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高考物理二轮总复习专题过关检测电磁感觉 ( 附参照答案 )一、选择题 ( 此题共 10 小题 ,共有多个选项正确.所有选对的得(时间 :90 分钟满分:100分)40 分.在每题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确4 分,选对但不全的得 2 分 ,有选错的得0 分),有的1.如图 12-1 所示，金属杆ab、 cd 能够在圆滑导轨PQ 和 RS 上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、 cd 分别以速度v1、 v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和的大小、方向可能是()v2图 12-1A.v1＞ v2,v1向右， v2向左B.v1＞ v2,v1和 v2都向左C.v1=v2,v1和 v2都向右D.v1=v2,v1和 v2都向左分析 :因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc 的面积应增大，选项A 、C、D错误， B正确 .答案 :B2.(2010河北唐山高三摸底，12)如图12-2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都能够绕OO ′轴转动 .当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳固后，有()图 12-2A.线圈与蹄形磁铁的转动方向同样B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流分析 :此题考察法拉第电磁感觉定律、楞次定律等考点.依据楞次定律的推行含义可知 A 正确、B错误；最后达到稳固状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为沟通电 .答案 :AC3.如图 12-3 所示 ,线圈 M 和线圈 P 绕在同一铁芯上 .设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向同样时为正 .当 M 中通入以下哪一种电流时 ,在线圈 P 中能产生正方向的恒定感觉电流()图 12-3图 12-4分析 :据楞次定律，P中产生正方向的恒定感觉电流说明M 中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确.答案 :D4.如图 12-5 所示，边长为L 的正方形导线框质量为m，由距磁场H 高处自由着落，其下面ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上面cd 刚才穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()图 12-5A.2mgLB.2mgL+mgHC. 2mgL 3D. 2mgL1mgH mgH44v1 ①分析 :设刚进入磁场时的速度为v1,刚穿出磁场时的速度v22线框自开始进入磁场到完整穿出磁场共着落高度为2L.由题意得1mv12mgH ②1mv11mv22 2mg 2L2Q ③223由①②③得Q2mgL mgH .C选项正确.4答案 :C5.如图 12-6(a) 所示 ,圆形线圈 P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一同样线圈Q,P 和 Q共轴,Q 中通有变化电流 ,电流随时间变化的规律如图12-6(b) 所示 ,P 所受的重力为 G,桌面对 P 的支持力为 F N,则()图 12-6A. t 1 时辰 F N ＞ GB.t 2 时辰 F N ＞GC.t 3 时辰 F N ＜ GD.t 4 时辰 F N =G分析 :t 1 时辰 ,Q 中电流正在增大 ,穿过 P 的磁通量增大 ,P 中产生与 Q 方向相反的感觉电流 ,反向电流相互排挤 ,所以 F N ＞ G;t 2 时辰 Q 中电流稳固 ,P 中磁通量不变 ,没有感觉电流 ,F N =G;t 3 时辰 Q中电流为零 ,P 中产生与 Q 在 t 3 时辰前面向同样的感觉电流 ,而 Q 中没有电流 ,所以无相互作用 ,F N =G;t 4 时辰 ,P 中没有感觉电流 ,F N =G. 答案 :AD6.用同样导线绕制的边长为L 或 2L 的四个闭合导体线框，以同样的速度匀速进入右边匀强磁场，如图 12-7 所示 .在每个线框进入磁场的过程中， M 、 N 两点间的电压分别为U a 、 U b 、U c和 U d .以下判断正确的选项是 ( )图 12-7A. U a ＜ U b ＜ U c ＜ U dB.U a ＜U b ＜ U d ＜U cC.U a =U b ＜ U d =U cD.U b ＜U a ＜ U d ＜U c分析 :线框进入磁场后切割磁感线,a 、b 产生的感觉电动势是c 、d 电动势的一半 .而不一样的线框的 电 阻 不 同 . 设 a 线 框 电 阻 为 4r ,b 、 c 、 d 线 框 的 电 阻 分 别 为 6r 、 8r 、 6r , 则U a BLv 3r3BLv ,U b BLv 5r 5BLv , U c B2Lv 6r3BLv ,4r 4 6r 6 8r 2U d B2Lv 4r 4Blv.所以 B 正确 .6r 3答案 :B7.(2010 安徽皖南八校高三二联， 16)如图 12-8 所示，用一块金属板折成横截面为 “ ”形的金属槽搁置在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，并以速度 v 1 向右匀速运动，从槽口右边射入的带电 微粒的速度是v 2，假如微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径 r 和周期 T 分别为 ()图 12-8A. v 1v 2 , 2 v 2B. v 1v 2 ,2 v1 C. v 1 ,2 v1 D. v 1 ,2 v2g g ggggg g分析 :金属板折成 “ ”形的金属槽放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，并以速度v 1 向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定章可知上板为正，下板为负，EU Blv 1Bv 1 ，微粒做匀速圆周运动，则重力等于电场力，方向相反，故有 d lm qE qBv 1, 向心力由洛伦兹力供给，所以qv 2 B mv 22, 得 rmv2m 1v2 ，周期g grqBgT2 r 2 v 1 ，故 B 项正确.v 2 g答案 :B8.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上调起，同时经过周期性地变换磁极方向而获取推动动力的新式交通工具.其推动原理能够简化为如图12-9 所示的模型 :在水平面上相距 L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离散布的匀强磁场B1和 B2，且 B1=B2 =B，每个磁场的宽度都是 l ，相间摆列，所有这些磁场都以同样的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为 L、宽为 l 的金属框 abcd(悬浮在导轨上方 )在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为 R，运动中所遇到的阻力恒为 F f，金属框的最大速度为v m，则磁场向右匀速运动的速度 v 可表示为 ()图 12-9A. v=( B2 L2 v m－ F f R)/B2L 2B.v=(4 B2L2v m+F f R)/4B2L 2C.v=(4 B2L2v m－ F f R)/4B2L 2D. v=(2 B2L2v m+F f R)/2B2L2分析 :导体棒ad和bc各以相对磁场的速度(v－ v m)切割磁感线运动，由右手定章可知回路中产生的电流方向为 abcda,回路中产生的电动势为E=2BL( v－v m), 回路中电流为 I=2BL( v－v m)/R,由于左右两边 ad 和 bc 均遇到安培力，则合安培力为F22合=2×BLI=4 B L (v－ v m)/R，依题意金属框达到最大速度时遇到的阻力与安培力均衡，则 F f=F 合，解得磁场向右匀速运动的速度v=(4 B2L 2v m+F f R)/4 B2L2,B 对 .答案 :B9.矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感觉强度B 随时间变化的图象如图 12-10 甲所示 ,t=0 时辰 ,磁感觉强度的方向垂直纸面向里 .在 0～ 4 s 时间内 ,线框中的感觉电流 (规定顺时针方向为正方向 )、ab 边所受安培力 (规定向上为正方向 )随时间变化的图象分别为图乙中的 ()甲乙图 12-0分析 :在0～1 s内,穿过线框中的磁通量为向里的减少,由楞次定律 ,感觉电流的磁场垂直纸面向里 ,由安培定章 ,线框中感觉电流的方向为顺时针方向.由法拉第电磁感觉定律 , E n B S,E t必定,由I E, 故I必定.由左手定章,ab边受的安培力向上.因为磁场变弱,故安培力变小.同理R可判出在1～2 s 内 ,线框中感觉电流的方向为顺时针方向,ab 边受的安培力为向下的变强.2～3 s 内 ,线框中感觉电流的方向为逆时针方向,ab 边受的安培力为向上的变弱,所以选项 AD 对 .答案 :AD10.如图 12-11 甲所示 ,用裸导体做成U 形框架 abcd,ad 与 bc 相距 L=0.2 m,其平面与水平面成θ=30 °角 .质量为 m=1 kg 的导体棒 PQ 与 ad、bc 接触优秀 ,回路的总电阻为R=1 Ω整.个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感觉强度 B 随时间 t 的变化状况如图乙所示 (设图甲中B 的方向为正方向 ).t=0 时 ,B0=10 T、导体棒 PQ 与 cd 的距离 x0=0.5 m. 若 PQ一直静止 ,对于 PQ与框架间的摩擦力大小在0～ t1=0.2 s 时间内的变化状况 ,下面判断正确的选项是 ()图 12-11A. 向来增大B.向来减小C.先减小后增大D. 先增大后减小分析 :由图乙,B B050T/s ,t=0时 , 回路所围面积S=Lx0=0.1m2,产生的感觉电动势t t1B S5V ,I EE5A ,安培力F=B0IL =10 N,方向沿斜面向上.而下滑力mgsin30 =5°N, t R小于安培力 ,故刚开始摩擦力沿斜面向下 .跟着安培力减小 ,沿斜面向下的摩擦力也减小 ,当安培力等于下滑力时 ,摩擦力为零 .安培力再减小 ,摩擦力变成沿斜面向上且增大 ,应选项 C 对 .答案 :C二、填空题 ( 共 2 小题，共12 分 )11.(6 分 )如图 12-12 所示 ,有一弯成θ角的圆滑金属导轨POQ ,水平搁置在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中 ,磁场方向与导轨平面垂直.有一金属棒MN 与导轨的 OQ 边垂直搁置 ,金属棒从 O 点开始以加速度a向右运动,求t秒末时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是____________________.图 12-12分析 :该题求的是t 秒末感觉电动势的刹时价,可利用公式E=Blv 求解 ,而上面错误会法求的是平均值 .开始运动t 秒末时 ,金属棒切割磁感线的有效长度为L OD tan1 at 2tan .2依据运动学公式,这时金属棒切割磁感线的速度为v=at.由题知 B、 L、 v 三者相互垂直,有E Blv1 Ba2t3tan,即金属棒运动t秒末时,棒与导轨所2组成的回路中的感觉电动势是 E 1 Ba 2t 3 tan . 答案:12Ba 2t 3 tan212.(6 分 )如图 12-13 所示 ,有一闭合的矩形导体框 ,框上 M 、 N 两点间连有一电压表 ,整个装置处于磁感觉强度为 B的匀强磁场中 ,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度 v向右匀速平动时 ,M 、 N 之间有无电势差 ?__________(填 “有 ”或 “无 ”)，电压表的示数为 __________.图 12-13分析 :当矩形导线框向右平动切割磁感线时 ,AB 、 CD 、 MN 均产生感觉电动势 ,其大小均为 BLv,依据右手定章可知 ,方向均向上 .因为三个边切割产生的感觉电动势大小相等,方向同样 ,相当于 三个同样的电源并联,回路中没有电流 .而电压表是由电流表改装而成的,当电压表中有电流通过时 ,其指针才会偏转 .既然电压表中没有电流经过 ,其示数应为零 .也就是说 ,M 、 N 之间虽有电势差 BLv,但电压表示数为零 . 答案:有 0三、计算、阐述题(共 4 个题 ,共 48 分 .解答应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不可以得分 .有数值计算的题答案中一定明确写出数值和单位 )13.(10 分 )如图 12-14 所示是一种丈量通电线圈中磁场的磁感觉强度 B 的装置 ,把一个很小的测 量线圈 A 放在待测处 ,线圈与丈量电荷量的冲击电流计 G 串连 ,当用双刀双掷开关 S 使螺线管的电流反向时 ,丈量线圈中就产生感觉电动势 ,进而惹起电荷的迁徙,由表 G 测出电荷量 Q,就能够算出线圈所在处的磁感觉强度 B.已知丈量线圈的匝数为 N,直径为 d,它和表 G 串连电路的总电阻为 R,则被测出的磁感觉强度B 为多大?图 12-14分析 :当双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,丈量线圈中就产生感觉电动势,依据法拉第电2B ( d) 2 磁感觉定律可得 : ENN 2tt由欧姆定律和电流的定义得:IE Q,即QE t RtR联立可解得 : B2QR .2QR Nd 2答案 :Nd 214.(12 分 )如图 12-15 所示 ,线圈内有理想界限的磁场 ,开始时磁场的磁感觉强度为 B 0.当磁场均匀 增添时 ,有一带电微粒静止于平行板(两板水平搁置 )电容器中间 ,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为 d,粒子的质量为 m,带电荷量为 q.(设线圈的面积为S)求 :图 12-15(1) 开始时穿过线圈平面的磁通量的大小 .(2) 处于平行板电容器间的粒子的带电性质 .(3) 磁感觉强度的变化率 . 分析 :(1) Φ=B 0S.(2) 由楞次定律 ,可判出上板带正电 ,故推出粒子应带负电 .(3) En, , ΔΦ= B ·S,tqEmg ,联立解得 :B mgd . dtnqS答案 :(1)B 0S (2)负电(3)B mgdtnqS15.(12 分)两根圆滑的长直金属导轨 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 ′处接犹如图 12-16 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 垂直于导轨搁置，导轨处于磁感觉强度为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优秀接触， 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 :图 12-16(1) ab 运动速度 v 的大小；(2) 电容器所带的电荷量 q.分析 :此题是电磁感觉中的电路问题 ,ab 切割磁感线产生感觉电动势为电源.电动势可由 E=Blv计算 .此中 v 为所求 ,再联合闭合 (或部分 )电路欧姆定律、焦耳定律、电容器及运动学知识列方程可解得 .(1) 设 ab 上产生的感觉电动势为 E ，回路中的电流为 I,ab 运动距离 s 所用时间为 t,三个电阻 R与电源串连 ,总电阻为 4R,则 E=BlvE由闭合电路欧姆定律有 Is 4Rtv由焦耳定律有 Q=I 2(4R)t 由上述方程得 v4QR .B 2l 2s(2) 设电容器两极板间的电势差为 U ,则有 U=IR电容器所带电荷量q=CU解得 q CQR .Bls答案 :(1)4QR(2)CQRB 2l 2 s Bls16.(14 分 )如图 12-17所示 ,水平川面上方的 H 高地区内有匀强磁场 ,水平界面 PP′是磁场的上面界 ,磁感觉强度为B,方向是水平的 ,垂直于纸面向里 .在磁场的正上方 ,有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd,ab 长为 l1 ,bc 长为 l2,H ＞ l2,线框的质量为 m,电阻为 R.使线框 abcd 从高处自由落下,ab边着落的过程中一直保持水平,已知线框进入磁场的过程中的运动状况是 :cd 边进入磁场此后 ,线框先做加快运动 ,而后做匀速运动 ,直到 ab 边抵达界限 PP′为止 .从线框开始着落到 cd 边恰好抵达水平川面的过程中 ,线框中产生的焦耳热为 Q.求 :图 12-17(1) 线框 abcd 在进入磁场的过程中,经过导线的某一横截面的电荷量是多少?(2)线框是从 cd 边距界限 PP ′多高处开始着落的 ?(3) 线框的 cd 边抵达地面时线框的速度大小是多少?分析 :(1)设线框abcd进入磁场的过程所用时间为t,经过线框的均匀电流为I,均匀感觉电动势为,则, I, ΔΦ=Bl 1l 2t R经过导线的某一横截面的电荷量q I t 解得q Bl1l2 . R(2)设线框从 cd 边距界限 PP ′上方 h 高处开始着落 ,cd 边进入磁场后 ,切割磁感线 ,产生感觉电流 , 在安培力作用下做加快度渐渐减小的加快运动,直到安培力等于重力后匀速着落,速度设为 v,匀速过程向来连续到 ab 边进入磁场时结束 ,有ε=Bl 1v, I, F A=BIl1,F A=mgRmgR解得 vB 2l12线框的 ab 边进入磁场后 ,线框中没有感觉电流.只有在线框进入磁场的过程中有焦耳热Q.线框从开始着落到ab 边刚进入磁场的过程中 ,线框的重力势能转变成线框的动能和电路中的焦耳热 .则有mg(h l 2 )1mv2Q 解得h m3 g 2 R22QB 4l14l2 .22mgB4 l14 (3) 线框的 ab 边进入磁场后 ,只有重力作用下 ,加快着落 ,有1mv221 mv2mg(H l2 ) 22cd 边抵达地面时线框的速度m2 g 2 R2 v242g( HB4 l1答案:(1) Bl1l2Rm3 g 2 R22QB4 l14 (2)2mgB4l 14m2 g 2 R22g( H (3)B4l14l 2 ) . l 2l 2 )。
2012 届专题卷物理专题九答案与分析1．【命题立意】本题主要考察磁通量的变化率和Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的差别。
【思路点拨】Φ表示穿过磁场中某个面的磁感线的条数，是状态量，由面积S、磁感觉强度 B 以及它们的夹角决定，只有当面积S 与磁感觉强度 B 垂直时，Φ=BS 才能建立，假如 B 与 S 的夹角为θ，则应把面积S 沿与 B 垂直的方向投影，此时Φ=BSsinθ。
磁通量变化量ΔΦ是指末态的Φ2与初态的Φ1的差，即ΔΦ=Φ2－Φ1，是过程量，它能够由有效面积的变化、磁场的变化而惹起，且穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感觉电动势的必需条件。
磁通量变化率ΔΦ/ t 是表示单位时间内磁通量变化的大小，即磁通量变化快慢，感觉电动势的大小与回路中磁通量变化率ΔΦ/ t 成正。
【答案】 C【分析】 E=ΔΦ/ t，ΔΦ与 t 的比值就是磁通量的变化率，所以只有 C 正确。
2．【命题立意】本题主要考察自感现象和互感现象。
【思路点拨】自感现象的应用：凡是有导线、线圈的设施中，只需有电流变化都有自感现象存在，但关于特别的双线绕法要加以差别，所以在做题时要特别留意这一特别状况。
【答案】BD【分析】两线圈绕的方向相反，线圈产生的磁场方向相反。
螺旋管内磁场和穿过螺旋管的磁通量都不发生变化，回路中必定没有自感电动势产生，正确答案选BD 。
3．【命题立意】本题考察感觉电流产生的条件。
【思路点拨】长度为 L 的导体，以速度 v 在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中做切割磁感线运动时，在B、L、v 相互垂直的状况下，导体中产生的感觉电动势的大小恒为：E=BLv ，在 M 中产生恒定的感觉电流，不会造成 N 中磁通量的变化，电流表无读数。
【答案】D【分析】导体棒匀速向右运动的过程中，依据法拉第电磁感觉定律可知，M 中产生稳固的电流，则经过 N 中的磁通量保持不变，故N 中无感觉电流产生，选项 D 正确。
4．【命题立意】本题主要考察感觉电动势和感觉电流的产生条件和楞次定律。
（2013高考上海物理第33题）(16分)如图，两根相距L＝0.4m、电阻不
计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相
连。
导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导
轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。
一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。
棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。
求：
(1)电路中的电流；
(2)金属棒在x＝2m处的速度；
(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；
(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率
（2013全国新课标理综1第25题）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。
2012届专题卷物理专题八答案与解析1．【命题立意】主要考查磁场的磁感线分布与磁感应强度大小的变化的特点。
【思路点拨】我们可以从条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布看出，两极处磁感线最密，而磁铁的两极处磁场最强。
因此磁感线的疏密可以反映磁场的强弱，磁感线分布密的地方磁场就强，反之则弱。
【答案】C 【解析】磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线。
其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿z 轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有C 正确。
2．【命题立意】主要考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式。
【思路点拨】若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v 做匀速圆周运动。
①轨道半径公式：r =mv /qB ②周期公式：T =2πm /qB 。
【答案】AD 【解析】作出示意图如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d 点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式qB mv R =可知，速度也增大为原来的二倍，选项A 正确，显然选项C 错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从f 点射出，选项B 错误；据粒子的周期公式qBm T π2=，可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e 、d 射出时所用时间相等，从f 点射出时所用时间最短。
3．【命题立意】主要考查洛伦兹力的特性。
【思路点拨】洛伦兹力的大小f =qvB ，条件v ⊥B 当v ∥B 时，f =0。
洛伦兹力的特性：洛伦兹力始终垂直于v 的方向，所以洛伦兹力一定不做功。
【答案】B 【解析】由题意知，粒子从入射孔以45°角射入匀强磁场，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动14周期，由几何关系知r ＝2R ，又r ＝mv qB ，解得v ＝qBr m＝22×106 m/s 。
高考物理二轮复习专项训练卷带答案解析：电磁感应第13讲电磁感应一、选择题(每小题6分,共36分)1.(2018湖北宜昌元月调研)一种早期发电机原理示意图如图所示,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为O点。
在磁极绕转轴匀速转动的过程中,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的( )A.磁通量最大,磁通量变化率最大B.磁通量最大,磁通量变化率最小C.磁通量最小,磁通量变化率最大D.磁通量最小,磁通量变化率最小2.(2018辽宁大连双基,8)如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的灯泡,随着开关S闭合和断开(灯丝不会断),灯L1、L2亮度的变化情况是( )A.S闭合,L1不亮,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮B.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮C.S断开,L1、L2立即不亮D.S断开,L1、L2都会亮一下再熄灭3.(2018安徽六校二联)(多选)如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向右上方穿进磁场,当AC刚进入磁场时,线框的速度为v,方向与磁场边界成45°角,若线框的总电阻为R,则( )A.线框穿进磁场过程中,线框中电流的方向为DCBADB.AC刚进入磁场时线框中感应电流为√2BavRC.AC刚进入磁场时线框所受安培力为√2R2R2vRBavD.此时CD两端电压为344.(2018河南豫南九校联盟第一次联考)(多选)如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,金属棒ab接入电路的电阻为R,当流过金属棒ab某一横截面的电量为q时,金属棒ab的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大于1v2sin θB.受到的最大安培力大小为R2R2vRC.下滑的位移大小为RRRRD.产生的焦耳热为qBLv5.(2018宁夏银川唐徕回民中学等三校三模,7)(多选)如图甲所示,光滑的平行金属导轨AB、CD竖直放置,AB、CD相距L,在B、C间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B。
2000-2008年高考试题分类汇编：电磁感应（08全国卷1）20.矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，下列各图中正确的是答案：D解析：0-1s 内B 垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A 、C 选项；2s-3s 内，B 垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B 选项，D 正确。
（08全国卷2）21． 如图，一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直； 虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框．在t=0时， 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t 关系的图示中，可能正确的是答案：C解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A 项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为C 。
（08全国卷2）24．（19分）如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。
开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。
专题十一 电磁感应1．【2012•云南模拟】风速仪的简易装置如图甲所示。
在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。
风速为v 1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v 2，且v 2>v 1，则感应电流的峰值I m 、周期T 和电动势E 的变化情况是( ) A ．I m 变大，T 变小B ．I m 变大，T 不变C ．I m 变小，T 变小D ．I m 不变，E 变大 【答案】A【解析】风速增大，感应电流的峰值I m 变大，周期T 变小，电动势E变大，选项A正确。
2．【2012•四川模拟】如图甲所示， MN 左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。
现将一边长为l 、质量为m 、电阻为R 的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc 边与磁场边界MN 重合。
当t=0时，对线框施加一水平拉力F ，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t 0时，线框的ad 边与磁场边界MN 重合。
图乙为拉力F 随时间变化的图线。
由以上条件可知，磁场的磁感应强度B 的大小为( ) A．B =．B =C．B =．B =【答案】B【解析】由题述和题图，利用牛顿第二定律可知，F 0=ma ，3F 0-BIl=ma ，I=Blv/R ，v=at 0，联立解得B =B 正确。
3．【2012•安徽期末】如右图所示，在匀强磁场B 中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M 相连接，导轨上放一根金属导体棒ab 并与导轨紧密接触，磁感应线垂直于导轨所在平面。
若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M 所包围的固定闭合小矩形导体环N 中电流表内 （ ） 1. 有自下而上的恒定电流 B ．产生自上而下的恒定电流 C ．电流方向周期性变化 D ．没有感应电流【答案】D【解析】导体棒匀速向右运动的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，M 中产生稳定的电流，则通过N 中的磁通量保持不变，故N 中无感应电流产生，选项D 正确。
a dF 03F 0甲乙××××××B ××××4．【2012•广东模拟】北半球地磁场的竖直分量向下．如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是( )A ．若使线圈向东平动，则b 点的电势比a 点的电势低B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→d→a 【答案】C.【解析】由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的ab 边和cd 边切割磁感线，c(b)点电势高于d(a)点电势，故A 错误；同理知B 错．若以ab 为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小，由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a，C 对．5．【2012•湖南期末】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )A ．三者同时落地B ．甲、乙同时落地，丙后落地C ．甲、丙同时落地，乙后落地D ．乙、丙同时落地，甲后落地 【答案】D.【解析】甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙是没有闭合的回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D 正确．6．【2012•江苏苏北四市一模】如图所示，两个完全相同的矩形导线框A 、B 在靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行。
线框A 固定且通有电流I ，线框B 从图示位置由静止释放，在运动到A 下方的过程中( ) A ．穿过线框B 的磁通量先变小后变大 B ．线框B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针 C ．线框B 所受安培力的合力为零 D ．线框B 的机械能一直减小 【答案】D【解析】穿过线框B 的磁通量在A 的下方是由在变小,选项A 错;由楞次定律得选项B 错,因上下两边的安培力大小不同,所以线框B 所受安培力的合力为零;线框B 运动的过程中总是克服安培力做功,实现机械能向电能的转化,所以选项D 对. 7．【2012•辽宁丹东市四校协作摸底测试】如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B 的匀强磁场中（方向向里），间距为L ，左端电阻为R ，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C 的电容器。
现有一长2L 的金属棒ab 放在导轨上，ab 以a 为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R 的电量为( )BAA ．B ．Q=2BL 2ωC C ．Q=2BL RD ．Q= BL 2+2ωC )【答案】D 【解析】由E=tφ∆∆，I=E/R ，q=I △t 联立解得ab 以a 为轴顺时针以ω转过60°的过程中，通过R 的电量为q=R φ∆=22R；在这过程中金属棒ab 在回路中产生的感应电动势最大值为2ωL 2B ，电容器C 充电q ’=2ωL 2BC ，以ω继续转过30°的过程中，电容器通过电阻R 放电，所以ab 以a 为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R 的电量为Q= q+ q ’= BL 2+2ωC )。
选项D 正确8．【2012•云南摸底】一导线弯成如右图所示的闭合线圈，以速度v 向左匀速进入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。
线圈总电阻为R ，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ） A ．感应电流一直沿顺时针方向 B ．线圈受到的安培力先增大，后减小 C ．感应电动势的最大值E=Brv D ．穿过线圈某个横截面的电荷量为Rr r B )(22π+ 【答案】AB【解析】在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A 正确；导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B 正确；导体切割磁感线的有效长度最大值为2r ，感应电动势最大E=2Brv ，C 错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为Rr r B R Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆Φ=222π，D 错误。
9．【2012•河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。
电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。
当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。
如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R 的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（ ） A ．电子在轨道上逆时针运动B ．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C ．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D ．被加速时电子做圆周运动的周期不变 【答案】AB【解析】由楞次定律可知,产生的感应涡旋电场为顺时针方向,所以电子在轨道上逆时针运动,所以选项A 正确;保持电流的方向不变，当电流增大时，涡旋电场增强,电子将加速选项B 对,选项C 错;电子的速度变化,被加速时电子做圆周运动的周期也变,所以选项D 错. 10．【2012•广西期末】在如图5甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm 2。
螺线管导线电阻r= 1.0Ω，R 1 = 4.0Ω，R 2 = 5.0Ω，C=30μF 。
在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图5乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是（ ） A ．螺线管中产生的感应电动势为1VB ．闭合S ，电路中的电流稳定后，电阻R 1的电功率为5×10-2WC ．电路中的电流稳定后电容器下极板带正电D ．S 断开后，流经R 2的电量为1.8×10-5C 【答案】CD【解析】根据法拉第电磁感应定律tB S n t Φn E ∆∆⋅=∆∆=求出E = 1.2V ，选项A 错根据全电路欧姆定律 A 12.021=++=rR R E I 根据 12R I P =求出P = 5.76×10-2W 选项B错；由楞次定律得选项C 对；S 断开后，流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR 2＝0.6V ，流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C 选项D 对11．【2012•山东调考】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 两端接一阻值为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．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t ＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F ，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R 的感应电流随时间t 变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa 的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率ΔΦΔt 以及a 、b 两端的电势差U ab 和通过金属棒的电荷量q 随时间t 变化的图象中，正确的是()【答案】C.2图甲图乙t/s图4【解析】设导轨间距为L ，通过R 的电流I ＝E R ＋r ＝BLvR ＋r ，因通过R 的电流I 随时间均匀增大，即金属棒ab 的速度v 随时间t 均匀增大，金属棒ab 的加速度a 为恒量，故金属棒ab 做匀加速运动．磁通量Φ＝Φ0＋BS ＝Φ0＋BL×12at 2＝Φ0＋BLat 22，Φ∝t 2，A 错误；ΔΦΔt ＝＝12BLat ，ΔΦΔt ∝t ，B 错误；因U ab ＝IR ，且I ∝t ，所以U ab ∝t ，C 正确；q=I Δt＝ΔΦΔ＋Δt ＝ΔΦR ＋r ＝BLat 2＋，q ∝t 2，所以选项D 错误12．【2012•重庆摸底】两根相距为L 的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，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，导轨的电阻不计，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 沿导轨匀速运动时，cd 杆恰好处于静止状态，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mg tan37°B ．回路中电流为mg sin 37°BLC ．回路中电流的总功率为mgv sin37°D ．m 与v 大小的关系为m ＝B 2L 2v2Rg tan37°【答案】AD【解析】采用“计算法”求解。
