2008-2012年高考试卷分类汇编：电磁感应
2012-新课标卷
19．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.使该线框从静止开始绕过圆心0O、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
B?小的电流，磁感应闲磕牙随时间的变化率的大小应为t?
????BB24BB0000D． C B．．A．????2C
【答案】势动生产感应电ω匀速转动半周时，线【解读】当圈以角速度2?RB1??20?R?BE??。当磁感应强度随时间的变化时，产生感应电动势为:0?2t?)2(?2?RB?????E。根据题意有为:t2??t?2B?B?RB1?20???BR。答案化简得C。
0?t?t22?-新课标卷2012年．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20
发生某种变的时间间隔内，直导线中电流it=0其长边与长直导线平行。已知在t到t=1先水平向左、后水平化，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
变化的图线可能是tii向右。设电流正方向与图中箭头方向相同，则随时间
A
【答案】【解读】线框中感应电流总是沿顺时针方向，则线框的左边的电流是向上的。由于线框的1 / 46
左边所处磁场强，受到的安培力大，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右说明线框
的左边先受到引力（同向相吸）后受到斥力（反向相斥），则电流i先为正后为负。电流为正时，线框处的原磁场和感应磁场同向阻碍原磁场的减弱，电流为负时，线框处的原磁场和感应磁场反向阻碍原磁场的增强。答案A。
2012-全国卷
18.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）
A.o点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
18C 【解题思路】由安培定则可知，两导线在o点产生的磁场均竖直向下，合磁感应强
两处产生磁场方向均竖直向下，ba、度一定不为零，选项A错；由安培定则，两导线在处产生磁场的磁感应bN在M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流由于对称性，电流
处产生磁场的磁感应强在a在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N强度，同时电流M错；根据安培定则，两导线在Ba、b两处磁感应强度大小相等方向相同，选项度，所以两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，d处产生磁场垂直c、c、d
正确。d两点处的磁感应强度大小相同，方向相同，选项C由平行四边形定则可知，c、两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项D错。a、c 2012-北京卷。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用跳环实验”19、老师做了一个奇妙的“导终连接起来后，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，经重复实验，线圈上的套环均末动。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（）B、电源电压过高A、线圈接在了直流电源上、所用套环的材料与老师的不同C、所选线圈的匝数过多D
场的增大，所以金属套环会受
解读：在开关闭合的瞬间，线圈中的电流变大，磁场变强，穿过金属套环的磁通量变大，在金属套环内产生感应电流。感应磁场必然阻碍原磁2012-广东卷35.（18分），垂直放在相距为l
如图17所示，质量为M的导体棒ab，并处于磁感应强度大小为B平面与水平面的夹角为θRd 磁场中，左侧是水平放置、间距为的平行金属板，R和x器的阻值，不计其他电阻。R（1）调
节=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流x的微粒水平射入金+q、带电量为，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为R2（）改变m x属板间，若它能匀速通过，求此时的R。x2 / 46
?F?Mgsin R=R时，棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件【解读】（1）当x BIlF?安培力?sinMg?I解得BlBlv?E ab切割产生的感应电动势E?I由闭合欧姆定律得回路中电流
R2?sin2MgR?v解得22lBUqmg?）微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件2（d?l?sinBIMg棒沿导轨匀速，由平衡条件1RU?I金属板间电压x1mldB?R解得x?sinMq 2012-天津卷L=0.5m,18分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距11．（放置在导轨MN，电阻的电阻，一质量m=0.1kgr=0.1Ω的金属棒左端接有阻值R=0.3Ω。棒在水平向右的外B=0.4T上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度2时撤去外力，棒力作用下，由静止开始a=2m/s x=9m的加速度做匀加速运动，当棒的位移导轨Q继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之
比:Q=2:1.21足够长且电阻不计，棒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
的电荷量q；（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R Q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热2。3（）外力做的功W f12x?at 11．（，有t118分）解读：（）棒匀加速运动所用时间为29?22x3?t??s 2a根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为
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E??Blx0.4?0.5?9????1.I?5A
R?rt(r?R)t(r?R)3?(0.3?0.1)q?It?1.5?3?4.5C
根据电流定义式有v?at?2?3?6m/s
（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少。有1122?1.1.??6mv8??0Q??E J k222Q?2Q?3.6J
）根据题意在撤去外力前的焦耳热为（321撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q）、重力不做功共同使棒的1?E?W?Q?E?W?Q??E?3.6?1.8?5.4 J 则动能增大，根据动能定理有1kFk1Fk2012-江苏卷
7. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L由火线和零线并行绕成. 当右1侧线圈L中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 2仅考虑L 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有（）1(A)家庭电路正常工作时,L中的磁通量为零(B)地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被2电磁铁吸起
(C)家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起(D)家庭电路中使用的电器增多时,L中的磁2通量不变
LL磁通量为0，A、D正7. 【解读】因原线圈是双线绕法，所以家庭电路正常工作时、21LL磁通量仍为0，、C错误；地面上的人接触火线发生触电时，确；家庭电路短路时，21两根电线电流不等且变化，开关K被磁铁吸起，B正确。【答案】ABD
2012-江苏卷
13. (15分)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁4?,磁场均沿半径方向. 匝数为均为N的矩形线圈abcd的边长α场区域的圆心角均9ab=cd=l、bc=ad=2l. 线圈以角速度棕绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为r,外接电阻为R.
求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em。
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F。
(3)外接电阻上电流的有效值I.
13. 【答案】
l?bcad?v，(1)、边的运动速度22?NBlv4E?NBl2?E。，解得感应电动势mm4 / 46
322?ElB4N m?F lNBIF?2?I.
, 安培力（2）电流，解得mm R?rRr?422RtIW?RTIW?RTt?解得,，且上消耗的电能(3)一个周期内，通电时间m92?l4NB?I。)?R3(r 2012-四川卷圆环水平固R.右端开小口的导体圆环和长为2a的导体杆，单位长度电阻均为20.半径为a0v.杆在圆环上以速度定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强盛场，磁感应强度为B00开始，O向右做匀速直线坛动.杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心平行于直径CD 确定，如图所示。则杆的位置由θπ3Bav( )时，杆产生的电动势为B．θ= θA．=0时，杆产生的电动势为2Bav322avBav2B3πC．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ= 时，杆受的安培力大小为3???3)()R5(R?200，Bav，E=BLv=3时，杆长为a可知A正确；θ=π/，由解读：θ=0时,杆长为2aE=BLv=2Bav22v/R，θ=0时,R=（π+2）a R,θ=π/3时，F=B故B 错；因为安培力RL=（5π/3+1）a R00总总总代入可知C错D对。正确答案：AD
2012-福建卷
18．如图甲，一圆形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始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是( )
【解读】圆环下落过程中，穿过的磁通量先增大后减小，电流方向为先顺时针后逆时针位置时，不切割磁感线，没有感应电流，只受O（从上往下看），选项D错误。圆环通过对称的位置上穿过圆环的磁通量相等，磁通量的变化率随圆环速度重力作用，而在关于O轴上的相应位置上，圆环的速度较大，其磁通量的变化率较大，因的不同而不同。在正x错误。【答A、C对轴上的感应电流最大值，选项而感应电流的最大值大于圆环在负xBB
案】2012-福建卷5 / 46
22.（20分）如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心0在区域中心。一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周?m2?T。设小球的变化关系如图乙所示，其中随时间t运动。已知磁感应强度大小B0qB0在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽略。
（1）在t=0到t=T这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小V；00（2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t=T到t=1.5T这段00时间内：
①细管内涡旋电场的场强大小E；②电场力对小球做的功W。
）小球运动时不受细管侧壁的作用力，因而小球所受洛伦兹力提供向心力【解读】（12vm0?qvB①00r rqB0?v这段时间内，细管内一周的感应电动势为到1.5T2）①在T②（由①式得00
0m B?2?rE?③感t?E B2B?感0?E?④由于同一电场线上各点的场强大小相等，所以由图乙可知⑤?r2Tt?02rqB?m20?E?T⑥由③④⑤式及得
0?m2qB0Eq?a这段时间内，小球沿切线方向的加速度大小恒为到1.5T②在T00
m T5?0.?v?a?ttv?：得⑧式，由图乙⑥，并由度动小球运的末速大小②⑦00rqB330??vv 0m221122?mvmvW?：力做功为，动：解②由⑨⑩式得由能定理电场
022222r5qB520mv?W?088m6 / 46
2012-海南卷
5．如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T 和T，重力加速度大小为g，则（）21T?mgT?mgT?mgT?mg，，
BA．．2121T?mgT?mgT?mgT?mg，C．．，D2211A 解读：环下滑过程中，穿过环的磁通量变化，产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流受到的安培力阻碍环的下落，方向向上，所以感应电流对磁铁的作用力方向向下，对磁T?mg,T?mg mg?T?F，A，所以项正确．铁，212012-海南卷
10．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两
是置于磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L，、b导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a便，分别接到两个不同的直流电源上时，L导轨两端e、f 在导轨上滑动．下列说法正确的是（）Lf接负极，则接负极，e接正极，aA．若接正极，b 向右滑动Lf接正极，则接负极，e接负极，B．若a接正极，b 向右滑动向左滑动f接正极，接负极，则L．若a接负极，b接正极，eC 向左滑动f接正极，则La接负极，b接正极，e接负极，D．若接负极，由f极，若e接正极，b接负极，电磁铁上为S极下为NBD 解读：若a接正极，L接负aB对；若接正极，则L向右滑动，A左手定则可判断错向左滑动，e接负极，f向右滑动，Lf接负极，则S极，若此时e接正极，极，b接正极，电磁铁上为N极，下为D错正确．C
-18．2011-上海m'、OO L，并处于匀强磁场中。当如图，质量为的直导线用两绝缘细线悬挂于、长为?x I。则磁感正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为导线中通以沿应
强度方向和大小可能为
mgmg?tanz y正向， (B)(A)正向，ILILmgmg??sintanz负向， (D)沿悬线向上，(C)ILIL
z正向，根据左手定则，直导线所受安培磁感应强度方向为【解读】逆向解题法。若(A),
y正向，根据左A错误；若(B), 磁感应强度方向为力方向沿y负方向，直导线不能平衡，mgmgBIL?B手定则，直导线所受安培力方向沿z正方向，根据平衡条件B=，，所以IL正负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正确；若(C), 磁感应强度方向为
z mg???tansinBILRcosmgR?磁感B=，所以正确；若(D), 方向，根据平衡条件，C IL，直导线(应强度方向沿悬线向上，根据左手定则，直导线所受安培力方向如下图侧视图)错误。所以本题选不能平衡，所以DBC。7 / 46