2013年高考物理二輪典型例題沖刺測試《專題9電磁感應(yīng)》（含解析）

1、2013年高考物理二輪典型例題沖刺測試專題9電磁感應(yīng)（含解析）1.如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()A. 順時針加速旋轉(zhuǎn)B. 順時針減速旋轉(zhuǎn)C. 逆時針加速旋轉(zhuǎn)D. 逆時針減速旋轉(zhuǎn)解析由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B.答案B2.有一個勻強磁場，它的邊界是MN，在MN左側(cè)是無場區(qū)域，右側(cè)是勻強磁場區(qū)域，如圖甲所示現(xiàn)在有一個金屬線框以恒定速度

2、從MN左側(cè)進入勻強磁場區(qū)域，線框中的電流隨時間變化的it圖象如圖乙所示則可能的線框是()解析在圖乙中，中間過程中有恒定電流，A、D兩選項中的線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流立刻從最大值減小，故A、D錯誤由EBlv可知，進入過程中切割有效長度l均勻增大，中間過程l不變，最后過程切割有效長度均勻減小，故B、C正確答案BC3.如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈a和b，則()A線圈a輸入正弦交變電流，線圈b可輸出恒定電流B線圈a輸入恒定電流，穿過線圈b的磁通量一定為零C線圈b輸出的交變電流不對線圈a的磁場造成影響D線圈a的磁場變化時，線圈b中一定有電場解析在同一鐵芯上具有相同的，a中輸入正弦交流電時，按正弦規(guī)律變化，

3、則b中產(chǎn)生變化的電流，故A錯a中輸入恒定電流時，b中磁通量恒定不為零，而為零，故B錯線圈a、b中的電流都對鐵芯上的產(chǎn)生影響，即按互感原理工作，故C錯a中的磁場變化，即變化，b中一定有電場產(chǎn)生，故D正確答案D4.用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場，磁場垂直于圓環(huán)所在的平面，方向如圖，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化率k(k<0)則()A圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B圓環(huán)具有擴張的趨勢C圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D圖中a、b兩點間的電勢差Uab|kr2| 解析根據(jù)楞次定律可知，磁通量減小，產(chǎn)生順時針方向的

4、感應(yīng)電流，A選項不正確；圓環(huán)面積有擴張的趨勢，B選項正確；產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，則電流大小為|，C選項不正確；Uab等于kr2的絕對值，D選項正確答案BD5.半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由確定，如圖所示則()A0時，桿產(chǎn)生的電動勢為2BavB時，桿產(chǎn)生的電動勢為BavC0時，桿受的安培力大小為D時，桿受的安培力大小為解析開始時刻，感應(yīng)電動勢E1BLv2Bav，故A項正確時，E2

5、B·2a cos·vBav，故B項錯誤由L2a cos，EBLv，I，RR02a cos(2)a，得在0時，F(xiàn)，故C項錯誤時F，故D項正確答案AD6.如圖所示，正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場在外力作用下，一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運動，t0時刻，其四個頂點M、N、P、Q恰好在磁場邊界中點下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是()解析設(shè)正方形導(dǎo)線框電阻為R，邊長為L0，磁感應(yīng)強度為B，勻速運動的速度為v，則在A點由圖中A到N過程，感應(yīng)電動勢EBLv，由L2vt tan 45°，I，fBILt2，由數(shù)學(xué)知識知C、D錯在O點由

6、圖中A到N過程，L不變，故f不變在B點由圖中A到N過程，切割磁感線的有效長度LL02vttan45°，則fBILt2t，由數(shù)學(xué)知識可判斷，B對，A、C、D項錯誤答案B7.如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，其自身的直流電阻幾乎為零A和B是兩個相同的小燈泡，下列說法正確的是()A閉合開關(guān)S后，燈泡A亮度一直保持不變B閉合開關(guān)S后，燈泡B逐漸變亮，最后亮度不變C斷開開關(guān)S后，燈泡A逐漸變暗，直到不亮D斷開開關(guān)S后，燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅 解析閉合開關(guān)S后，線圈L中電流逐漸增大，燈泡B中電流逐漸減小至0，A中電流越來越大至最后不再增大，故燈泡A、B同時變亮，然后燈泡B越來越暗直至熄滅，燈泡

7、A越來越亮至最亮，選項A、B均錯誤；斷開開關(guān)S后，線圈L與燈泡B構(gòu)成閉合回路，故燈泡B由暗變亮，又因為能量守恒電流越來越小，燈泡B又逐漸變暗至熄滅，選項D正確答案D8.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，正方形線圈abcd邊長為L(L<d)，質(zhì)量為m，電阻為R，將線圈在磁場上方高h處靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則下列說法正確的是()A線圈進入磁場的過程中，感應(yīng)電流為逆時針方向B線圈進入磁場的過程中，可能做加速運動C線圈穿越磁場的過程中，線圈的最小速度可能為D線圈從ab邊進入磁場到ab邊離開磁場

8、的過程，感應(yīng)電流做的功為mgd解析線圈進入磁場的過程中，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流為逆時針方向，選項A正確；由于cd邊剛離開磁場時速度也為v0，所以線圈進入磁場的過程，只能是減速運動，選項B錯誤；在線圈進入磁場的減速過程中，BILmg，而I，EBLv，代入上式得v，選項C正確；因為cd邊離開磁場時的速度與剛進入磁場時的速度大小相同，所以線框離開磁場的過程與進入磁場的過程完全相同，當ab邊離開磁場時的速度大小等于線圈從ab邊進入磁場時的速度大小，對線框運用動能定理可知，該過程中感應(yīng)電流做的功等于線框重力做的功，即為mgd，選項D正確答案ACD9.如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與

9、水平面的夾角為，上端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當速度達到v時開始勻速運動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項正確的是()AP2mgvsinBP3mgvsinC當導(dǎo)體棒速度達到時加速度大小為sinD在速度達到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功解析對導(dǎo)體棒受力分析如圖當導(dǎo)體棒以v勻速運動時(如圖甲)，應(yīng)有：mgsinF安BIL；當加力F后以2v勻速運動時(如圖乙)，F(xiàn)mgsin

10、，兩式聯(lián)立得Fmgsin，則PF·2v2mgvsin，A正確B錯誤；由牛頓第二定律，當導(dǎo)體棒的速度為時，asin，C正確；由功能關(guān)系，當導(dǎo)體棒達到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功與減少的重力勢能之和，D錯誤答案AC10.如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光重力加速度為g.求：(1)磁感

11、應(yīng)強度的大?。?2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率解析(1)設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有PIR 由題意在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN中電流為I2I0 此時金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達到最大值，有mgBLI 聯(lián)立式得B. (2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得EBLv ERI0 聯(lián)立式得v. 11.如圖甲所示，空間存在一寬度為2L的有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框，其質(zhì)量m1kg、電阻R4，在水平向左的外力F作用下，以初速度v04m/s勻減速進入磁場，線框平面與磁場垂直

12、，外力F的大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示以線框右邊剛進入磁場時開始計時，求：(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；(2)線框進入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；(3)判斷線框能否從右側(cè)離開磁場？說明理由解析(1)由Ft圖象可知，線框加速度a2m/s2線框的邊長Lv0tat24×1m×2×12m3mt0時刻線框中的感應(yīng)電流I線框所受的安培力F安BIL由牛頓第二定律F1F安ma又F11N，聯(lián)立得B T0.33 T.(2)線框進入磁場的過程中，平均感應(yīng)電動勢平均電流通過線框的電荷量qt聯(lián)立得q0.75 C.(3)設(shè)勻減速運動速度減為零的過程中線框通過的位移為x，由運動學(xué)公式

13、得0v2ax代入數(shù)值得x4m<2L所以線框不能從右側(cè)離開磁場12.如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.5m，左端接有阻值R0.3的電阻一質(zhì)量m0.1kg，電阻r0.1的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求(1)棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；(3)外力做的功WF.解析(1)設(shè)棒勻加速運動的時間為t，回路的磁通量變化量為，回路中的平均感應(yīng)電動勢為，由法拉第電磁感應(yīng)定律得其中Blx設(shè)回路中的平均電流為，由閉合電路的歐姆定律得則通過電阻R的電荷量為qt聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得q4