18年電磁感應真題匯編

1、電磁感應1. （2018 全國卷I T17）如圖，導體軌道 OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q 為半圓弧的中點，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。 OM是有一定電阻、可繞 O 轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上, OM與軌道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平 面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程I ）;再使磁感應強度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程H ）在過程I、II中，流過OM的電荷量相等，則A.54B.【解析】選B。=It、二 r2f 2 : Br何量打R 4Rq1=q2，即 4R2: Br :C.“吟解得:;過程I中

2、流過二壬業(yè)，解得旦2RD.2過程I中流過OM的電荷量q2二R二 r2OM的電(B - B)2二(B - B)r2R-3 -2. （2018 全國卷IT19）如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通 過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連 接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（A. 開關閉合后的瞬間，小磁針的 N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B. 開關閉合后并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C. 開關閉合后并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D. 開關閉合后并保持一段時間再斷開后的

3、瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動【解析】選A、D。開關閉合后的瞬間，根據(jù)安培定則可知，兩線圈內(nèi)的磁場方 向水平向右。因為線圈內(nèi)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷直導線內(nèi)的電流 方向由南到北，再根據(jù)安培定則可知直導線內(nèi)的電流在正上方產(chǎn)生的磁場方向 垂直紙面向里，則小磁針的 N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，故選項 A正確； 開關閉合后并保持一段時間后，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量不變，則直導線 沒有感應電流，故小磁針不動，故選項 B、C錯誤；開關閉合后并保持一段時間 再斷開后的瞬間，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量減少，根據(jù)楞次定律可判斷直 導線內(nèi)的電流方向由北到南，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向

4、轉(zhuǎn)動，故選項D正確。3. （2018 全國卷II T18）如圖，在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導軌，導軌間 存在依次相鄰的矩形勻強磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠镮，磁感應強度大小相等、方向交替向上向下。一邊長為3l的正方形金屬線框在導軌上向左勻速運動。線框2中感應電流i隨時間t變化的正確圖線可能是（）1XM 1»1 用K1*1M 1»ft1 JiH1«* 1 MSj K近十L【解析】選B從起始位置向左運動丄的過程中，左右兩導體棒上產(chǎn)生的感應電2動勢大小相同，方向分別向上和向下，E=2Blv、，衛(wèi)2Blv，電流方向為順時R R針方向；向左運動丄l的過程中，左右兩導體棒上產(chǎn)生的感

5、應電動勢大小相同，2方向都向下，回路中感應電動勢為 0,電流為0;左右兩導體棒向左運動l-l2的過程中，兩導體棒上產(chǎn)生的感應電動勢大小相等，方向分別向下和向上，E=2Blv、丨二旦二2型，電流方向為逆時針方向；向左運動 -l2l的過程中，兩R R2導體棒上產(chǎn)生的感應電動勢大小相等，方向都向上，回路中電流為0。選項D正確。【題后反思】（1）對于多階段問題的分析，一定要做到合理分段，并對各段的起點、終點和規(guī)律細致分析。（2）涉及兩段導體同時切割磁感線的問題，特別注意各導體棒所處磁場的磁感應強度的方向，然后確定回路中總感應電動勢和感應電流的大小。4. （2018 全國卷皿 T20）如圖甲，在同一平面

6、內(nèi)固定有一長直導線PQ和一導線框R, R在PQ的右側。導線PQ中通有正弦交流電i , i的變化如圖乙所示， 規(guī)定從Q到P為電流正方向。導線框 R中的感應電動勢 （）A. 在t= T時為零4B. 在t= T時改變方向2C. 在t= T時最大，且沿順時針方向2D. 在t=T時最大，且沿順時針方向【解析】選A C。由于長直導線PQ中通有正弦交流電i，所以會在導線的左右 兩側產(chǎn)生磁場，那么導線框 R就會有磁通量。由于導線 PQ中的電流大小和方向 都在進行周期性變化，所以右側線框的磁通量就會有周期性的變化，所以就會 產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)楞次定律來判定在t= T到t= 3T時間內(nèi)導線框44R中的

7、感應電動勢均沿順時針方向，故 B錯；在t=T時圖線斜率為零，磁通量4變化率為零，感應電動勢為零，故 A對；在t= T時圖線斜率最大，磁通量變化2率最大，感應電動勢最大且沿順時針方向，同理在t=T時感應電動勢也最大，且沿逆時針方向，故C對D錯，故選A Co5. （2018 江蘇高考T9）如圖所示，豎直放置的“丨.”形光滑導軌寬為L,矩形 勻強磁場I、H的高和間距均為 d,磁感應強度為B。質(zhì)量為m的水平金屬桿由 靜止釋放，進入磁場I和H時的速度相等。金屬桿在導軌間的電阻為 R與導軌 接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為 g。金屬桿 （ ）A. 剛進入磁場I時加速度方向豎直向下B. 穿過磁場I的時間

8、大于在兩磁場之間的運動時間C. 穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgdD.釋放時距磁場I上邊界的高度2 d2 h可能小于裁【解析】選B、C。金屬桿在磁場I、H之間運動時，做加速運動，因此金屬桿 在磁場I中要做減速運動，才能保證進入磁場H時和進入磁場I時速度相等， 選項A錯誤；畫出穿過磁場I和在兩磁場之間的v-t圖象，能夠直觀反映出穿過磁場I的時間大于在兩磁場之間的運動時間，選項B正確；進入磁場I和H時的速度相等，表明金屬桿穿過磁場I到進入磁場H之前動能沒有變化，減少 的重力勢能2mgd變成了焦耳熱，再穿過磁場H過程跟穿過磁場I情況完全相同， 產(chǎn)生的焦耳熱還等于2mgd總的熱量為4mgd選項C正確；由

9、于在進入磁場I 前，金屬桿做自由落體運動，末速度為2gh，在剛進入磁場I時，安培力BR 2gh>mg才能保證金屬桿做減速運動，化簡得h 貽；4，選項D錯誤。6. （2018 天津高考 T12）真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn) 換成平動動能的裝置。圖甲是某種動力系統(tǒng)的簡化模型，圖中粗實線表示固定 在水平面上間距為I的兩條平行光滑金屬導軌，電阻忽略不計。ab和cd是兩根 與導軌垂直、長度均為l、電阻均為R的金屬棒，通過絕緣材料固定在列車底部， 并與導軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m列車啟動前，ab、cd處 于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，如圖

10、甲所示， 為使列車啟動，需在 M N間連接電動勢為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導線電阻 忽略不計。列車啟動后電源自動關閉。(1)要使列車向右運行，啟動時圖甲中 M N哪個接電源正極，并簡要說明理由。 求剛接通電源時列車加速度 a的大小。列車減速時，需在前方設置如圖乙所示的一系列磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，磁場寬度和相鄰磁場間距均大于I。若某時刻列車的速度為V。，此時ab、 cd均在無磁場區(qū)域，試討論：要使列車停下來，前方至少需要多少塊這樣的有 界磁場？【解析】(1)M接電源正極，列車要向右運動，安培力方向應向右，根據(jù)左手定 則，接通電源后，金屬棒中電流方向由 a到b，由c到d，故M接電源正極。

11、由題意，啟動時ab、cd并聯(lián)，設回路總電阻為 R總，由電阻的串并聯(lián)知識得R總=旦；2設回路總電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I二亙R總設兩根金屬棒所受安培力之和為 F，有F=BII 根據(jù)牛頓第二定律有F=ma 聯(lián)立式得a二空旦mR(3)設列車減速時，cd進入磁場后經(jīng) t時間ab恰好進入磁場，此過程中穿過 兩金屬棒與導軌所圍回路的磁通量的變化量為，平均感應電動勢為 E,由法拉第電磁感應定律有E二,At其中二BI2;設回路中平均電流為I ',由閉合電路歐姆定律有I、旦2R設cd受到的平均安培力為 F,有F =1 ' IB 以向右為正方向，設 t時間內(nèi)cd受安培力沖量為I沖，有I沖二

12、-F' t 同理可知，回路出磁場時ab受安培力沖量仍為上述值，設回路進出一塊有界磁 場區(qū)域安培力沖量為10,有10=21沖 設列車停下來受到的總沖量為I總，由動量定理有I總=O-mvo聯(lián)立式得總=啤Io B3末速度的大小v。 通過的電流大小I通過的電荷量Q。討論：若1總恰好為整數(shù)，設其為n，則需設置n塊有界磁場，若$不是整數(shù)，IoIo設W的整數(shù)部分為N則需設置N+1塊有界磁場。Io答案：（1）M 理由見解析 （2）空旦（3）見解析mR7. （2018 江蘇高考 T13）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌所在平面與水 平面的夾角為0，間距為d。導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B,方向與導軌平面垂直。質(zhì)量為 m的金屬棒被固定在導軌上，距底端的距離為 s，導軌 與外接電源相連，使金屬棒通有電流。金屬棒被松開后，以加速度a沿導軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保