电磁感应高考试题

2006年高考 电磁感应

1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置，它们各有一

边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆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为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是

A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋221

2B L V R

B ．cd 杆所受摩擦力为零

C. 回路中的电流强度为12()

2BL V V R

D ．μ与大小的关系为μ＝221

2Rmg

B L V

2.[全国卷II.20] 如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀

强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于

A ．F 的功率

B ．安培力的功率的绝对值

C ．F 与安培力的合力的功率

D ．iE

3.[上海物理卷.12] 如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2

相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，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，受到安培力的大小为F ．此时 （A ）电阻R 1消耗的热功率为Fv ／3． （B ）电阻 R 。消耗的热功率为 Fv ／6．

（C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ． （D ）整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcos θ）v·

4、[天津卷.20] 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所

示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时，图3中正确表示线圈 感应电动势E 变化的是

图1

图2

5． [广东物理卷.10] 如图4所示，用一根长为L 质量不计的细杆与一个上弧长为22

x 、下弧长为d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点，悬点正下方存在一个上弧长为2l 0、下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d 0《L 。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是

A ．金属线框进入磁场时感应电流的方向为：a →b →c →d →a

B ．金属线框离开磁场时感应电流的方向为：a →d →c →b →a

C ．金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等

D ．金属线框最终将在磁场内做简谐运动

6.[北京卷.24] （20分）磁流体推进船的动力来源于电流与

磁场间的相互作用。图1是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。

如图2所示，通道尺寸a ＝2.0m ，b ＝0.15m 、c ＝0.10m 。工作时，在通道内沿z 轴正

方向加B ＝8.0T 的匀强磁场；沿x 轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压U ＝99.6V ；海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ＝0.22Ω·m 。

（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；

（2）船以v s ＝5.0m /s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以5.0m /s 的速率涌入

进水口由于通道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d ＝8.0m /s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。

（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压U /＝U －U 感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以v s ＝5.0m /s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。

7.[上海物理卷.22] （14分）如图所示，将边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b 、磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f 且线框不发生转动．求：

（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V 2； (2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v 1；

（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q ．

1AD 2BD 3BC 4A 5D 6、【解析】： (20分

)

a

2E

E 0-E 0-2E 000E 000A

B

C

D

图3

D

A

C

（1）根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ，其中I 1=

R U , R ＝ρac

b 则F t =

8.796==B p

U Bb R U

ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) （2）U 感=Bu 感b =9.6 V

（3）根据欧姆定律，I 2=

600)('4=-=pb

ac

b Bv U R U A 安培推力F 2＝I 2Bb ＝720 N

对船的推力F ＝80%F 2＝576 N

推力的功率P ＝v s ＝80%F 2v s ＝2 880 W

7、【解析】（1）由于线框匀速进入磁场，则合力为零。有 mg ＝f ＋22B a v

R

解得：v ＝22

()mg f R

B a

- （2）设线框离开磁场能上升的最大高度为h ，则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程

中 (mg ＋f )×h ＝211

2mv

(mg －f )×h ＝2

212

mv

解得：v 12

（3）在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中，根据能量守恒定律可得

解得：Q ＝2

44

3()()()2m mg f mg f R mg b a B a

+--+ 【备考提示】：题目考查了电磁感应现象、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、

动能定理和能量转化和守恒定律，而线框在磁场中的运动是典型的非匀变速直线运动，功能关系和能量守恒定律是解决该类问题的首选，备考复习中一定要突出能量在磁场问题中的应用。

2007年高考试题 电磁感应

1、2007年全国1 21．如图所示，LOO ’L ’为一折线，它所形成的两个角∠LOO ′ 和∠OO ′L ′ 均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里.一边长为l 的正方形导线框沿垂直于OO′ 速度v 作匀速直线运动，在t =0以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够 正确表示电流—时间（I —t ）关系的是（时间以l /v 为单位） （ ） 全国2 21.如在