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高三物理模拟试题分类汇编-电磁感应2

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高三物理模拟试题分类汇编：选修3-2电磁感应（二）1．(2011朝阳期末)如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd ，其边长为l 、质量为m ，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。

虚线框a ′b ′c ′d ′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。

开始时金属线框的ab 边与磁场的d′c′边重合。

现使金属线框以初速度v 0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc 边与磁场区域的d′c′边距离为l 。

在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为A ．2012mv μmgl +B ．2012mv μmgl -C ．20122mv μmgl +D ．20122mv μmgl -D 2．（2011房山期末）如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F 向右为正。

则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是D3．（2011房山期末）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 、a ′b ′PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L =0.3m 。

导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R =0.4Ω。

导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.2Ω的金属杆ab ，整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

利用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ，使之由静止开始运动，电压传感器可将R 两端的电压U 即时采集并输入电脑，获得电压U 随时间t 变化的关系如图乙所示。

(1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；(2）求第2s 末外力F 的瞬时功率；(3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功为0.3J ，求回路中定值电阻R 上产生的焦耳热是多少。

分 电阻R 两端的电压U=r R BLvR IR +=……………………1分 由图乙可得U =kt ，k =0.10V/s……………………1分 解得()t BLRr R k v ⋅+=，……………………1分 因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度()2m/s 0.1=+=BLRr R k a 。

……1分 (用其他方法证明也可以,只要得出加速度a=1m/s 2即可给6分）(2）在2s 末，速度v 2=at =2.0m/s ，……………………1分电动势E=BLv 2，通过金属杆的电流r R E I += 金属杆受安培力rR v BL BIL F +==22)(安……………………1分 设2s末外力大小为F 2，由牛顿第二定律，ma F F =-安2，……………………1分故2s 末时F 的瞬时功率P =F 2v 2……………………1分P =0.35W……………………1分(3)在2s 末，杆的动能210.2J 2k E mv ==……………………1分 由能量守恒定律，回路产生的焦耳热Q=W-E k =0.1J ……………………1分甲 乙b Q P t/s根据Q =I 2Rt ，有RQ RQ R r =+……………………1分故在R 上产生的焦耳热0.067J R R Q Q R r ==+……………………1分4．(2011昌平期末)如图3所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd ，线框平面与磁场垂直。

在下列哪种情况，可使线框中产生感应电流A ．线框沿纸面向右加速运动B ．线框垂直纸面向外运动C ．线框绕ad 边转动D ．线框绕过d 点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动C5．(2011昌平期末)如图6，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。

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F b 、F c 和F d ，则A ．F c ＜F b ＜F dB ．F c ＜F d ＜F bC ．F c ＞F b ＞F dD ．F d ＞F c ＞F bA6．(2011昌平期末)穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t 变化的图象分别如图8中的①～④所示，下列说法正确的是A ．图①有感应电动势，且大小恒定不变 ab c d 图3Ba b c d图6B ．图②产生的感应电动势一直在变大C ．图③在0～t 1时间内的感应电动势是t 1～t 2时间内感应电动势的2倍D ．图④产生的感应电动势先变大再变小C7．(2011昌平期末)如图13所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd ，当一竖直放置的条形磁铁的S 极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab 边的电流方向为；若线圈始终不动，线圈受到的支持力F N 与自身重力间的关系是F N mg （选填“＞”、“＜”或“＝”）。

从b 到a ，>8．(2011昌平期末)（3分）用如图14所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的？A ．当把磁铁N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B ．当把磁铁N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C ．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D ．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转AC9．(2011昌平期末)（7分）如图17所示，水平U 形光滑固定框架，宽度为L =1m ，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量m =0.2kg、电阻图13 ca b dR =0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B =0.2T ，方向垂直框架平面向上。

现用F=1N 的外力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到5m/s 时，求：(1）ab 棒所受的安培力的大小；(2）ab 棒的加速度大小。

解：(1)根据导体棒切割磁感线的电动势E =BLv (1分） 由闭合电路欧姆定律得回路电流R E I =(1分） ab 所受安培力F 安=BIL =0.4N(2分）(2)根据牛顿第二定律ma F F =-安(2分）得ab 杆的加速度a =m F F 安-=3m/s 2(1分）10．(2011东城期末)如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B ，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x 轴方向宽度均为a ，在y 轴方向足够宽。

现有一高为a 的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。

若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i 与线框移动距离x 的关系图象正确的是C11．(2011东城期末)如图所示，某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，分布在半径为a 的圆柱形区域内，两个材料、粗细（远小于线圈半径）均相同的单匝线圈，半径分别为r 1和r 2，且r 1＞a ＞r 2，线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上。

若磁场的磁感应强度B 随时间均匀减弱，已知B k t ∆=∆，则在任一时刻大小两个线圈中的感应电动势之比为；磁场由B 均匀减到零的过程中，通过大小两个线圈导线横截面的电量之比为。

222a r ；212a r r ⋅ 12．(2011东城期末)（12分）如图所示，两根相距为L 的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计；一根质量为m 、长为L 、电阻为R 的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ，棒与导轨的接触电阻不计。

导轨左端连有阻值为2R 的电阻。

轨道平面上有n 段竖直向下的宽度为a 、间距为b 的匀强磁场（a ＞b ），磁感应强度为B 。

金属棒初始位于OO ’处，与第一段磁场相距2a 。

求：(1）若金属棒有向右的初速度v 0，为使金属棒保持v 0的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力。

求金属棒不在磁场中受到的拉力F 1和在磁场中受到的拉力F 2的大小；(2）在（1）的情况下，求金属棒从OO ’开始运动到刚离开第n 段磁场过程中，拉力所做的功；(3）若金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F ，使棒进入各磁场的速度都相同，求金属棒从OO ’开始运动到刚离开第n 段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量。

(1）金属棒保持v 0的速度做匀速运动。

金属棒不在磁场中1F f mg μ==①金属棒在磁场中运动时，电路中的感应电流为I ，2F f F f BIL =+=+安②由闭合电路欧姆定律023BLv I R R Rε==+③ 由②③可得22023B L v F mg Rμ=+(4分） (2）金属棒在非磁场区拉力F 1所做的功为[][]1122W F a mg a μ=+=+（n-1）b （n-1）b ④金属棒在磁场区拉力F 2所做的功为220223B L v W F na mg na Rμ=⋅=+（）⑤ 金属棒从OO ’开始运动到刚离开第n 段磁场过程中，拉力所做的功为()()22012213nB L av W W W mg n a n b Rμ=+=++-+⎡⎤⎣⎦(3分） (3）金属棒进入各磁场时的速度均相同，等于从OO ’运动2a 位移第一次进入磁场时的速度v 1，由动能定理有()21122F mg a mv μ-⋅=⑥ 要保证金属棒进入各磁场时的初速度（设为v 1）都相同，金属棒在磁场中做减速度运动，离开磁场后再做加速度运动。

金属棒每经过一段磁场克服安培力所做的功都相同，设为W 电；棒离开每一段磁场时速度也相同，设为v 2。

由动能定理有22211122F a mg a W mv mv μ⋅-⋅-=-电⑦ ()22121122F mg b mv mv μ-⋅=-⑧ 由⑥⑦⑧可得()()W F mg a b μ=-+电Q nW =总电整个过程中导轨左端电阻上产生的热量为()()2233nW Q n F mg a b μ==-+电(5分） 13．(2011朝阳期末)（8分）如图所示，平行光滑导轨MN 和M′N′置于水平面内，导轨间距为l ，电阻可以忽略不计。

导轨的左端通过电阻忽略不计的导线接一阻值为R 的定值电阻。

金属棒ab 垂直于导轨放置，其阻值也为R 。

导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中。

当金属棒ab 在导轨上以某一速度向右做匀速滑动时，定值电阻R 两端的电压为U 。

(1）判断M 和M′哪端电势高？(2）求金属棒ab 在导轨上滑动速度的大小。

(1）M 端电势高(2）2U v Bl= 14．(2011西城期末)在图2所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。

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高三物理习题集：电磁感应

高三物理习题集：电磁感应

高三物理习题集：电磁感应练习一：1.一根长度为l的导线以速度v垂直于自身与一恒磁场B相交，求导线两端电势差与导线方向成正交的速度分量之积。

2.一匝半径为R的圆线圈，单位长度的电流为I，位于磁场B中，求圆线圈上某一点的磁感应强度B。

3.两平行导线之间的距离为d，通过导线的电流分别为I1和I2，求距导线一侧距离x处磁感应强度B。

练习二：1. 一根长度为l的导线与一均匀磁场B垂直相交，导线以速度v沿磁场方向匀速运动，求导线两端的电势差。

2. 在一个边长为a的正方形铜框内，通过流过铜框的电流I，求中心点的磁感应强度B。

3. 一根平行导线与一长为L的直导线相距a，平行导线经过直导线上一点并与直导线垂直，直导线上的电流为I，求该点的磁感应强度B。

练习三：1. 在一个恒定磁场B中，一个由导线围成的矩形回路边长为a、b，回路内电阻为R，初始时刻回路的一条边匀速向外移动，求此过程中回路内的电流。

2. 一根长度为l的直导线以速度v垂直于自身与恒定磁场B相交，求导线两端的电势差。

3. 一平行板电容器的电容为C，板间距为d，板上分别有电荷+q和-q，一个垂直于电容板运动的导线以速度v通过电容器后再离开，求当导线通过电容器后的磁感应强度。

练习四：1. 在一个恒磁感应强度B的磁场中，一根长度为l的导线以速度v垂直于自身的电流方向运动，求导线两端的电势差。

2. 一条长度为L的直导线绕成一个半径为R的螺线圈，螺线圈中的电流为I，求螺线圈中心点的磁感应强度。

3. 两段长度为l的平行导线之间的距离为d，导线上分别有电流I1和I2，求与这两段导线处在同一水平线上、距两段导线的中点距离为x处的磁感应强度B。

（文档完）。

高中物理模块复习典型题分类-电磁感应(含详细答案)

高中物理模块复习典型题分类-电磁感应(含详细答案)

高中物理模块复习典型题分类-电磁感应（含详细答案）一、单选题1.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)()A.2.5 m/s 1 WB.5 m/s 1 WC.7.5 m/s 9 WD.15 m/s 9 W2.如图所示，水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（）A.铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B.铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C.铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D.铝环有扩张趋势，对桌面压力增大3.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面带有负电荷，在A的正上方用丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面在水平面上且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线重合。

现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()A.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大4.如图所示，AB、CD是一个圆的两条直径且AB、CD夹角为60°，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面.其中φB=φC=φ,U BA=φ,保持该电场的场强大小和方向不变，让电场以B点为轴在其所在平面内逆时针转过60°.则下列判断中不正确的是（）A.转动前U BD=φB.转动后U BD=C.转动后D.转动后5.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。

高考物理电磁感应现象习题复习题及答案解析

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高考物理电磁感应现象习题复习题及答案解析一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图所示，两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上，导轨平面与水平地面的夹角37θ=︒，间距为d =0.2m ，且电阻不计。

导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。

空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。

质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置，无初速释放，导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，求：（1）导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数； （2）导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。

【答案】（1）20m/s 7V （2）0.02C 【解析】 【详解】（1）设导体棒匀速运动时速度为v ，通过导体棒电流为I 。

由平衡条件sin mg BId θ=①导体棒切割磁感线产生的电动势为E =Bdv ②由闭合电路欧姆定律得EI R r=+③ 联立①②③得v =20m/s ④由欧姆定律得U =IR ⑤联立①⑤得U =7V ⑥（2）由电流定义式得Q It =⑦由法拉第电磁感应定律得E t∆Φ=∆⑧B ld ∆Φ=⋅⑨由欧姆定律得EI R r=+⑩ 由⑦⑧⑨⑩得Q =0.02C ⑪2．某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时，把它的驱动系统简化为如下模型；固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框，如图甲所示，MN 边长为L ，平行于y 轴，MP 边宽度为b ，边平行于x 轴，金属框位于xoy 平面内，其电阻为1R ；列车轨道沿Ox 方向，轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型（如图乙）通电后使其产生图甲所示的磁场，磁感应强度大小均为B ，相邻区域磁场方向相反（使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中）．已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =（k 为已知常数）．驱动列车时，使固定的“”字型线圈依次通电，等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动，这样就能驱动列车前进．（1）当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动，列车同方向运动的速度为v （0v <）时，金属框MNQP 产生的磁感应电流多大？（提示：当线框与磁场存在相对速度v 相时，动生电动势E BLv =相）（2）求列车能达到的最大速度m v ；（3）列车以最大速度运行一段时间后，断开接在“” 字型线圈上的电源，使线圈与连有整流器（其作用是确保电流总能从整流器同一端流出，从而不断地给电容器充电）的电容器相接，并接通列车上的电磁铁电源，使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场，使列车制动，求列车通过任意一个“”字型线圈时，电容器中贮存的电量Q ．【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】【详解】解：(1)金属框相对于磁场的速度为：0v v - 每边产生的电动势：0()E BL v v =- 由欧姆定律得：12E I R = 解得：01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时，列车的速度最大，此时列车的两条长边各自受到的安培力：B F BIL =由平衡条件得：20B f F F -= ，已知：2f F kv =解得：222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时，电路情况如图1所示：感应电动势：n E tφ∆=∆，而B Lb φ∆=' 电流：12E I R =电荷量：11Q I t =∆ 解得：12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时，电路情况如图2所示：B Lb φ∆='，2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得：222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时，电路情况如图3所示：n E tφ∆=∆， B Lb φ∆='，32E IR =33Q I t =∆解得：32nB LbQ R '=， 总的电荷量：123Q Q Q Q =++ 解得：24nB LbQ R '=3．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。

高中物理电磁感应练习题及答案

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高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中，下列说法正确的是：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。

2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动，产生感应电流。

下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关？A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案：D.导体切割磁感线的角度。

二、填空题3、在电磁感应现象中，当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。

答案：相反；相同。

31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动，切割磁感线，产生感应电动势。

如果只增大速度v，其他条件不变，则产生的感应电动势将_ _ _ _ ；如果保持速度v不变，只减小磁感应强度B，其他条件不变，则产生的感应电动势将 _ _ _ _。

答案：增大；减小。

三、解答题5、在电磁感应现象中，有一闭合电路，置于匀强磁场中，接上电源后有电流通过，现将回路断开，换用另一电源重新接上，欲使产生的感应电动势增大一倍，应采取的措施是（）A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。

答案：A.将回路绕原路转过90°。

法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一，它描述了变化的磁场产生电场，或者变化的电场产生磁场的现象。

这个定律是法拉第在1831年发现的，它为我们打开了一个全新的领域——电磁学，也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。

在高中物理中，法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示，让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。

高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解，他们已经掌握了电场线和磁场线的概念，以及安培定则等基本知识。