（新課標(biāo)Ⅰ版）高三物理 試題解析分項匯編（第01期）專題10 電磁感應(yīng)（含解析）.doc

（新課標(biāo)版）2014屆高三物理 試題解析分項匯編（第01期）專題10 電磁感應(yīng)（含解析）全國新課標(biāo)卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)卷專版所選試題和新課標(biāo)卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時下載使用。專題10 電磁感應(yīng)（解析版）一、單項選擇題1.【2014河南省六市高中畢業(yè)班第二次聯(lián)考】 關(guān)于物理學(xué)家的貢獻，下列說法中正確的是a卡文迪許利用扭秤實驗首先較準(zhǔn)確地測定了靜電力常量b庫侖提出了庫侖定律，并最早通過實驗測得元電荷e的數(shù)值c第谷通過對行星運動的觀測數(shù)據(jù)進行分析，得出了開普勒行星運動定律d法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象2【2013湖北省黃岡市高三5月適應(yīng)性考試】人類發(fā)現(xiàn)電和磁的關(guān)系，經(jīng)歷了漫長的歲月。1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線下小磁針的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象從而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)磁鐵穿過閉合線圈時，線圈中有電流產(chǎn)生從而發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列相關(guān)說法正確的是a.給小磁針上方的導(dǎo)線通電，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)b.導(dǎo)線下方小磁針偏轉(zhuǎn)的角度大小只與電流的強弱有關(guān)c.線圈中感應(yīng)電流的強弱與磁鐵穿過線圈的速度大小有關(guān) d.線圈橫截面積越大磁鐵穿過時產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強2c 解析：當(dāng)小磁針指向與磁感線平行時小磁針不會偏轉(zhuǎn)，故a錯誤；磁針偏轉(zhuǎn)的角度大小與電流的強弱和磁性有關(guān)，故b錯誤；當(dāng)磁鐵穿過線圈的速度變大磁通量變化快感應(yīng)電動勢變大，電流變大，故c正確；穿過線圈的磁通量是磁鐵內(nèi)部的磁感線與磁鐵和線圈之間的磁感線之差，故線圈面積越大電流越弱，d錯誤。考點：磁場對磁體的作用，法拉第電磁感應(yīng)定律.3【2014江西省江西師大附中高三開學(xué)摸底考試】如圖所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來，金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強磁場中，從某時刻開始，磁感應(yīng)強度均勻減小，則在磁感應(yīng)強度均勻減小的過程中，關(guān)于線拉力大小的下列說法中正確的是（）a大于環(huán)重力mg，并逐漸減小 b始終等于環(huán)重力mgc小于環(huán)重力mg，并保持恒定 d大于環(huán)重力mg，并保持恒定 4【2014湖北省武漢市部分學(xué)校新高三起點調(diào)研測試】如圖所示，光滑水平面上存在一有界勻強磁場，圓形金屬線框在水平拉力的作用下，通過磁場的左邊界mn。在此過程中，線框做勻速直線運動，速度的方向與mn成角。下列說法正確的是：a線框內(nèi)感應(yīng)電流沿順時針方向 b線框內(nèi)感應(yīng)電流先增大后減小c水平拉力的大小與無關(guān) d水平拉力的方向與有關(guān)考點：楞次定律 有效切割長度5.【2014山西省忻州一中、康杰中學(xué)等四校高三第一次聯(lián)考】 如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強度b隨時間t變化，先按圖所示的oa圖線變化，后來又按bc和cd變化，令e1、e2、e3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，i1、i2、i3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是 a.e1e2，i1沿逆時針方向，i2沿順時針方向b.e1e2，i1沿順時針方向，i2沿逆時針方向c.e2e3，i2沿逆時針方向，i3沿順時針方向d.e2= e3，i2沿逆時針方向，i3沿順時針方向 6.【2014河北省唐山一中高三第一次調(diào)研考試】 如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用水平恒力f拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段（ ）bbafa.a、b一起運動的加速度不變 b.a、b一起運動的加速度增大c.a、b物塊間的摩擦力減小 d.a、b物塊間的摩擦力增大7.【2013河南省豫東、豫北十所名校高三畢業(yè)班階段性測試】 如圖所示，正方形線框的邊長為l，電容器的電容為c。正方形線框的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中，在磁場以變化率k均為減弱的過程中a線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為kl2 b電壓表的讀數(shù)為ca點的電勢高于b點的電勢 d電容器所帶的電荷量為零7c 解析：線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為：，a錯；電壓表的讀數(shù)為0，b錯；根據(jù)楞次定律，a點的電勢高于b點的電勢，c正確；線框相當(dāng)于電源，對電容充電，因此電容器帶的電荷量不是0，d錯。考點：電磁感應(yīng)定律，楞次定律。8【2013湖北省華中師大附中高三五月模擬】如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度b隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，t=0時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里，圖丙中能表示線框的ab邊受到的磁場力f隨時間t的變化關(guān)系的是（規(guī)定向左為力的正方向）9【2013河南省商丘市高三三?！咳鐖D所示，mn和pq是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接。右端接一個阻值為r的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為b的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻也為r的金屬棒從高度為h處靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中a流過金屬棒的最大電流為 b通過金屬棒的電荷量為c克服安培力所做的功為mgh d金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為10【2013陜西五校高三第三次模擬考試】如圖所示，一沿水平方向的勻強磁場分布在寬度為2l的某矩形區(qū)域內(nèi)（長度足夠大），該區(qū)域的上下邊界mn、ps是水平的。有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場上邊界mn的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區(qū)域，已知當(dāng)線框的ab邊到達mn時線框剛好做勻速直線運動，（以此時開始計時）以mn處為坐標(biāo)原點，取如圖坐標(biāo)軸x，并規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向，則關(guān)于線框中的感應(yīng)電流與ab邊的位置坐標(biāo)x間的以下圖線中，可能正確的是 abcdbmn0xps定律、安培力以及牛頓第二定律等綜合知識。二、多項選擇題11. 【2014浙江省溫州市十校聯(lián)合體高三上學(xué)期期初聯(lián)考】以下敘述正確的是（ ）a法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象b慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大c牛頓最早通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的必然結(jié)果d感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果須反抗引起它的磁通變化，感應(yīng)電流具有的以及消耗的能量，必須從引起磁通變化的外界獲取。要在回路中維持一定的感應(yīng)電流，外界必須消耗一定的能量，故d正確所以選ad考點：本題考查對牛頓第一定律、楞次定律的理解以及法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和伽利略理想斜面實驗等物理學(xué)史方面的知識12【2013廣東省佛山市一中高三高考臨門一腳試題】如圖所示，圓形閉合線圈內(nèi)存在方向垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖，則下列說法正確的是（ ） a01s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大 b第4s末的感應(yīng)電動勢為0c01s內(nèi)與24s內(nèi)的感應(yīng)電流相等 d01s內(nèi)感應(yīng)電流方向為順時針 13【2013陜西五校高三第三次模擬考試】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻r1和r2相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，其電阻與r1和r2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上運動，當(dāng)其速度為v時，受到的安培力大小為f。此時br1r2avba電阻r1消耗的熱功率為fv/6b電阻r2消耗的熱功率為fv/3c整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為（f+mgcos）vd整個裝置消耗機械能的功率為（f+mgcos）v 13ad 解析： 三個電阻相等，棒、r1、r2的電壓比是2:1:1，因此瞬時熱功率的比為4:1:1，而總的熱功率為fv，電阻r1消耗的熱功率為，選項a正確。電阻r2消耗的熱功率為fv/6，選項b錯誤。整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為mgcosv，選項c錯誤。整個裝置消耗機械能的功率應(yīng)等于電熱功率加摩擦熱功率，選項d正確?？键c：本題考查電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化，涉及到電熱功率的分配和摩擦生熱。14.【2013河南省豫東、豫北十所名校高三畢業(yè)班階段性測試】 如圖所示，電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，寬度為l，下端與阻值為r的電阻相連。磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運動，滑行到最遠位置ab后又下滑。已知導(dǎo)體棒運動過程中的最大加速度為2gsin，g為重力加速度，軌道足夠長，則a導(dǎo)體棒運動過程中的最大速度br上的最大熱功率為c導(dǎo)體棒返回到ab位置前已經(jīng)達到下滑的最大速度d導(dǎo)體棒返回到ab位置時剛好達到下滑的最大速度15【2013山東省菏澤市高三5月份模擬考試】如圖所示，相距為l的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角，導(dǎo)軌上固定有質(zhì)量為m，電阻為r的兩根相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒mn上方軌道粗糙下方光滑，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為b。將兩根導(dǎo)體棒同時釋放后，觀察到導(dǎo)體棒mn下滑而ef保持靜止，當(dāng)mn下滑速度最大時，ef與軌道間的摩擦力剛好到達最大靜摩擦力，下列敘述正確的是a導(dǎo)體棒mn的最大速度為b導(dǎo)體棒ef與軌道之間的最大靜摩擦力為c導(dǎo)體棒mn受到的最大安培力為d導(dǎo)體棒mn所受重力的最大功率為三、非選擇題16【2014江西省江西師大附中高三開學(xué)摸底考試】如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌mn、pq之間的距離l1.0 m，nq兩端連接阻值r1.0 的電阻，磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角300。一質(zhì)量m=0.20 kg，阻值r=0.50 的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量m=0.60 kg的重物相連。細線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在00.3 s內(nèi)通過的電荷量是0.30.6 s內(nèi)通過電荷量的，g=10 m/s2，求：（1）00.3 s內(nèi)棒通過的位移；（2） 金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。 17【2013湖北省華中師大附中高三五月模擬】兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37，相距d=0. 5 m，a、b間接一個電阻r，r=1.5 在導(dǎo)軌上c、d兩點處放一根質(zhì)量m=0.05 kg的金屬棒，bc長l=1 m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.5金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻r=0.5 ，金屬棒被兩個垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑，如圖4所示在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖5所示，重力加速度g= 10 m/s2可認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等（sin37=0.6，cos 37 =0.8）求：（1）01.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）t=0時刻，金屬棒所受的安培力大?。唬?）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上滑，則圖4中t0的最大值；（4）通過計算在圖6中畫出0t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖象 考點：本題考查電磁感應(yīng)的圖象、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律、力的平衡條件和摩擦力等綜合知識。18.【2014河北省唐山一中高三第一次調(diào)研考試】如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為l，左導(dǎo)軌與水平面夾30角，右導(dǎo)軌與水平面夾60角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強磁場，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強度大小為b的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強度大小也為b的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為=，回路電阻恒為r，若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時，ab桿才開始運動。（認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。（1）試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度；（2）以上過程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱？（3）cd棒的最終速度為多少？ 19.【2013河南省平頂山、許昌、新鄉(xiāng)高三第三次調(diào)研】如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置，導(dǎo)軌電阻不計，其間距為l=2m。在兩導(dǎo)軌之間有磁感應(yīng)強度為b=0.5t的勻強磁場，其方向垂直導(dǎo)軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg，金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg，ab和cd都與導(dǎo)軌垂直放置，且其長度剛好都和導(dǎo)軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為r=1。開始時使ab和cd都靜止。當(dāng)ab棒在豎直面向上的外力作用下，以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向上開始做勻加速運動的同時，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運動過程中始終和導(dǎo)軌垂直，且和導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：（1）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運動的加速度大小為a2=2m/s2時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；（2）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎