電磁感應(yīng)高考真題

1、。1.2016 北京卷 如圖 1- 所示， 勻強(qiáng)磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為2 1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為 Ea 和 Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說法正確的是()圖 1-A Ea Eb 41，感應(yīng)電流均沿逆時針方向B Ea Eb 4 1，感應(yīng)電流均沿順時針方向C Ea Eb 21，感應(yīng)電流均沿逆時針方向D Ea Eb 2 1，感應(yīng)電流均沿順時針方向答案： B解析： 由法拉第電磁感應(yīng)定律可知EnB2abat ，則 E nt R.由于 RR21，則 EE 4 1. 由楞次定律和安培定則可以判斷產(chǎn)生順時針方向的電流選項(xiàng)

2、B 正確b2. 2016 江蘇卷 電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖1- 所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時， 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有 ()A選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B取走磁體，電吉他將不能正常工作C增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D磁振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化答案： BCD解析：選用銅質(zhì)弦時，不會被磁化，不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電吉他不能正常工作，選項(xiàng)A 錯誤；取走磁體時，金屬弦磁性消失，電吉他不能正常工作，選項(xiàng)B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢，選項(xiàng) C正確； 根據(jù)楞次定律可

3、知，磁振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化，選項(xiàng)D正確3.2016 全國卷 法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖1- 所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片 P、 Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B 中圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是()精選資料，歡迎下載。圖 1-A若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定B若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a 到 b 的方向流動C若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼? 倍，則電流在 R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼? 倍答案： AB5.2016 江蘇卷 據(jù)報(bào)道，一法國攝影師拍

4、到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間照片中，“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見如圖所示，假設(shè)“天宮一號”正以速度v7.7km/s 繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動方向與太陽帆板兩端、的連線垂直，、間的距離LM NM N20 m，地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v，所在平面的分量 1.0 105T，將太陽帆板視MNB為導(dǎo)體圖 1-(1) 求 M、 N間感應(yīng)電動勢的大小 E；(2) 在太陽帆板上將一只“ 1.5 V，0.3 W”的小燈泡與 M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太陽帆板和導(dǎo)線的電阻試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說明理由；(3) 取地球半徑R 6.4 103 km，地球表面的重力加速度g 9.8 m/s 2，試估算

5、“天宮一號”距離地球表面的高度h( 計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析： (1) 法拉第電磁感應(yīng)定律E BLv，代入數(shù)據(jù)得E1.54 V(2) 不能，因?yàn)榇┻^閉合回路的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流Mm(3) 在地球表面有GR2 mg勻速圓周運(yùn)動Mm2 mv2G（）R hR h精選資料，歡迎下載。2解得R2 ，代入數(shù)據(jù)得h4 105m( 數(shù)量級正確都算對 )hgvR6.2016浙江卷 如圖 1- 2所示， a、b 兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10 匝，邊長l a 3l b，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()圖 1-2A兩線

6、圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流Ba、 b 線圈中感應(yīng)電動勢之比為9 1C a、 b 線圈中感應(yīng)電流之比為3 4D a、 b 線圈中電功率之比為 3 1答案： B解析： 由楞次定律可判斷，兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均沿逆時針方向，選項(xiàng)A 錯誤；由 EnB2lEE2a： b 9： 1，a：b 3： 1，a： b 27： 1，t， ， ， ，可知S S lRS IR PRE EIIP P選項(xiàng) B 正確，選項(xiàng) C、 D 錯誤7.2016全國卷 如圖 1- ，兩固定的絕緣斜面傾角均為，上沿相連 兩細(xì)金屬棒 ab( 僅標(biāo)出 a 端 ) 和 cd( 僅標(biāo)出 c 端 ) 長度均為 L，質(zhì)量分別為 2m和 m；用兩根

7、不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路 abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平右斜面上存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上，已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，已知金屬棒ab 勻速下滑求：(1) 作用在金屬棒 ab 上的安培力的大?。?2) 金屬棒運(yùn)動速度的大小圖 1-解析： (1) 設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為T，右斜面對 ab 棒的支持力的大小為N，作用在 ab 棒上1的安培力的大小為F，左斜面對 cd 棒的支持力大小為N2，對于 ab 棒，由力的平衡條件得2mgsin N1 TF

8、 1N2mgcos 對于 cd 棒，同理有mgsin N2 T精選資料，歡迎下載。N2mgcos 聯(lián)立式得F mg(sin 3cos )(2) 由安培力公式得F BIL這里 I 是回路 abdca 中的感應(yīng)電流， ab 棒上的感應(yīng)電動勢為 BLv 式中， v 是 ab 棒下滑速度的大小，由歐姆定律得I Rv (sinmgR聯(lián)立式得 3cos ) B2L28.2016 全國卷 如圖 1- 所示，水平面( 紙面 ) 內(nèi)間距為l 的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為 、長度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上t 0 時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉m力作用下由靜止開始運(yùn)動t0 時刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、

9、方向垂直于紙面向里B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域， 且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為. 重力加速度大小為g. 求：(1) 金屬桿在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的電動勢的大?。?2) 電阻的阻值圖 1-解析： (1) 設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得 maF mg 設(shè)金屬桿到達(dá)磁場左邊界時的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式有vat 0 當(dāng)金屬桿以速度v 在磁場中運(yùn)動時，由法拉第電磁感應(yīng)定律，桿中的電動勢為E Blv聯(lián)立式可得EBlt 0 FgmE(2) 設(shè)金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運(yùn)動時，金屬桿中的電流為I ，根據(jù)歐姆定律IR 式中 R為電阻的

10、阻值金屬桿所受的安培力為f BIl因金屬桿做勻速運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律得F mg f 0聯(lián)立式得RB2l 2t 0m10.2016 浙江卷 小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡化裝置如圖1- 10 所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距 l 0.50 m，傾角 53，導(dǎo)軌上端串接一個R 0.05的電阻 在導(dǎo)軌間長 d 0.56m的區(qū)域內(nèi)， 存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 2.0 T質(zhì)量 m4.0kg精選資料，歡迎下載。的金屬棒 CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連 CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s 0.24 m 一位健身者用恒力80N 拉動桿，棒由靜止開FGHCD始運(yùn)動，

11、上升過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直當(dāng)棒到達(dá)磁場上邊界時健身者松手，觸CDCD發(fā)恢復(fù)裝置使棒回到初始位置 ( 重力加速度g取 10 m/s2，sin 53 0.8 ，不計(jì)其他電阻、CD摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量) 求：(1) CD棒進(jìn)入磁場時速度 v 的大?。?2) CD棒進(jìn)入磁場時所受的安培力 FA 的大??；(3) 在拉升 CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱 Q.解析： (1) 由牛頓定律 aF mgsin 12 m/s 2m進(jìn)入磁場時的速度2 2.4 m/svas(2) 感應(yīng)電動勢 E Blv 感應(yīng)電流 I BlvR安培力 FA IBl代入得 FA （Bl ） 2v 48 N R

12、(3) 健身者做功 W F( s d) 64J 由牛頓定律F mgsin FA 0CD棒在磁場區(qū)做勻速運(yùn)動d在磁場中運(yùn)動時間t v焦耳熱 QI 2Rt 26.88 J25 (2013 高考新課標(biāo)全國卷 ) 如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為 L. 導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C. 導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直于導(dǎo)軌平面在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因素為，重力加速度大小為 g. 忽略所有電阻讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求：(1) 電容器極板上積累的電荷量與金屬

13、棒速度大小的關(guān)系；(2) 金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系解析：從電磁感應(yīng)中的動生電動勢和電容器的充放電及牛頓第二定律入手(1) 設(shè)金屬棒下滑的速度大小為 v，則感應(yīng)電動勢為E BLv精選資料，歡迎下載。平行板電容器兩極板之間的電勢差為U E設(shè)此時電容器極板上積累的電荷量為Q，據(jù)定義有QCU聯(lián)立式得Q CBLv.(2)設(shè)金屬棒的速度大小為v 時經(jīng)歷的時間為 t ，通過金屬棒的電流為i . 金屬棒受到的磁場的作用力方向沿導(dǎo)軌向上，大小為f BLi1設(shè)在時間間隔 ( t ， t t ) 內(nèi)流經(jīng)金屬棒的電荷量為Q，據(jù)定義有i QtQ也是平行板電容器極板在時間間隔( t ， t t ) 內(nèi)增加的電荷量

14、由 式得Q CBL v式中， v 為金屬棒的速度變化量據(jù)定義有a vt金屬棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小為f2 N式中， N是金屬棒對導(dǎo)軌的正壓力的大小，有cos Nmgt 的加速度方向沿斜面向下，設(shè)其大小為a，金屬棒在時刻根據(jù)牛頓第二定律有?sin 1f2mamgf聯(lián)立 至?式得msin cosam B2L2Cg?由 ? 式及題設(shè)可知，金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動t 時刻金屬棒的速度大小為vmsin cos?22gt .m B L C17(2013 高考大綱全國卷 ) 紙面內(nèi)兩個半徑均為 R的圓相切于 O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不

15、隨時間變化一長為2R 的導(dǎo)體桿 OA繞過 O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為， t 0 時 OA恰好位于兩圓的公切線上， 如圖所示 若選取從 O指向 A 的電動勢為正， 下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是()解析：選C. 從導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的角度考慮當(dāng)導(dǎo)體桿順時針轉(zhuǎn)精選資料，歡迎下載。動切割圓形區(qū)域中的磁感線時，由右手定則判斷電動勢由O指向 A，為正，選項(xiàng)D 錯誤；切割過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢1 2 ，即2sin2 ，E BL vBL，其中Lt22RsintE2B R可排除選項(xiàng)A、 B，選項(xiàng) C 正確17 (2013 高考北京卷 ) 如圖所示，在磁

16、感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1；MNMNE若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變， MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2. 則通過電阻 R的電流方向及1與2 之比1 2分別為 ()EEE EA ca, 2 1B a c, 2 1C ac, 1 2D c a, 1 2解析：選 C.金屬桿垂直平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E Blv ，判斷金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可用右手定則由右手定則判斷可得， 電阻R上的電流方向?yàn)?，由 知， 1， 22，a cE BlvEBlv EBlv則 E1 E2 1 2，故選項(xiàng) C 正確3

17、(2013 高考天津卷 )如圖所示， 紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框，邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向abcd ab里、邊界為 MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于. 第一次ab邊平行進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為1，通過線框?qū)w橫截面的MNMNQ電荷量為 q1；第二次 bc 邊平行 MN進(jìn)入磁場， 線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為 q2，則 ()B 1 2，1 2A1 2，12Q QqqQ Q qqC Q1 Q2，q1 q2D Q1 Q2， q1q2E2解析：選 A. 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E Blv 、歐姆定律 I R和焦耳定律 Q I

18、 Rt，得線圈進(jìn)入磁場產(chǎn)生的熱量QB2l 2v2l B2Slvl，所以 QQ. 根據(jù) E IRvR ，因?yàn)?labbct ，12EBS R 及 q I t 得 q R，故 q1 q2. 選項(xiàng) A 正確，選項(xiàng) B、 C、 D 錯誤13 (2013 高考江蘇卷 )如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直已知線圈的匝數(shù) N 100，邊長 ab 1.0 m 、 bc 0.5 m ，電阻 r 2 . 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在 0 1 s 內(nèi)從零均勻變化到 0.2 T 在 1 5 s 內(nèi)從 0.2 T 均勻變化到 0.2 T ，取垂直紙面向里為磁場的正方向求：(1)0.5 s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動

19、勢的大小E和感應(yīng)電流的方向；(2) 在 1 5 s 內(nèi)通過線圈的電荷量q；(3) 在 0 5 s 內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.精選資料，歡迎下載。解析： (1)感應(yīng)電動勢 E1 N1，磁通量的變化量1 B1S，解得 E1 N B1S，代入數(shù)t 1t 1據(jù)得 E1 10 V ，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍 dc b a.2E2BS r(2) 同理可得 E N t 2 ，感應(yīng)電流 I22B S電荷量 q It，解得 q N r2q 10 C.22，代入數(shù)據(jù)得2E12(3)0 1 s 內(nèi)的焦耳熱 Q1I 1rt 1，且 I 1 r ， 1 5 s內(nèi)的焦耳熱 Q2 I 2r t 2由 QQ1 Q2，代入數(shù)據(jù)得 Q 1

20、00 J.答案： (1)10 V ，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍 dc b a(2)10 C(3)100 J16.(2013 高考安徽卷 ) 如圖所示，足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37，寬度為 0.5m，電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1 . 一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2 kg ，接入電路的電阻為1 ，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5. 在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運(yùn)動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為 ( 重力加速度g 取 10 m/s 2，sin 37 0.

21、6)()A 2.5 m/s1 WB 5 m/s1 WC 7.5 m/s9 WD 15 m/s9 W解析：選 B. 把立體圖轉(zhuǎn)為平面圖，由平衡條件列出方程是解決此類問題的關(guān)鍵對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析作出截面圖，如圖所示，導(dǎo)體棒共受四個力作用，即重力、支持力、摩擦力和安培力由平衡條件得mgsin 37F 安 FfF FfNFN mgcos 37 而 F安BILEI RrE BLvmgsin 37 cos 37 Rr聯(lián)立式，解得 vB2L2代入數(shù)據(jù)得 v5 m/s.PI 2R 小燈泡消耗的電功率為BLv 2由式得P R rR1 W故選項(xiàng) B 正確15 (2013 高考浙江卷 ) 磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈，當(dāng)以速度v0 刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢其E-t 關(guān)系如圖所示如精選資料，歡迎下