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电磁感应高考题

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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9mV D．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BLvEV, 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bF、cF和dF,则

A.dF>cF>bF B.cF

C.cF>bF>dF D.cF

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bF,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EBLv,120.960.2EBRgR,220.360.8EBRgR,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L1和L2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L1和L2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L1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L2,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L1,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

A12 B1 C2 D4

难度：易 本题考查电磁感应定律的应用

解析 1B2B-BBSE=S=Sttt

22SBSEBtt,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=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB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ABU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mI

解析：

1电流稳定后,道题棒做匀速运动 BILmg ①

解得mgBIL ②

2感应电动势 E=BLv ③

电影电流EIR

由②③④式解得2IRvmg

3由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为mv

机械能守恒 212mmvmgh

感应电动势的最大值mmEBLv

感应电流的最大值mmEIR

解得 2mmgghIIR

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0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2Bl0

C．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~tt,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01xm处以02/vms的初速度,沿x轴负方向做22/ams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=BLsRR2'02212222240318.85*10/MBLsRScmppalmlmRRqSEcNmE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,0.2FmaN

因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL 又EBLvIRR,所以0.4BLvBLatRtII

且212Sat,得212Stsa

所以2220.40.2QIRtItJ•

2221112xatt,得1tx,所以0.41Rx;

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ccItq4.04.01;

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EBdv

2两板间河水的电阻 drS

由闭合电路欧姆定律,有

3由电功率公式,2PIR 得 2BdvSPRdRS

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/rd

答案：A

四川卷19.图甲所示电路中,123AAA、、 为相同的电流表,C为电容器,电阻123RRR、、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~tt时间内

A．电流表1A的示数比2A的小

B．电流表2A的示数比A3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t1-t2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

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高考物理-电磁感应大题专题

高考物理-电磁感应大题专题

1 高考物理大题专题-电磁感应

重要考点精讲

考点一：三个定则

（1）安培定则

（2）左手定则

（3）右手定则

考点二：三种电动势

（1）感生电动势

例题1 如图甲所示的螺线管，匝数1500n匝，横截面积220Scm，电阻1.5r，与螺线管串联的外电阻13.5R，225R；方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按照图乙所示规律变化；试计算电阻2R的电功率和,ab两点的电势（设c点电势为零）。

【答案】1.0W，0.7V，5V；

变式1 如图所示，面积为20.2m的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。

2 磁感应强度随时间变化规律是(60.2)BtT，已知电路中的124,6RR，电容30CF，线圈A的电阻不计。求：（1）闭合S后，通过2R的电流大小和方向；（2）闭合S一段时间后，再断开S，S断开后通过2R的电荷量是多少？

【答案】（1）0.4A，由上而下；（2）57.210C；

（2）动生电动势

例题2 如图所示，,MNPQ为两条水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间的夹角为060，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（ ）

A.BLvIR B.32BLvIR C.2BLvIR D.33BLvIR

【答案】B

变式2 如图所示，金属框架MON平面与匀强磁场B垂直 ，导体ab能紧贴金属框架运动，且始终与导轨ON垂直；当导体ab从O点开始匀速向右运动时，速度为0v，试求bOc回路中某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式；

【答案】2033Bvt；

（3）交变电流

3

例题3（09年福建卷）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则

高考物理必做电磁感应大题 带评分标准10题 - 下 学生版

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1 电磁感应大题评分标准训练

14．（14分）如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：

（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；

（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；

（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；

（4）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）；

（5）某同学说：“该线圈在运动过程中，磁感线始终与线圈平面平行，线圈中的磁通量始终为零，磁通量保持不变，因此线圈中应该没有感应电流产生，但实际却产生了电流，如何解释这个问题呢？”对这个问题说说你的看法。

0.6 0.4 0.20.10.30.5丁 t/s I/A

0 x/cm

t/s 8.0

0.6 0.4 0.20.10.30.5丙 4.0

0 2

15．（14分）如图所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向。导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度v的方向与Ox方向平行，导电棒与导轨单位长度的电阻为r。

(1)写出t时刻感应电动势的表达式；

(2)感应电流的大小如何?

(3)写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式。

3

16、（12分）如图15所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系B=B0sin（lx2）。一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R。开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：

《电磁感应》历年高考题

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《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

天津高考电磁感应计算题汇总

天津高考电磁感应计算题汇总

电磁感应---天津真题

(2005年)．（16分）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω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，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。

(2007年) 24.（18分）两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求

（1）ab运动速度v的大小；

（2）电容器所带的电荷量q。

(2010年)11.（18分）如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；

（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。