(完整)电磁感应近几年高考试题
电磁感应高考题
电磁感应 经典高考题全国卷117．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为54.510-⨯T;一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水视为导体流过;设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s;下列说法正确的是A ．河北岸的电势较高B ．河南岸的电势较高C ．电压表记录的电压为9mVD ．电压表记录的电压为5mV 答案BD解析海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场;根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D 对C 错;根据法拉第电磁感应定律351092100105.4--⨯=⨯⨯⨯==BLv E V, B 对A 错;命题意图与考点定位导体棒切割磁场的实际应用题;全国卷218.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 F C.c F >b F >d F D.c F <b F <d F答案D解析线圈从a 到b 做自由落体运动,在b 点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力b F ,由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流,在c 处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d 处切割磁感线所受安培力必然大于b 处,答案D;命题意图与考点定位线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解;新课标卷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,铜棒下落距离为时铜棒中电动势大小为1E ,下落距离为时电动势大小为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 答案：D解析：根据E BLv =,1E B =⨯2E B =⨯可见1E ＜2E ;又根据右手定则判断电流方向从a 到b,在电源内部,电流是从负极流向正极的,所以选项D 正确;北京卷19.在如图所示的电路中,两个相同的下灯泡L 1和L 2分别串联一个带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R;闭合开关S 后,调整R,使L 1和L 2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流为Ｉ;然后,断开Ｓ;若t '时刻再闭合Ｓ,则在t '前后的一小段时间内,正确反映流过L 1的电流ｉ１、流过Ｌ２的电流ｉ２随时间ｔ的变化的图像是答案：B解析本体考查通电自感,与互动变阻器R 串联的L 2,没有自感直接变亮,电流变化图像和A 中图线,CD 错误;与带铁芯的电感线圈串联的L 1,自感强电流逐渐变大,B 正确;江苏卷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 12B1 C2 D4难度：易 本题考查电磁感应定律的应用解析 1B 2B-B BSE =S=S t t t = 22S BSE B t t ∆==-,大小相等,选B; 江苏卷4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t 1时刻断开S,下列表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图像中,正确的是 选B 考查自感和电压图象; 难度：难解析开关闭合时,线圈的自感阻碍作用,可看做电阻,线圈电阻逐渐减小,并联电路电阻逐渐减小;电压AB U 逐渐减小；开关闭合后再断开时,线圈的感应电流与原电流方向相同,形成回路,灯泡的电流与原来相反,并逐渐减小到0,所以本题选B;江苏卷13．15分如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直;一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放;导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I;整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻;求：1磁感应强度的大小B ；2电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ； 3流经电流表电流的最大值m I 解析：1电流稳定后,道题棒做匀速运动 BIL mg = ① 解得mgB IL=② 2感应电动势 E=BLv ③ 电影电流E I R=由②③④式解得2I Rv mg=3由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为m v 机械能守恒 212m mv mgh = 感应电动势的最大值m m E BLv = 感应电流的最大值mm E I R=解得 m I =本题考查电磁感应的规律和电磁感应与力学的综合;难度：难;广东卷16. 如图5所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M'N'的过程中,棒上感应电动势E 随时间t 变化的图示,可能正确的是答案：A解析：MN 只有进入磁场中才切割磁感线,因而只有中间过程有感应电动势,选A;山东卷21．如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B ,方向相反且垂直纸面,MN 、PQ 为其边界,OO ′为其对称轴;一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ,回路在纸面内以恒定速度0υ向右运动,当运动到关于OO ′对称的位置时A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为2B l 0υC ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同 答案：ACD解析：根据右手定则,回来中感应电流的方向为逆时针方向;本题考查电磁感应、磁通量、右手定则,安培力,左手定则等基本知识; 难度：易;上海物理19. 如图,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;在32~t t ,因右边离开磁场,只有一边产生感应电流,故电流小,所以选A; 本题考查感应电流及图象; 难度：难;上海物理21.如图,金属环A 用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_____填“左”或“右”运动,并有_____填“收缩”或“扩张”趋势;解析：变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反,相互吸引,则金属环A将向右移动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势;本题考查楞次定律;难度：易;上海物理32.14分如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从01x m=处以02/v m s=的初速度,沿x轴负方向做22/a m s=的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用;求：1金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q；2框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；3为求金属棒ab沿x轴负方向运动过程中通过ab的电量q,某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s,以及时回路内的电阻R,然后代入q=BLsR Rϕ=2'02212222240318.85*10/MBLsR S cm p pal ml mR Rq SE c N m Eθθϕμμεε-=======⋅求解;指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果; 解析：1Fam=,0.2F ma N==因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL又E BLv I R R ==,所以0.4BLv BLatR t I I===且212S at =,得t == 所以2220.40.2Q I Rt I t J ==•=2221112x at t =-=-,得t =所以R =3错误之处：因框架的电阻非均匀分布,所求R 是时回路内的电阻R,不是平均值;正确解法：因电流不变,所以c c It q 4.04.01=⨯==;本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用;难度：难; 重庆卷23.16分法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究;实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S 的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d;水流速度处处相同,大小为v,方向水平;金属板与水流方向平行;地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻为p,水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电建K 连接到两金属板上;忽略边缘效应,求： 1该发电装置的电动势； 2通过电阻R 的电流强度； 3电阻R 消耗的电功率; 解析：1由法拉第电磁感应定律,有E Bdv = 2两板间河水的电阻 dr Sρ= 由闭合电路欧姆定律,有 3由电功率公式,2P I R =得 2BdvS P R d RS ρ⎛⎫=⎪+⎝⎭浙江卷19. 半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图上所示;有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图下所示;在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒,则以下说法正确的是A. 第2秒内上极板为正极B. 第3秒内上极板为负极C. 第2秒末微粒回到了原来位置D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为2/r d π 答案：A四川卷19.图甲所示电路中,123A A A 、、 为相同的电流表,C 为电容器,电阻123R R R 、、的阻值相同,线圈L 的电阻不计;在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在12~t t 时间内 A ．电流表1A 的示数比2A 的小 B ．电流表2A 的示数比A 3的小 C ．电流表1A 和2A 的示数相同 D ．电流表的示数都不为零 答案：C解析由B-t 图像知在t 1-t 2时间内,原线圈中磁场先负向减小后正向增大,则副线圈中磁通量是均匀变化的,根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变,再根据楞次定则可判断负向较小时和正向增大时感应电流的方向相同,则在t 1-t 2时间内副线圈中个电流为稳恒电流,所以A 1和A 2的示数相同,A 3的示数为0,正确答案C;。
《电磁感应》历年高考题
《电磁感应》高考试题回顾1.第一个发现电磁感应现象的科学家是:A.奥斯特B.库仑C.法拉第D.安培2.如图所示，一均匀的扁平条形磁铁与一圆线圈同在一平面内，磁铁中央与圆心O重合．为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i，磁铁的运动方式应为：A.N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B.N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动E.使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F.使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动3.如图所示，一无限长直导线通有电流I，有一矩形线圈与其共面．当电流I减小时，矩形线圈将：A.向左平动B.向右平动C.静止不动D.发生转动4.如图所示，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流．当把磁铁向右方移动时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定电流：A.该电流的方向如图中箭头所示．磁铁移走后，这电流很快消失B.该电流的方向如图中箭头所示．磁铁移走后，这电流继续维持C.该电流的方向与图中箭头方向相反．磁铁移走后，电流很快消失D.该电流的方向与图中箭头方向相反．磁铁移走后，电流继续维持5.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N．两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略．当变阻器的滑动触头向左移动时，两环将怎样运动？A.两环一起向左运动B.两环一起向右运动C.两环互相靠近D.两环互相离开6.如图所示，金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出，下列哪个说法是正确的？A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B.不管向什么方向拉出，环中感应电流方向总是顺时针的C.不管向什么方向拉出，环中感应电流方向总是逆时针的D.在此过程中，感应电流大小不变7.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向．当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流？A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任意一条直径做匀速转动D.线圈绕任意一条直径做变速转动8.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈，绕法和线路如图所示．现将开关K从a处断开，然后合向b处．在此过程中，通过电阻R2的电流方向是：A.先由c流向d，后又由c流向dB.先由c流向d，后由d流向cC.先由d流向c，后又由d流向cD.先由d流向c，后由c流向d9.如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则：A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间作用力最大10.如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定小方形导线框A.磁铁经过图中位置⑴时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置⑵时，沿adcb方向B.磁铁笋过⑴时，感应电流沿adcb方向，经过⑵时沿abcd方向C.磁铁经过⑴和⑵时，感应电流都沿adcb方向D.磁铁经过⑴和⑵时，感应电流都沿abcd方向11.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向．12.法拉第电磁感应定律可以这样表述，闭合电路中感应电动势大小A.跟穿过这一闭合回路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化量成正比C.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化率成正比D.跟穿过这一闭合回路的磁感应强度成正比13.如图所示，甲中两条轨道不平行而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同，金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到：A.L1、L2小电珠都发光，只是亮度不同B.L1、L2都不发光C.L2发光，L1不发光D.L1发光，L2不发光14.如图所示，闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度．不计空气阻力，则：A.从线圈山边进入磁场到口6边穿出磁场的整个过程中，线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.dc边刚进入磁场时线圈内感生电流的方向，与dc边刚穿出磁场时感生电流的方向相反D.dc边刚进入磁场时线圈内感生电流的大小，与dc边刚穿出磁场时的感生电流的大小一定相等15.边长为h的正方形金属导线框，从图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域．磁场方向是水平的，且垂直于线框平面磁场区宽度等于H，上下边界如图中水平虚线所示，H>A．从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中：A.线框中总是有感应电流存在B.线框受到的磁场力的合力的方向有时向上，有时向下．C.线框运动的方向始终是向下的．D.线框速度的大小不一定总是在增加．16.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定的速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，MN线与线框的边成450角．E、F分别为PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是：A.当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B.当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C.当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D.当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大17. 如图所示，大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里，相邻象限的磁感强度B 的方向相反，均垂直于纸面，现在一闭合扇形线框OABO ，以角速度ω绕Oz 轴在xOy 平面内匀速转动，那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时)，线框内感应电动势与时间的关系图线是：18. 一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流i 的正方向(如图所示)．已知线圈中感生电流i 随时间而变化的图像如图所示，则磁感强度B 随时间而变化的图像可能是：19. 图中A 是一边长为l 的方形线框，电阻为R ．今维持线框以恒定的速度v 沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B 区域．若以x 轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图线为：20. 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R ，电键K 原来打开着，电流R I 20ε=，今合下电键将一电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，该自感电动势：A.有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B.有阻碍电流的作用，最后电流小于I 0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持为I 0不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2I 021.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是：A1后亮，最后一A.合上开关K接通电路时，A样亮B.合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A l过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭22.如图所示为演示自感现象的实验电路图，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L 的电阻值相同，当开关K由断开到合上时，观察到的自感现象是，最后达到同样亮．23.电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab＝L，ad＝h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h(如图所示)．若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是。
专题电磁感应高考真题汇编
专题十 电磁感应高考真题汇编（学生版）1.(单选)(2017•新课标Ⅰ卷T18)扫描对到显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌．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其左右振动的衰减最有效的方案是（ ）答案：A解析：当加恒定磁场后，当紫铜薄板上下及其左右振动时，导致穿过板的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，因此只有A 选项穿过板的磁通量变化，A 正确，BCD 错误.2.(多选) (2017•新课标Ⅱ卷T20)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0.1m 、总电阻为0.005Ω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0.5TB.导线框运动速度的大小为0.5m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s 至t=0.6s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N 答案：BC解析：由图象可以看出，0.2∼0.4s 没有感应电动势，说明从开始到ab 进入用时0.2s ，导线框匀速运动的速度为v=L t =0.10.2m/s=0.5m/s ，由E=BLv 可得B=E Lv =0.010.1×0.5T=0.2T ，A 错误，B 正确；由b 图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，由楞次定律可知磁感应强度的方向垂直纸面向外，C 正确；在0.4∼0.6s 内，导线框所受的安培力F=ILB=B 2L 2v R=0.22×0.12×0.50.005N=0.04N ，D 错误． 3.(单选) (2017•新课标Ⅲ卷，T15)如图所示，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：PQ 向右运动，导体切割磁感线，由右手定则可知电流由Q 流向P ，即逆时针方向，再由楞次定律可知，通过T 的磁场减弱，则T 的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针．4.(多选)(2017·海南卷T10,5分)如图所示，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：设线框进入磁场时的速度为v ，进入磁场时所受的安培力为F=ILB=B 2L 2v R ，若mg=B 2L 2v R，线框进入后做匀速运动，完全进入做加速直至到达最下边；若mg>B 2L 2v R，线框进入后做加速运动，完全进入继续做加速直至到达最下边，C 正确；若mg<B 2L 2v R，线框进入后做减速运动，完全进入做加速直至到达最下边，D 正确.5.(单选) (2017•天津高考卷T3，6分)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：磁感应强度均匀减小，磁通量减小，由楞次定律可知ab 中的感应电流方向由a 到b ，A 错误．由于磁感应强度均匀减小，再由法拉第电磁感应定律E=S ΔB Δt，可得感应电动势恒定，则ab 中的感应电流不变，B 错误；由安培力公式F=ILB 知，电流不变，B 均匀减小，安培力减小，C 错误；导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，则有f=F ，安培力减小，静摩擦力减小，D 正确．6.(单选)（2017•江苏高考卷T1,6分）如图所示，两个单匝线圈a 、b 的半径分别为r 和2r ．圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合，则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为（ ）A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1答案：A解析：由于线圈平面与磁场方向垂直，穿过该面的磁通量为Φ=BS，半径为r 的范围内有匀强磁场，磁场的区域面积为S=πr 2结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，磁通量都是Φ=πBr 2，与线圈的大小无关，A 正确，BCD 错误．7.(2016·新课标Ⅱ卷T20)法拉第圆盘发动机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中,圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是( )A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的两倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍 答案：AB解析：将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势，出现感应电流：根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心，则当圆盘顺时针转动时，流过电阻的电流方向从a 到b ，B 选项正确；若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，但圆盘转动切割磁感线产生的电动势方向不变，C 选项错误；由法拉第电磁感应定律得感生电动势-E=BL -v=BL 0+ωL 2=12B ωL 2,A 选项正确；由P=E 2R 可得P=(12B ωL2)2R ,当ω变为2倍时，P 变为原来的4倍,D 选项错误.8.(2016•海南单科卷T4)如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距，两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若（ ）A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针答案：D解析：直导线之间的磁场是对称的，圆环在中间时，通过圆环的磁通量为零，金属环上下运动的时候，圆环的磁通量不变，不会有感应电流产生，A 、B 错误；金属环向左侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，C 错误；金属环向右侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，D 正确.9.(2016•北京理综卷T4,6分)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答案：B解析：由于磁场向外，磁感应强度B 随时间均匀增大，由楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向，排除AC 选项；由法拉第电磁感应定律有E=ΔΦΔt =ΔB Δt S ，因ΔB Δt相同，a 圆环中产生的感应电动势分别为E a =ΔΦΔt =ΔB Δt S=ΔB Δt πr a 2，b 圆环中产生的感应电动势分别为E b =ΔΦΔt =ΔB ΔtS=ΔB Δt πr b 2，由于r a :r b =2:1，则有E a E b =r a 2r b 2=41, B 正确，A 、C 、D 错误. 10. (2016•江苏单科卷T6,4分)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，下列说法正确的有（ ）A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B.取走磁体，电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化答案：BCD解析：铜不可以被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A 错误；取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，B 正确；根据E=n ΔфΔt 可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，C 正确；磁振动过程中，磁场方向不变，但磁通量有时变大，有时变小，线圈中的电流方向不断变化，D 正确． 11.(2016•四川物理卷T7，5分)如图所示，电阻不计、间距为L 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F 与金属棒速度v 的关系是F=F 0+kv(F 0、k 是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i ，受到的安培力大小为F A ，电阻R 两端的电压为U R ，感应电流的功率为P ，它们随时间t 变化图象可能正确的有（ ）答案：BC解析：设金属棒在某一时刻速度为v ，由题意可知，感应电动势E=BLv ，环路电流I=E R+r =BLv R+r ，即I ∝v ；安培力F A =ILB=B 2L 2v R+r，方向水平向左，即F A ∝v ；R 两端电压U R =IR=BLv R+r R ，即U R ∝v ；感应电流功率P=IE=B 2L 2v 2R+r，即P ∝v 2.分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律有F 合=F-F A =F 0+kv-B 2L 2v R+r =F 0+(k- B 2L 2R+r)v ，即加速度a=F 合m，因为金属棒从静止出发，所以F 0>0，且F 合>0，即a ＞0，加速度方向水平向右.若k=B 2L 2R+r ，F 合=F 0，即a=F 0m，金属棒水平向右做匀加速直线运动.有v=at ，说明v ∝t ，也即是I ∝t ，F A ∝t ；U R ∝t ；P ∝t 2，所以在此情况下没有选项符合；若k>B 2L 2R+r ，F 合随v 增大而增大，即a 随v 增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合；若k<B 2L 2R+r，F 合随v 增大而减小，即a 随v 增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合.12.(2016•浙江高考物理卷T3)如图所示，a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长L a =3L b ，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a 、b 线圈中感应电动势之比为9:1C.a 、b 线圈中感应电流之比为3:4D.a 、b 线圈中电功率之比为3:1答案：B解析：根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反向外，因此感应电流为逆时针，A 错误；由法拉第电磁感应定律E=n ΔφΔt =n ΔBS Δt； 而S=L 2,因此电动势之比为9:1；B 正确；线圈中电阻R=ρL 0S，而导线长度L 0=n×4L ；故电阻之比为3：1； 由欧姆定律可知I=E R ；则电流之比为3:1，C 错误；电功率P=E 2R，电动势之比为9:1；电阻之比为3:1；则电功率之比为27:1，D 错误.13.(2016•上海高考卷T5)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（ ）A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案：B解析：若磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，感应磁场方向向上，由安培定则2可知，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流；同理，若磁铁向上运动，则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反，A 错误，B 正确；若磁铁向右运动或向左运动，穿过线圈的磁通量变小，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反， C 、D 错误．14.(2016•上海单科卷T19)如图a 所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd 相连，导线框内有一小金属圆环L ，圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B 随时间如图b 所示规律变化时（ ）A.在t 1～t 2时间内，L 有收缩趋势B.在t 2～t 3时间内，L 有扩张趋势C.在t 2～t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D.在t 3～t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流答案：AD解析：在t 1～t 2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大，由愣次定律可以确定L 必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，有收缩的趋势，A 正确；在t 2～t 3时间内，穿过圆环的磁通量向上均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知，L 中磁通量不变，则L 中没有感应电流，因此没有变化的趋势，B 、C 错误；在t 3～t 4时间内，向下的磁通量减小，根据楞次定律，在线圈中的电流方向c 到b ，根据右手螺旋定则，穿过圆环L 的磁通量向外减小，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，D 正确．15.(2015·全国新课标理综Ⅰ卷T19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是( )A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 答案：AD解析：圆盘在转动的过程中，半径方向的金属条在做切割磁感线运动，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A 正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B 正确；圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C 错误；圆盘成电中性，不会产生环形电流，选项D 错误.16.(2015·全国新课标Ⅱ卷T15)如图所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为L.下列判断正确的是( )A.U a >U c ，金属框中无电流B.U b >U c ，金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U bc =-12B ωL 2，金属框中无电流D.U bc =12B ωL 2，金属框中电流方向沿a-c-b-a 答案：C解析：当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针旋转时，穿过直角三角形金属线框abc 的磁通量恒为零，所以没有感应电流，选项B 、D 错误；由右手定则可知，C 点电势高，U bc =-12B ωL 2，选项A 错误，选项C 正确.17.(2015·山东理综卷T17)如图所示,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法正确的是( )A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动答案：ABD.解析：由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项A 正确；根据E=BLV 可知，所加磁场越强，感应电动势越大，感应电流越大，产生的电功率也越大，消耗的机械能越快，则圆盘越容易停止转动，选项B 正确；若所加磁场反向,根据楞次定律可知安培力仍然阻碍圆盘的转动，圆盘不是加速运动，而是做减速运动，选项C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘中将无感应电流，不消耗机械能，圆盘将做匀速转动，选项D 正确.18.(2015·山东理综卷T19)如图甲所示，R 0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T 0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R 0的电流i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、 b 间的电压为U ab 正，下列U ab -t 图象可能正确的是（ ）答案：C解析：在第一个0.25T 0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环a 端电势高于b 端，因电流的变化率在逐渐减小，故环内的电动势逐渐减小，同理在第0.25T 0∽0. 5T 0的时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定律可判断出环内a 端电势低于b 端，因电流的变化率逐渐增大，故内环的电动势逐渐增大，选项C 正确.19.(2015·上海单科卷)如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路.在外力F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动，在匀速运动过程中外力F 做功W f ，磁场力对导体棒做功W 1，磁铁克服磁场力做功W 2，重力对磁铁做功W G ，回路中产生的焦耳热为Q ，导体棒获得的动能为E k .则( )A.W 1=QB.W 2-W 1=QC.W 1=E kD.W F +W G =E k +Q 答案：BCD解析：由能量守恒定律可知，磁铁克服磁场力做功为W 2，等于回路的电能，电能一部分转化为内能，另一部分转化为导体棒的机械能，所以W 2-W 1=Q ，选项A 错误，选项B 正确；以导体棒为研究对象，由动能定理可知，磁场力对导体棒做功W 1=E k ，选项C 正确；对磁铁有W F +W G - W 2=0，而W 2=W 1+Q ，W 1=E k ，可得W F +W G =E k +Q ，选项D 正确.20.(2015·海南单科卷T2)如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度V 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度V 运动时，棒两端的感应电动势大小为ε´，则ε´ε等于（ ） A.12 B.22C.1D. 2 答案：B解析：设折弯前导体切割磁感线的长度为L ，产生的电动势ε=BLV ，折弯后，导体切割磁场的有效长度为L ´=(L 2)2+(L 2)2=22L ，故产生的感应电动势为ε´=BL ´V=B ·22LV=22ε，所以ε´ε=22，选项B 正确. 21.(2015·福建理综卷T18)如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中.一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度V 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )A.PQ 中电流先增大后减小B.PQ 两端电压先减小后增大C.PQ 上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大答案：C解析：由右手定则可知，PQ 导体棒的电流为Q →P ，画出电路的等效电路图如图所示. 其中R 1为ad 、bc 的电阻，R 2为ab 、cd 的电阻之和，电阻之间满足的关系为R 1+R 2+R 1=3R ，由题图可知R 1=34R ，当PQ 导体棒位于ab 的中间位置时，外电路的总电阻R 外中=1.5R 2=34R ，当导体棒刚开始运动时，外电路的总电阻， R 外´=R 1(R 1+R 2)R 1+R 2+R 1=34R(34R+32R)3R =9R 16，可见当导体棒向右运动的过程中，开始时的电阻小于中间位置时的电阻，所以导体棒向右运动的过程中外电路的总电阻先增大后减小.由于导体棒做匀速运动，切割磁感线运动产生的电动势为E=BLV ，保持不变，根据I=E R 外+R可知，因R 外先增大后减小，I 先减小后增大，选项A 错误；根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir 可知，因I 先减小后增大，Ir 先减小后增大，则U 先增大后减小，选项B 正确；根据P=FV=ILBV 可知，因I 先减小后增大，可得PQ 上拉力的功率先减小后增大，选项C 正确.由以上分析可知，导体棒PQ 上的电阻R 始终大于线框的等效电阻，当导体棒向右运动时电路的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率分配关系与外电路电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内阻相等时，外电路消耗的功率最大，由此可知线框上消耗的电功率是先增大后减小，选项D 错误.22.(2015·安徽理综卷T19)如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为L ，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计.已知金属杆MN 倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r ，保持金属杆以速度V 沿平行于cd 的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）.则( )A.电路中感应电动势的大小为BLV sin θB.电路中感应电流的大小为BVsin θrC.金属杆所受安培力的大小为B 2LVsin θrD.金属杆的发热功率为B 2LV 2rsin θ答案：B解析：金属棒的有效切割长度为L ，电路中感应电动势的大小E=BLV ，选项A 错误；金属棒的电阻R=r L sin θ，根据欧姆定律电路中感应电流的大小I=E R =BLVsin θrL =BVsin θr，选项B 正确；金属杆所受安培力的大小F=ILB=BVsin θr ·L sin θ·B=B 2LV r，选项C 错误；根据焦耳定律，金属杆的发热功率为P=I 2R=(BVsin θr )2·r ·L sin θ=B 2LV 2sin θr，选项D 错误． 23.(2014·全国新课标Ⅰ卷T14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。
1994-2013年电磁感应高考试题
1994-2013年电磁感应高考试题1（94）.图19-5中A是一边长为l的方形线框,电阻为R.今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图19-6中的图1. (95)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2特,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5.0米/秒,如图13所示.不计导轨上的摩擦.(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.(2)求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量.2. (96)一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为( )。
位置Ⅰ位置Ⅱ(A)逆时针方向逆时针方向(B)逆时针方向顺时针方向(C)顺时针方向顺时针方向(D)顺时针方向逆时针方向3. (96)右图中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计。
虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行。
磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。
线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。
已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，试在右图的i－x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。
4．(98上海)如图所示，在一固定的圆柱形磁铁的N 极附近置一水平线圈abcd ，磁铁轴线与线圈水平中心线xx ′轴重合。
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若感应电动势分别为E a 、E b ，则E a ∶E b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1 答案：B解析：线框切割磁感线时的感应电动势为E ＝BLv ，解得E a ∶E b ＝1∶2，B 正确．2．[2024·湖北省名校联盟联考]今年11月底，襄阳三中举行了秋季运动会，其中“旋风跑”团体运动项目很受学生欢迎．如图是比赛过程的简化模型，一名学生站在O 点，手握在金属杆的一端A 点，其他四名学生推着金属杆AB ，顺时针(俯视)绕O 点以角速度ω匀速转动．已知OA ＝l ，AB ＝L 运动场地附近空间的地磁场可看作匀强磁场，其水平分量为B x ，竖直分量为B y ，则此时( )A ．A 点电势高于B 点电势B ．AB 两点电压大小为B y ω（L 2＋2lL ）2C ．AB 两点电压大小为B y ω（L ＋l ）22D ．AB 两点电压大小为B x ωL(L ＋l) 答案：B解析：地磁场在北半球的磁感应强度斜向下，其竖直分量B y 竖直向下，则金属杆切割B y 产生动生电动势，由右手定则可知电源内部的电流从A 点到B 点，即B 点为电源的正极，故A 点电势低于B 点电势，A 错误；动生电动势的大小为E ＝Bl v －，解得U BA ＝B y L ω（L ＋l ）＋ωl 2 ＝B y Lω（L ＋2l ）2，B 正确，C 、D 错误．3．(多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示，图(b )为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连．当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号．已知线圈有n 匝，线圈半径为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B ，则下列说法正确的是( )A．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高B．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低C．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nrBvD．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nπrBv答案：BD解析：根据右手定则，可知上极板带负电，下极板带正电，因此下极板电势更高，A项错误，B项正确；每匝有效切割长度为2πr，则E＝2πnBvr，C项错误，D项正确．4．如图所示，一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下，以速度v0在竖直平面内的U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中除电阻R外，其余电阻均不计，U形框左端与平行板电容器相连，质量为m的带电油滴静止于电容器两极板中央，半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好．则以下判断正确的是()A．油滴所带电荷量为mgdBLv0B．电流自上而下流过电阻RC．A、B间的电势差U AB＝BLv0D．其他条件不变，使电容器两极板距离减小，电容器所带电荷量将增加，油滴将向下运动答案：B解析：由右手定则可知，导体棒中电流方向从B到A，电流自上而下流过电阻R，故B正确；弧长为L的半圆形硬导体棒切割磁感线的有效长度D＝2Lπ，则A、B间的电势差为U AB＝2BLv0π，C错误；油滴受力平衡可得qE＝mg，E＝U ABd，则油滴所带电荷量为q＝πmgd2BLv0，A错误；其他条件不变，使电容器两极板距离减小，由C＝εS4πkd知电容器的电容变大，又由Q＝UC可知，电容器所带电荷量将增加，电场力变大，油滴将向上运动，故D错误．5．(多选)如图所示，矩形金属框架三个竖直边ab 、cd 、ef 的长都是l ，电阻都是R ，其余电阻不计．框架以速度v 匀速平动地穿过磁感应强度为B 的匀强磁场，设ab 、cd 、ef 三条边先后进入磁场时，ab 边两端电压分别为U 1、U 2、U 3，则下列判断结果正确的是( )A ．U 1＝13 Blv B ．U 2＝2U 1C ．U 3＝0D ．U 1＝U 2＝U 3 答案：AB解析：当ab 边进入磁场时I ＝E R ＋R 2＝2Blv 3R ，则U 1＝E －IR ＝13Blv ；当cd 边也进入磁场时I ＝E R ＋R 2 ＝2Blv 3R ，则U 2＝E －I R 2 ＝23 Blv ，三条边都进入磁场时U 3＝Blv ，A 、B 正确．6．[2024·湖北省武汉市月考](多选)如图所示，电阻不计的平行长直金属导轨水平放置，间距L ＝1 m ．导轨左右端分别接有阻值R 1＝R 2＝4 Ω的电阻．电阻r ＝2 Ω的导体棒MN 垂直放置在导轨上，且接触良好，导轨所在区域内有方向竖直向的匀强磁场，大小为B ＝2 T ．在外力作用下棒沿导轨向左以速度v ＝2 m /s 做匀速直线运动，外力的功率为P ，MN 两端的电势差为U MN ，则以下说法正确的是( )A ．U MN ＝4 VB ．U MN ＝2 VC ．P ＝16 WD ．P ＝4 W 答案：BD解析：棒产生的感应电动势大小为E ＝BLv ＝4 V ，外电阻是R 1和R 2并联总电阻为R ＝2 Ω，MN 两端的电势差为U MN ＝R R ＋r E ＝2 V ，A 错误，B 正确；回路电流为I ＝ER ＋r ＝1 A ，电路总功率为P 总＝EI ＝4 W ，由能量守恒可知外力的功率和电路总功率相同，有P ＝4 W ，C 错误，D 正确．7．[2024·吉林省长春市模拟]在如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝R ，圆形金属线圈半径为r 1，线圈导线的电阻也为R ，半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 0和B 0，其余导线的电阻不计．闭合开关S ，至t ＝0的计时时刻，电路中的电流已经稳定，下列说法正确的是( )A ．线圈中产生的感应电动势大小为B 0πr 21t 0B ．t 0时间内流过R 1的电量为B 0πr 22RC ．电容器下极板带负电D ．稳定后电容器两端电压的大小为B 0πr 223t 0答案：D解析：由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝πr 22 B 0t 0，A 错误；由闭合电路欧姆定律得感应电流为I ＝E R ＋R 1＋R 2 ＝πr 22 B 03Rt 0 ，t 0时间内流过R 1的电量为q ＝It 0＝πr 22 B 03R，B 错误；由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，C 错误；稳定后电容器两端电压的大小为U ＝IR 1＝B 0πr 223t 0，D 正确．8．(多选)如图所示，长为a ，宽为b ，匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈总电阻为R ，线圈固定不动．当t ＝0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示，则( )A ．线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B ．回路中感应电动势恒为nB 0ab2t 0C ．0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为nB 0abRD ．t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b2t 0R答案：BC解析：由题意可知线圈中磁通量先垂直纸面向外减小，再垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向始终为逆时针方向，A 错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势的大小为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝nabB 02t 0 ，根据闭合电路欧姆定律可得，线圈中电流大小为I ＝E R ＝nabB 02Rt 0 ，t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为F ＝nB 0I·a ＝n 2a 2bB 202Rt 0 ，B 正确，D 错误；0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为q ＝I·2t 0＝nabB 0R，C 正确．9．如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I 恒定不变．将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是( )A ．金属环做直线运动，速度先减小后增大B ．金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止C ．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D ．金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直 答案：C解析：金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，故金属环做曲线运动，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向不受外力作用，故最终做匀速直线运动，方向与直导线平行，故金属环先做曲线运动后做直线运动，C 项正确．10．[2024·云南省昆明市模拟]如图甲所示，一匝数N ＝200的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面．线圈的面积为S ＝0.5 m 2，电阻r ＝4 Ω.设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B 随时间的变化图像如图乙所示．求：(1)2 s 时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小； (2)在3～9 s 内通过线圈的电荷量q 、线圈产生的焦耳热Q. 答案：(1)逆时针，E 1＝20 V (2)q ＝15 C ，Q ＝150 J解析：(1)由楞次定律知，0～3 s 感应电流磁场垂直纸面向外，感应电流方向为逆时针方向；感应电动势为E 1＝N ΔΦ1Δt 1 ＝N ΔB 1·S Δt 1结合图像并代入数据解得E 1＝20 V(2)同理可得3 s ～9 s 内有感应电动势E 2＝N ΔΦ2Δt 2 ＝N ΔB 2·SΔt 2感应电流I 2＝E 2r电荷量q ＝I 2Δt 2 代入数据解得q ＝15 C 线圈产生的焦耳热Q ＝I 22 r Δt 2 代入数据得Q ＝150 J。
高考物理专项复习《电磁感应》十年高考真题汇总
挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是
A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 8.(2011·北京卷·T19)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末闪亮的原因 是
A.T1>mg，T2>mg B.T1<mg，T2<mg
C.T1>mg，T2<mg D.T1<mg，T2>mg
13.(2016·上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁
铁
A.向上运动
B.向下运动
C.向左运动
D.向右运动
14.(2016·海南卷)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆
高考物理电磁学专项历年真题2024
高考物理电磁学专项历年真题2024高考对于学生来说是人生中的重要关卡，而物理作为高考科目之一，电磁学是其中的重要内容。
为了帮助同学们更好地备考电磁学，本文将为大家整理总结高考物理电磁学专项历年真题。
通过学习这些历年真题，同学们可以了解考试的命题特点，掌握解题技巧，提高应试能力。
1. 2019年高考物理电磁学选择题1) 电磁铁能够产生强大的磁场，这是由于电磁铁中的A. 磁感应强度B. 磁通量C. 磁场强度D. 磁介质的磁化强度解析：答案为C。
电磁铁是通过电流在导线中产生磁场，而磁场强度是衡量磁场强弱的物理量。
2) 如图所示，一电磁铁所产生的磁场垂直纸面向内，其状态变化如下：则一个小金属环穿过电磁铁的子午线方向下降。
解析：根据法拉第电磁感应定律，磁场磁通量改变时会在导体中产生感应电动势。
当金属环下降时，穿过导线的磁通量在减小，从而产生的感应电动势方向与电磁铁内部磁场相反，导致金属环向下受力。
3) 在相距很远的两个点A、B之间，由一根长直导线的电流产生的磁感应强度大小与出发点与点A的距离的关系是A. 成反比关系B. 成正比关系C. 正弦关系D. 无关。
解析：答案为A。
根据毕奥-萨伐尔定律，长直导线产生的磁场强度与距离的平方成反比。
2. 2020年高考物理电磁学解答题1) 一根长直导线中通有电流I，每单位长度的电流强度为i。
若将这根导线从绝缘材料中拉出，形成一个半径为R的圆环，其截面上的总电荷量Q为多少？解析：由电流强度i的定义可知，i = I/πR²，通过整个圆环的电荷量为Q = Q0 = idl = I/πR² × 2πR = 2IR。
2) 光与电磁波属于同一现象，但光在波动和光子两种观点下有不同的解释。
试从波动和光子观点解释光的偏振现象。
解析：从波动观点看，光是电磁波，偏振是光波在传播方向上的振动方向。
光的偏振现象可以通过介质的吸收或者使用偏振片等方式实现。
从光子观点看，光可以看作是由一束以光子为单位的粒子组成的。
近6年全国各地高考物理真题汇编：电磁感应(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：电磁感应学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共12题）1．（2022·全国·高考真题）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则（ ）A ．132I I I <<B ．132I I I >>C ．123I I I =>D ．123I I I ==2．（2017·天津·高考真题）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3．（2021·北京·高考真题）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U 型导体框左端连接一阻值为R 的电阻，质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 置于导体框上。
不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
ab 以水平向右的初速度v 0开始运动，最终停在导体框上。
在此过程中 （ ）A ．导体棒做匀减速直线运动B ．导体棒中感应电流的方向为a b →C ．电阻R 消耗的总电能为202()mv R R r +D ．导体棒克服安培力做的总功小于2012mv 4．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。
近十年年高考物理电磁感应压轴题[精品文档]
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电磁感应2006年全国理综 (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。
解析24.(20分)（1）根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ，其中I 1=R U ,R ＝ρacb则F t =8.796==B pU Bb R Uac 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=-=pbacb Bv U R U A 安培推力F 2＝I 2Bb ＝720 N推力的功率P ＝Fv s ＝80%F 2v s ＝2 880 W2006年全国物理试题（江苏卷）19．（17分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨 MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。
一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。
电磁感应+图像(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+图像考点01 图像信息1. （2023年高考全国乙卷）一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。
用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（ ）A. 图（c）是用玻璃管获得的图像B. 在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C. 在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【参考答案】A【命题意图】本题考查电磁阻尼及其相关知识点。
【解题思路】强磁体从管的上端由静止释放，铝管本身和线圈都将对强磁体产生电磁阻尼，在铝管下落，强磁体做加速度减小的加速运动，图（c）是用玻璃管获得的图像，图（b）是用铝管获得的图像，A正确B错误；在玻璃管中下落，线圈中将产生感应电流，感应电流对小磁体下落产生电磁阻力，由安培力公式可知，电磁阻力与产生的感应电流成正比，所以在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力逐渐增大，C错误；由于在铝管中下落，受到的电磁阻力大于在玻璃管中下落，所以用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。
【知识拓展】电磁阻尼的实质是受到了与运动方向相反的安培力作用。
2 （2023高考全国甲卷）一有机玻璃管竖直放在地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。
如图（a）所示。
现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t变化如图（b）所示。
则A. 小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快B. 下落过程中，小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8次C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大【参考答案】AD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电磁阻尼、对电流I 随时间t 变化图像的理解及其相关知识点。
10年高考真题-电磁感应
专题十一电磁感应10年高考真题考点一电磁感应现象1.(2019课标Ⅲ,14,6分)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?( )A.电阻定律B.库仑定律C.欧姆定律D.能量守恒定律答案 C 楞次定律的本质是感应磁场中能量的转化,是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,故选项D正确。
2.(2014课标Ⅰ,14,6分)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化答案 D 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意。
考点二法拉第电磁感应定律1.(2015课标Ⅱ,15,6分,0.337)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是( )A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aBl2ω,金属框中无电流C.U bc=-12Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-aD.U ac=12答案 C 闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时,穿过金属框的磁通量始终为零,金属框中无电流。
【电磁感应】高考必考题(详解版)
A. 磁感应强度地大小为
B. 导线框运动速度地大小为
C. 磁感应强度地方向垂直于纸面向外
D. 在
至
这段时间内,导线框所受地安培力大小为
解析 BC
解析 由于匀速运动,所以
面向外．
所以D错．
故选BC．
考点
电磁感应 电磁感应规律地应用 线框模型
由于电流方向顺时针,所以磁场垂直于纸
5 某同学自制地简易电动机示意图如下图所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线地两端分别 从线圈地一组对边地中间位置引出,并作为线圈地转轴．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（ ）
开关 接 后, 开始向右加速运动,速度达到最大值 时,设 上地感应
电动势为 ,有
⑥
依题意有
⑦
设在此过程中 地平均电流为 , 上受到地平均安培力为 ,有
⑧
由动量定理,有
⑨
又
⑩
联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 ⑪
考点
电磁感应 交变电流地产生原理
三、计算题
4 两条平行线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直．边长为 、总电阻为
地正
方形导线框 位于纸面内, 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, 边于 时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化地图线如图（b）所示（感
应电流地方向为顺时针时,感应电动势取正）,下列说法正确地是（ ）
器．电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为 ,电容器地电容为 ．两根固定于水平面内地
光滑平行金属导轨间距为 ,电阻不计．炮弹可视为一质量为 、电阻为 地金属棒 ,垂直放
(2020-2022)三年高考物理真题分项汇编专题11电磁感应2
2020-2022年三年山东卷高考汇编专题11电磁感应【考纲定位】一、关于电磁感应的几个基本问题1．电磁感应现象利用磁场产生电流(或电动势)的现象，叫电磁感应现象．所产生的电流叫感应电流，所产生的电动势叫感应电动势．2．产生感应电流的条件(1)当穿过电路的磁通量发生变化时就将发生电磁感应现象，电路里产生感应电动势．如果电路闭合，则产生感应电流．(2)当导体在磁场中做切割磁感线的运动时将发生电磁感应现象，导体里产生感应电动势．如果做切割磁感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路里将产生感应电流．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．应指出的是：闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量也将发生变化．所以上述两个条件从根本上还应归结为磁通量的变化．如图所示，如果矩形线圈abcd 在匀强磁场中以速度v平动时，尽管线圈的bc和ad边都在做切割磁感线运动，但由于穿过线圈的磁通量没有变，所以线圈回路中没有感应电流．3．发生电磁感应现象的理论解释(1)导体在磁场中做切割磁感线运动而发生的电磁感应现象，可以用运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用来解释．(2)磁场变化使穿过磁场中闭合回路的磁通量改变而发生的电磁感应现象，可以用麦克斯韦的电磁场理论来解释．二、感应电流方向的判断1．右手定则使用方法如图所示．右手定则适用于导体切割磁感线(平动或转动)产生的感应电流方向的判定．2．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．楞次定律主要用来判断感应电流的方向．它涉及两个磁场，感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系．(2)对“阻碍”意义的理解3.楞次定律和右手定则的区别(1)判断感应电流的方向时，右手定则只适用于部分导体切割磁感线的情况，楞次定律适用于任何情况．(2)楞次定律的研究对象是整个回路，而右手定则却是一段做切割磁感线运动的导体．但二者是统一的．(3)用到楞次定律必定要用安培定则(判断感应电流产生的磁场方向，或由磁场方向判断感应电流)．三、感应电动势的大小1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝ER ＋r .2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．表达式为E ＝n ΔΦΔt .(2)理解①方向：感应电动势的方向与电源内部感应电流方向一致．②当Δt 为一段时间时，E 为这段时间内的平均感应电动势；当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势；Φ—t 图象的斜率为ΔΦΔt.③n 为线圈的匝数，Φ与n 无关，E 与n 有关，相当于多个电源串联． ④磁通量Φ变化的三种方式E ＝n ΔΦΔt →⎣⎢⎢⎡―――→B 不变E ＝nBΔS Δt―――→S 不变E ＝nS ΔB Δt―――――→B 、S 均变E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔS Δt(3)应用E ＝n ΔΦΔt时应注意的几个问题①由于磁通量有正负之分，计算磁通量的变化时一定要规定磁通量的正方向．正向的磁通量增加与反向的磁通量减少产生的感应电流的方向相同．②公式E ＝n ΔΦΔt 是求解回路某段时间内平均感应电动势的最佳选择，所求得的感应电动势是整个回路的电动势，而不是某部分导体的电动势．③用公式E ＝nS ΔBΔt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内垂直磁场方向的有效面积．④计算通过回路的电荷量：通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 总有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I －Δt ＝n ΔΦR 总Δt ·Δt ＝n ΔΦR 总. 3．导体切割磁感线(1)感应电动势公式：E ＝BLv (可由法拉第电磁感应定律推出)． (2)说明：①上式仅适用于导体各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L 、v 与B 两两垂直．②当L ⊥B ，L ⊥v ，而v 与B 成θ角时，感应电动势E ＝BLv sin θ.③若导线是曲折的，则L 应是导线的有效切割长度．下图中，棒的有效长度均为ab 间的距离．④公式E ＝BLv 中，若v 是一段时间内的平均速度，则E 为平均感应电动势；若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势． 4．导体转动切割磁感线如图所示，导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势E ＝12Bωl 2(用中点的线速度来计算)．四、自感和涡流 1．自感(1)自感现象：由于通过导体的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象．(2)自感电动势：自感现象中产生的电动势叫自感电动势，E ＝L ΔIΔt .自感电动势和电流的变化率ΔIΔt 及自感系数L 成正比．自感系数由导体本身的特性决定，线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数也会增大． (3)通电自感：通电时电流增大，阻碍电流增大，自感电动势和原来电流方向相反． (4)断电自感：断电时电流减小，阻碍电流减小，自感电动势和原来电流方向相同． 自感线圈的特点可以总结为这样几句话：闭合时，像电阻；稳定时，像导线；断开时，像电源． 2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流．【真题汇编】1．（2022·山东·高考真题）如图所示，xOy 平面的第一、三象限内以坐标原点O 为圆心、半的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。
高考物理试题汇编：电磁感应
高考物理试题汇编：电磁感应1、〔扬州市2008届第二次调研〕电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下列图。
现使磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是〔〕DA、从a到b，上极板带正电；B、从a到b，下极板带正电；C、从b到a，上极板带正电；D、从b到a，下极板带正电；2、〔扬州市2008届第四次调研〕如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹60角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示〔规定斜向下为正方向〕，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。
规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，如此在0～t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i 和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )D3、〔徐州市2008届第3次质检〕如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强abc甲Bt/s1357OB0-2B0-B0乙度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力的方向规定以向左为正方向)A4、〔某某四县市2008届高三联考〕如下列图，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止，如此F CA．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力5、〔某某市2008届第三次调研〕如下列图，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，如下做法中能使圆盘中产生感应电流的是BDA．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加Bcfed ba6、〔苏北四市高三第三次调研〕在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为L 金属杆aO ,ab=bc=cO=L/3,a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆(都为局部圆弧)金属轨道始终接触良好.一电容为C 的电容器接在轨道上,如下列图,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为轴,以角速度ω顺时针匀速转动时:〔 〕AC A.U ac =2U b0 B.U ac =2U abC.电容器带电量Q 249BL C ω=D.假设在eO 间连接一个电压表,如此电压表示数为零7、〔镇江市2008届期初教学情况调查〕在一起的线圈 A 与 B 如图甲所示，当给线圈 A 通以图乙所示的电流〔规定由“进入 b 流出为电流正方向〕时，如此线圈 B 两端的电压变化应为如下图中的8、〔某某市2008届根底调研测〕2006年7月1日，世界某某拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其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线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l 1和l 2，匝数为n ，线圈和传输线的电阻忽略不计．假设火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u 与时间t 的关系如图乙所示〔ab 、cd 均为直线〕，t 1、t 2、t 3、t 4是运动过程的四个时刻，如此火车 ACDA××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××o ab c d eMNBCRbA ．在t 1~t 2时间内做匀加速直线运动B ．在t 3~t 4时间内做匀减速直线运动C ．在t 1~t 2时间内加速度大小为21121()u u nBl t t --D ．在t 3~ t 4时间内平均速度的大小为3412u u nBl +9、〔南京市2008届4月高三调研考试〕如下列图的电路中，电源电动势为E ，内阻r 不能忽略．R 1和R 2是两个定值电阻，L 是一个自感系数较大的线圈．开关S 原来是断开的．从开关S 闭合到电路中电流达到稳定的时间内，通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是AC A ．I 1开始较大而后逐渐变小 B ．I 1开始很小而后逐渐变大 C ．I 2开始很小而后逐渐变大 D ．I 2开始较大而后逐渐变小10、〔如皋市2008届抽样检测〕两金属棒和三根电阻丝如图连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，金属棒电阻不计。
(完整版)电磁感应习题带答案
电磁感应一、选择题(本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2016届郑州联考)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是()A．安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C．库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果解析：奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A选项错误；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，B选项错误；法拉第提出了电场线，C选项错误；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，D选项正确．答案：D2．(2016届浦东新区一模)如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是()A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左解析：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，闭合线圈向左的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向右，根据安培定则可知，感应电流从右向左通过电流计．磁铁从左向右离开螺线管的过程中，闭合线圈向左的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向左，根据安培定则可知，感应电流从左向右通过电流计，A选项正确．答案：A3．(2016届温州十校联考)等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场．另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场．关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是()A．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B．开始进入磁场时感应电流一定最大C．开始穿出磁场时感应电流一定最大D．开始穿出磁场时感应电流一定最小解析：导线框开始进入磁场时，根据楞次定律可知，闭合回路向下的磁通量增加，感应电流方向沿逆时针方向，A选项错误；根据导体切割磁感线可知，E＝BLv，导线框刚进入磁场时有效切割长度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，B选项正确；由于不知道两个三角形边长关系，故无法判断开始穿出磁场时有效切割长度的变化情况，C、D选项错误．答案：B4．(2016届南京模拟)有7个完全相同的金属框，表面涂有绝缘层．如图所示，A是一个框，B是两个框并列捆在一起，C是两个框上下叠放捆在一起，D是两个框前后叠放捆在一起．将他们同时从同一高度由静止释放，穿过水平向里的匀强磁场，最后落到水平地面．关于金属框的运动，以下说法正确的是()A．D最先落地 B．C最后落地C．A、B、D同时落地 D．B最后落地解析：设每一个金属框的质量为m，边长为L，电阻值为R，刚刚进入磁场时的速度为v，A图中，感应电动势为E＝BLv，感应电流为I＝，安培力为F＝BIL＝，根据牛顿第二定律得，aA＝＝g－；同理，B图中，安培力为2F＝，aB＝＝g－；C图中，安培力为是F＝，aC＝＝g－； D图中，安培力为2F＝，aD＝＝g－；A、B、D三个金属框在进入磁场的过程中的加速度相等，运动的情况是完全相同的，同时落地，C选项正确．答案：C5．(多选)(2016届广东省阳江市高三期中)矩形线圈abcd，长ab＝20 cm 宽bc＝10 cm，匝数n＝200匝，线圈回路总电阻R＝5 Ω，整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过．若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则()A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B．线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J解析：根据法拉第电磁感应定律可知，E＝n＝n·S＝2 V，感应电动势恒定不变，A选项错误；根据欧姆定律得，I＝＝0.4 A，B选项正确；分析图象可知，t＝0.3 s时，磁感应强度B＝0.2 T，安培力为F＝nBIL＝3.2 N，C选项错误；1 min内线圈回路产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝48 J，D选项正确．答案：BD6．(多选)(2016届赣南州三校联考)如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b＋kt(k>0)变化，C2中磁场的磁感强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．则()A．通过金属杆的电流大小为B．通过金属杆的电流方向为从B到AC．定值电阻的阻值为R＝－rD．整个电路中产生的热功率P＝解析：金属杆处于平衡状态，mg＝B2I·2a，解得I＝，A选项错误；安培力竖直向上，根据左手定则可知，电流方向从B到A，B选项正确；根据法拉第电磁感应定律得，E＝＝·πa2＝kπa2，根据闭合电路欧姆定律得，R＝－r，C选项正确；整个电路中产生的热功率P＝IE＝，D选项正确．答案：BCD7．(2016届河北“五个一联盟”质检 )如图，闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()解析：闭合铜环穿过磁铁的过程中，环中磁通量变化不均匀，产生的感应电流不是线性变化，A选项错误；铜环在下落过程中，下落到磁铁顶端的速度小于底端的速度，故铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于底端的感应电流，C选项错误；根据楞次定律可知，圆环靠近磁体的过程中向上的磁通量最大，而离开磁体的过程中向上的磁通量减小，磁通量的变化相反，感应电流的方向相反，D选项错误，B选项正确．答案：B8.(多选)(2016届长宁区一模)如图所示，有五根完全相同的金属杆，其中四根连在一起构成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好．匀强磁场垂直穿过桌面，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中()A．外力F先减小后增大B．桌面对框架的水平作用力保持不变C．ab杆的发热功率先减小后增大D．正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率解析：ab杆匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，闭合框架的左右部分并联，当ab杆运动到中央位置时，外电阻最大，根据欧姆定律可知，此时感应电流最小，故感应电流先减小再增大，外力和安培力平衡，故外力先减小再增大，A选项正确；电流流过框架，框架受到安培力作用，水平作用力和安培力平衡，安培力先减小再增大，故水平作用力先减小再增大，B选项错误；ab杆的发热功率Pr＝I2r，先减小后增大，C选项正确；当ab在框架的中央时，内、外电阻相等，正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率，D选项错误．答案：AC9．(2016届河北联考)如图所示，在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，沿y轴方向磁场分布是不变的，沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B＝kx，其中k是一恒定的正数，正方形线框ADCB边长为a，A处有一极小开口AE，由粗细均匀的同种规格导线制成，整个线框放在磁场中，且AD边与y轴平行，AD边与y轴距离为a，线框AE两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为I，关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是()A．整个线框受到的合力方向与BD连线垂直B．整个线框沿y轴方向所受合力为0C．整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向D．整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向解析：分析题意可知，AD边所在位置的磁感应强度B1＝ka，AD边受到的安培力大小为FAD＝B1IL＝ka2I，根据左手定则知，方向沿x轴负方向；BC边所在位置的磁感应强度B2＝2ka，BC边受到的安培力大小为FBC＝B2IL＝2ka2I，根据左手定则知，方向沿x轴正方向；沿y轴方向磁场分布是不变的，故AB和CD边受到的安培力等大反向，相互抵消，整个线框受到的合力为FBC－FAD＝ka2I，方向沿x轴正方向，B选项正确．答案：B10．(2016届本溪市二模)如图所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计．开关S1、S2均闭合且电路达到稳定．已知电路中的各种元件均在安全范围之内．下列判断中正确的是()A．灯泡A中有电流通过，方向为a→bB．将S1断开的瞬间，灯泡A、B同时熄灭C．将S1断开的瞬间，通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D．将S2断开，电路达到稳定，灯泡A、B的亮度相同解析：理想线圈的电阻为零，电路稳定后，灯泡A被短路，没有电流流过，A选项错误；将S1断开的瞬间，线圈L发生自感现象，相当于电源，电流流过灯泡A，灯泡B被短路，B选项错误；根据自感现象的规律可知，流过L的电流是流过灯泡B与电阻R上电流之和，故通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大，C选项正确；将S2断开，电路达到稳定，灯泡A的亮度低于灯泡B的亮度，D选项错误．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共1小题，共8分)11．(8分)(2016届新级模拟)某实验小组设计了如图(a)的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上．某次实验中得到的B-t、E-t图象如图(b)所示．(1)试观察比较这两组图象，可得出的定性结论是(请写出两个结论)：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________.(2)该实验小组利用两组图象求出六组磁感应强度变化率和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图(c)所示．请在图(c)中绘出E-的图线．(3)在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为________cm2.(保留3位有效数字)解析：(1)分析图(b)可知，当磁感应强度B恒定时，感应电动势E为零，而磁感应强度B均匀变化，产生恒定的感应电动势E，并且磁感应强度B的变化率越大，产生的感应电动势E 越大．(2)连线如图所示：(3)根据法拉第电磁感应定律得，E＝n＝n·S，当线圈面积S和匝数n一定时，电动势与磁场的变化率成正比，E∝.分析图象可知，E-图象的斜率大小表示匝数n与线圈横截面积S的乘积，S＝2.77(2.75～2.82)cm2.答案：(1)当磁感应强度B恒定时，感应电动势E为零，而磁感应强度B均匀变化，产生恒定的感应电动势E；磁感应强度B的变化率越大，产生的感应电动势E越大(2)见解析(3)2.77(2.75～2.82)三、计算题(本题共4小题，共52分)12．(12分)(2016届广东模拟)如图甲所示，半径为r、匝数为n的线圈，其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B连接，线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，将一质量为m、带电荷量为＋q、重力不计的粒子从平行金属板中心位置由静止释放，发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞．求：(1)平行金属板间的距离d应满足的条件；(2)在满足(1)的前提下，在T时间内粒子的最大动能为多大？解析：(1)前半个周期内，根据法拉第电磁感应定律得感应电动势U＝n＝n·πr2，金属板A、B 间产生匀强电场，场强E＝，粒子在电场力作用下，加速运动；后半个周期内，感应电动势反向，粒子减速运动，在第一个周期内粒子未与金属板相撞，则≥2×·2 解得d≥ .(2)当平行板间距刚好等于d，且粒子运动时间为时，粒子的速度达到最大，则动能也最大，根据动能定理得，q＝Ekm－0，解得，Ekm＝.答案：(1)d≥ (2)13．(14分)(2016届开封高三联考)如图1，abcd为质量M的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度均为B.导轨bc段长l，其电阻为r，金属棒电阻为R，其余电阻均可不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ.若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力，设导轨足够长，PQ棒始终与导轨接触．试求：(1)导轨运动的最大加速度amax；(2)流过导轨的最大感应电流Imax；(3)在如图2中定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图象，并写出分析过程．解析：(1)导轨刚开始运动时，加速度最大，根据牛顿第二定律得，F－μmg＝Mamax，解得amax＝.(2)随着导轨速度增加，bc边切割磁感线，感应电流增大，当加速度为零时，速度最大，感应电流最大，F－BImaxl－μ(mg－BImaxl)＝0，联立解得Imax＝.(3)画出图象如下：从刚拉动开始计时，t＝0时，v＝0，I＝0；t＝t1时，a＝0，v最大，I＝Im；0～t1之间，导轨做加速度减小的加速运动，a＝0时，v保持不变，I保持不变．答案：(1)(2)(3)见解析。
专题10 电磁感应 -五年(2019-2023)高考物理真题(全国通用) (解析版)
专题10电磁感应一、单选题1(2023·全国·统考高考真题)一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。
用图(a)所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示，分析可知()A.图(c)是用玻璃管获得的图像B.在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C.在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【答案】A【详解】A．强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡流。
强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运动，故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大，与玻璃管中磁体的运动情况相符，A正确；B．在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B错误；C．在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁阻力在不断变化，C错误；D．强磁体分别从管的上端由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管中磁体在线圈间做加速运动，故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。
故选A。
2(2023·北京·统考高考真题)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。
线框的边长小于磁场宽度。
下列说法正确的是()A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等【答案】D【详解】A ．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A 错误；B ．线框出磁场的过程中，根据E =BlvI =E R联立有F A =B 2L 2v R=ma由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v 减小，线框做加速度减小的减速运动，B 错误；C ．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热Q =F A L其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C 错误；D ．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量q =I t 其中I =E R，E =BLx t 则联立有q =BL Rx 由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L ，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D 正确。
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十二、电磁感应1 .（2007·新课标全国卷·T20）（6分）.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。
现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A.从a到b，上极板带正电B.从a到b，下极板带正电C.从b到a，上极板带正电D.从b到a，下极板带正电2 .（2008·新课标全国卷·T16）（6分）、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b3 .（2009·新课标全国卷·T19）（6分）如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。
环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。
导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。
在圆心和圆环间连有电阻R。
杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。
规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随tω变化的图象是dParcRv4.（2010·新课标全国卷·T21）（6分）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E 1，下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2，忽略涡流损耗和边缘效应。
关于E 1、E 2 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.E 1>E 2，a 端为正B. E 1>E 2，b 端为正C. E 1<E 2，a 端为正D. E 1<E 2，b 端为正5.（2010·新课标全国卷·T14）（6分）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。
下列说法正确的是（ ）A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律6. （2012·新课标全国卷·T19）（6分）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率t B∆∆的大小应为 ( )A.πω04BB.πω02BC.πω0BD.πω20B７. （2012·新课标全国卷·T20）（6分）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行.已知在t =0到t =t 1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i 正方向与图中箭头方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是 ( )8、（2013·新课标全国卷Ⅰ·T17）（6分）如图.在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab 、ac 和MN ，其中ab 、ac在a 点接触，构成“V”字型导轨。
空间存在垂直于纸面的均匀磁场。
用力使MN 向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。
下列关于回路中电流i 与时间t 的关系图线.可能正确的是9、（2013·新课标全国卷Ⅰ·T25）（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)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
10.（2013·新课标全国卷Ⅱ·T16）（6分）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动，t=0是导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t图像中，可能正确描述上述过程的是11、（2013·新课标全国卷Ⅱ·T19）（6分）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化1（2013•聊城市一模）20如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上'阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连。
滑杆MN质量为m，电阻为r，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨和导线的电阻。
整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。
滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，轻绳绕过固定在桌边的光滑滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，轻绳处于拉直状态。
现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，下落高度为h ，用g 表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中A ．通过电阻R 的电荷量是BhL R r +B ．滑杆MN 产生的最大感应电动势为()mg R r BL+ C ．绳子的拉力大小逐渐减小 D ．物块减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热2（2013·潍坊一模） 8．如图所示，间距l ＝0.4m 的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd 内匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2T ，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R 相同、质量均为m ＝0.02kg ，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab 上，乙在甲上方距甲也为l 处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F ，使甲金属杆始终以a ＝5m ／s 2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s 2，则A ．每根金属杆的电阻 R ＝0.016ΩB ．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4sC ．甲金属杆在磁场中运动过程中F 的功率逐渐增大D ．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W3（2013·日照市一模）20.在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，PQ 为磁场边界。
一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A 处，现给金属圆环一水平向右的初速度υ。
当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时的速度为2υ，则下列说法正确的是 A.此时圆环中的电功率为2224B a Rυ B.此时圆环的加速度为222B a mRυ C.此过程中通过圆环截面的电荷量为22Ba Rπ D.此过程回路中产生的电能为0.75m 2υ4（2013·烟台市一模）20如图甲所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B ，磁场在y 轴方向足够宽，在x 轴方向宽度为a ．一直角三角形导线框ABC （BC 边的长度为a ）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流i 、BC 两端的电压uBC 与线框移动的距离x 的关系图象正确的是5（2013·泰安市一模）20．如图所示，间距为L 、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R 的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m 、电阻也为R 的金属棒，金属棒与导轨接触良好。
整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中。
现使金属棒以初速度v 沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q 。
下列说法正确的是A ．金属棒在导轨上做匀减速运动B ．整个过程中金属棒克服安培力做功为212m υC ．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为2qR BL D ．整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为212m υ 6（2013·滨州市一模） 16．如图所示，电阻率均匀的矩形线框在匀强磁场内运动，(1)(3)(4）三个图中线框在图示平面内平动，(2）图中线框绕转轴转动，以下说法正确的是A ．(1）图中，流过ab 边的电流为零，ab 两点间电势差为零B ．(2）图中图示位置处，流过ab 边的电流不为零，ab 两点电势差不为零C ．(3）图中，流过ab 边的电流为零，ab 两点电势差不为零D ．(4）图中，流过ab 边的电流为零，ab 两点电势差也为零7（2013•德州市一模）20.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M、P之间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．金属棒在平行于导轨的外力F的作用下沿导轨向上运动，从运动过程中的某时刻开始计时，通过R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列说法正确的是A．流过电阻R的电流方向为M→R→PB．金属棒ab的动能逐渐增大C．穿过回路abPMa的磁通量均匀增加D．拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和8（2013•济南市一模）20．如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场。