B n --）（
D ．c 、d 之间的电势差为
1
212t t B B n --）（
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.D
5.CD
6.A 7 .D 8.D。