2010全國高考電磁感應(yīng)部分

1、2010年高考物理試卷匯編（選修3-2）電磁感應(yīng)1、（全國卷）17某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10-5T。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是A電壓表記錄的電壓為5mV B電壓表記錄的電壓為9mVC河南岸的電勢較高 D河北岸的電勢較高【答案】BD【解析】海水在落潮時(shí)自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場。根據(jù)右手定則，右岸即北岸是正極電勢高，南岸電勢低，D對C錯(cuò)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv=4.5

2、5;10-5×100×2=9×10-3V, B對A錯(cuò)abcd2、（全國卷）18如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則 AFd>Fc>Fb B. Fc < Fd < Fb C. Fc > Fb > Fd D. Fc < Fb &l

3、t; Fd【答案】D【解析】線圈從a運(yùn)動(dòng)到b做自由落體運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)開始進(jìn)入磁場受到安培力作用Fb，由于線圈線圈上下邊的距離很短，進(jìn)入磁場的過程時(shí)間很短，進(jìn)入磁場后，由于磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力作用，在c處Fc=0，但線圈在磁場中受重力作用，做加速運(yùn)動(dòng)，出磁場的過程在d處受到的安培力比b處必然大。故選項(xiàng)D正確。3、（新課標(biāo)卷）21如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場。一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為02R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢大小為E1，

4、下落距離為08R時(shí)電動(dòng)勢大小為E2。忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)。關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是AE1> E2，a端為正 BE1> E2，b端為正CE1< E2，a端為正 DE1< E2，b端為正【答案】D【解析】根據(jù)E=BLv，可見E1<E2。又根據(jù)右手定則判定電流方向從a到b，在電源內(nèi)部電流時(shí)從電源負(fù)極流向正極，所以D正確。4、（北京卷）19在如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R。閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I。然后，斷開S。若t

5、時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是【答案】B【解析】由電路實(shí)物圖可得，與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)的L2，沒有自感直接變亮，電流i2變化圖像如A中圖線。C、D錯(cuò)誤。帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的L1，由于自感強(qiáng)電流逐漸變大，B正確。abdcBxOL2L5、（上海物理）19如右圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，能反映線框中感應(yīng)電流變

6、化規(guī)律的是圖（）【答案】A【解析】在，電流均勻增大，排除CD。在，兩邊感應(yīng)電流方向相同，大小相加，故電流大，在，因右邊離開磁場，只有一邊產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流小，所以選A。正確選項(xiàng)A6、（上海物理）21如圖，金屬環(huán)A用輕線懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。若變阻器滑片P向左移動(dòng)，則金屬環(huán)A將向_（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，并有_（填“收縮”或“擴(kuò)張”）趨勢?！敬鸢浮孔?收縮【解析】變阻器滑片P向左移動(dòng)，電阻變小，電流變大，據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原電流磁場方向相反，相互排斥，則金屬環(huán)A將向左運(yùn)動(dòng)，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢。7、（上海物理）32如圖，寬度為L0.5m的光滑金屬框架

7、MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.4T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，框架的電阻非均勻分布。將質(zhì)量m0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好。以P為坐標(biāo)原點(diǎn)，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)。金屬棒從x01 m處以v02m/s的初速度，沿x軸負(fù)方向做a2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用。求：（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；（3）為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4s過程中通過ab的電量q，某同學(xué)解法為：先算出經(jīng)過0.4s金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離s，以及0.4s時(shí)回

8、路內(nèi)的電阻R，然后代入q求解。指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果。【答案】（1）0.1J （2）R=0.4（3）錯(cuò)誤 0.4c【解析】（1）金屬棒僅受安培力作用，其大小Fma0.2N，金屬棒運(yùn)動(dòng)0.5m，框架中間生的焦耳熱等于克服安培力做的功，所以QFs0.1J，（2）金屬棒所受安培力為FBIL，I，F(xiàn)ma，由于棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，v，所以R0.4（SI），（3）錯(cuò)誤之處是把0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R代入q進(jìn)行計(jì)算，正確解法是qIt，因?yàn)镕BILma，q0.4C。8、（安徽卷）20如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)邊長相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同

9、材料，不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制（為細(xì)導(dǎo)線）。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，再進(jìn)入磁場，最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設(shè)線圈、落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2。不計(jì)空氣阻力，則hAv1<v2，Q1< Q2 Bv1=v2，Q1= Q2Cv1<v2，Q1>Q2 Dv1=v2，Q1< Q2【答案】D【解析】由于從同一高度下落，到達(dá)磁場邊界時(shí)具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流同時(shí)受到磁場的安培力，又（為材料的電阻率，為線圈的邊長，S為單匝導(dǎo)線橫截面積），所以安培力，此時(shí)

10、加速度，且(為材料的密度)，所以加速度是定值，線圈和同步運(yùn)動(dòng)，落地速度相等v1=v2。由能量守恒可得：，(H是磁場區(qū)域的高度)，為細(xì)導(dǎo)線m小，產(chǎn)生的熱量小，所以Q1< Q2。正確選項(xiàng)D。9、（江蘇卷）2一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1 s 時(shí)間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1 s 時(shí)間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個(gè)過程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的比值為（A） （B）1 （C）2 （D）4【答案】B【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律：，且、有 ，。大小相等。選項(xiàng)B正確。10、（江蘇卷）4如圖所示的

11、電路中，電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后，在t=t1時(shí)刻斷開S,下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是【答案】B【解析】開關(guān)閉合時(shí)，線圈由于自感對電流的阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電路電阻逐漸減小，電壓UAB逐漸減?。婚_關(guān)閉合后再斷開時(shí)，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與原電流方向相反，并逐漸減小到0，所以正確選項(xiàng)B。11、（江蘇卷）13如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效

12、電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng) 解得：B= （2）感應(yīng)電動(dòng)勢 感應(yīng)電流 由解得（3）由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度最大，設(shè)為vm機(jī)械能守恒 感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值 感應(yīng)電流的最大值 解得：12、（海南卷）11873年奧地利維也納世博會(huì)上，比利時(shí)出生的法國工程師格拉姆在布展中偶然接錯(cuò)了

13、導(dǎo)線，把另一直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電接到了自己送展的直流發(fā)電機(jī)的電流輸出端。由此而觀察到的現(xiàn)象導(dǎo)致了他的一項(xiàng)重要發(fā)明，從而突破了人類在電能利用方中的一個(gè)瓶頤此項(xiàng)發(fā)明是A新型直流發(fā)電機(jī)B直流電動(dòng)機(jī)C交流電動(dòng)機(jī)D交流發(fā)電機(jī) 【答案】B 【解析】直流發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)接另一直流發(fā)電機(jī)，則另一直流發(fā)電機(jī)實(shí)際成了直流電動(dòng)機(jī)，B正確。13、（海南卷）2一金屬圓環(huán)水平固定放置。現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)A始終相互吸引B始終相互排斥C先相互吸引，后相互排斥D先相互排斥，后相互吸引【答案】D 【解析】由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙

14、其靠近，是排斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離，是吸引力，D正確。14、（海南卷）7下列說法正確的是A當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢B當(dāng)線圈中電流反向時(shí)線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中原電流的方向相反C當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中電流的方向相反D當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中電流的方向相反【答案】AC 【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，A對；當(dāng)線圈中電流反向時(shí)相當(dāng)于電流減小，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中原電流的方向相同，B錯(cuò)；當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙電流的增大，線圈中自感電動(dòng)勢的

15、方向與線圈中電流的方向相反，C對；當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中電流的方向相同，D錯(cuò)。15、（重慶卷）23法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用題23圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為d。水流速度處處相同，大小為v，方向水平。金屬板與水流方向平行。地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B，水的電阻為p，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導(dǎo)線和電建K連接到兩金屬板上。忽略邊緣效應(yīng)，求：（1）該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢；（2）通過電阻R的電流強(qiáng)度；（3）電阻R消耗的電功率【答案】（1）Bdv（

16、2）（3）【解析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，有EBdv（2）兩板間河水的電阻r=由閉合電路歐姆定律，有I=（3）由電功率公式，P=I2R得P=16、（四川卷）19.圖甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)。在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在t1t2時(shí)間內(nèi) A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A1的小 C電流表A1和A2的示數(shù)相同 D電流表的示數(shù)都不為零【答案】C【解析】由B-t圖象知在t1t2時(shí)間內(nèi)，原線圈中的磁場先負(fù)向減小后正向增大，則副線圈中的磁通量是均勻變化的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律在

17、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，再根據(jù)輪次定律可判斷負(fù)向減小時(shí)正向增大時(shí)的感應(yīng)電流的方向相同，則在t1t2時(shí)間內(nèi)副線圈中感應(yīng)電流為恒定電流，說以A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，C正確。17、（天津卷）11如圖所示，質(zhì)量，電阻，長度的導(dǎo)體棒橫放在U型金屬框架上?？蚣苜|(zhì)量，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，相距0.4m的、相互平行，電阻不計(jì)且足夠長。電阻的垂直于。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。垂直于施加的水平恒力，從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與、保持良好接觸。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。（1）求框架開始運(yùn)

18、動(dòng)時(shí)速度v的大??；（2）從開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，上產(chǎn)生的熱量，求該過程位移x的大小。【答案】（1）6m/s （2）1.1m【解析】(1)ab對框架的壓力框架受水平面的支持力依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=MN中電流MN受到的安培力框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)由上述各式代入數(shù)據(jù)解得v=6m/s (2) 閉合回路中產(chǎn)生的總熱量：由能量守恒定律，得：代入數(shù)據(jù)解得x=1.1m18、（廣東卷）16如圖5所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到M'N'的過程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢E隨時(shí)間t變化的圖示，可能正確的是【

19、答案】A【解析】導(dǎo)線做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，E=BLv，是常數(shù)。開始沒有切割，沒有電動(dòng)勢，最后一段也沒有切割，沒有電動(dòng)勢。19、（山東卷）21如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸。一導(dǎo)線折成邊長為的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度vo向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對稱的位置時(shí)A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同【答案】ABD 【解析】正方形閉合回路運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對稱的位置時(shí)，進(jìn)出磁感線相同，所以穿過回路的磁通量為零，A正確；根據(jù),有