高三名校物理試題（新課標Ⅱ版）（第03期）10 電磁感應 含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2014屆高三名校物理試題解析分項匯編（新課標Ⅱ版)（第03期）專題10電磁感應精選名校試題單項選擇題1?！?014·云南省部分名校高三12月統(tǒng)一考試】下列說法正確的是A．兩個力的合力可能小于其中一個分力大小B．慣性是物體的固有屬性，速度越大慣性越大C．將一帶電粒子無初速度地放入電場中，在只受電場力的情況下,必定沿電場線運動D．法拉第最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應2.【2013·北京市朝陽區(qū)高三第一學期期末統(tǒng)考】某同學設計了一個電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運動，則可能是(）A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動D．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動【答案】A

3?！?013·北京市海淀區(qū)高三第一學期期末考試】如圖所示，電路中的A、B是兩個完全相同的燈泡,L是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器。當開關(guān)S斷開與閉合時，A、B燈泡發(fā)光情況是()A.S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗,B燈逐漸變亮B.S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮C。S閉合足夠長時間后，A燈泡和B燈泡一樣亮D。S閉合足夠長時間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅4?！?014·云南省部分名校（玉溪一中，昆明三中)高三第一次聯(lián)考（11月）】一接有電壓表的矩形線圈在勻強磁場中向右作勻速運動，如圖所示，下列說法正確的是A．線圈中有感應電流,電壓表有示數(shù)B．線圈中有感應電流，電壓表沒有示數(shù)C．線圈中無感應電流,電壓表有示數(shù)D．線圈中無感應電流，電壓表沒有示數(shù)5.【2014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】A．開普勒對天體的運行做了多年的研究，最終提出了萬有引力定律B．奧斯特根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說C．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導線附近的固定導線圈中，會出現(xiàn)感應電流D．楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化6.【2014·北京市石景山區(qū)高三第一學期期末考試】如圖8所示，一導線彎成直徑為d的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直．從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列說法中正確的是A．感應電流的方向先沿順時針方向，后沿逆時針方向B．CD段直導線始終不受安培力C．感應電動勢的最大值E=BdvD．感應電動勢的平均值7?！?014·貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】下列說法正確的是()A、伽俐略揭示了力與運動的關(guān)系,用理想實驗法指出在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去B、卡文迪許利用扭秤巧妙地研究出了萬有引力定律C、法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,并研究得出了法拉第電磁感應定律D、安培的分子電流假說很好地解釋了電流周圍產(chǎn)生磁場的本質(zhì)，但不能解釋磁體周圍產(chǎn)生磁場的本質(zhì)【答案】A【解析】

8?！?014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】如圖6所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向水平，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)有一矩形金屬線框,線框上下邊的距離小于磁場邊界bd間距離，下邊水平。線框從水平面a處由靜止開始下落。已知磁場上下邊界bd之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線框下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時,線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd，且線框勻速通過d水平面,則下列判斷中正確的是A．由于線框在c處速度大于b處的速度，根據(jù)安培力推導公式，則Fc〉FbB．由于線框在c處速度小于d處的速度,根據(jù)安培力推導公式，則Fc〈FdC．由于線框在b處速度小于d處的速度，根據(jù)安培力推導公式，則Fb〈FdD．以上說法均不正確【答案】C

【解析】

試題分析：線框進入磁場和離開磁場過程均有一條邊切割磁感線，感應電動勢，感應電流,安培力，其中通過水平面c時，整個線框都在磁場中,沒有磁通量變化9?！?013·北京市海淀區(qū)高三第一學期期末考試】如圖7所示,在0≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場方向垂直于xy坐標系平面（紙面)向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy坐標系平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合,bc邊長為L。設線框從t=0時刻起在外力作用下由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流i（取逆時針方向的電流為正)隨時間t變化的函數(shù)圖象可能是圖中的【答案】D【解析】試題分析：線圈的ab邊剛進入磁場時,產(chǎn)生逆時針方向的電流，隨著速度的增加，感應電流逐漸增大；線圈全部進入磁場后，無感應電流;當線圈的ab邊出離磁場時，此時cd邊切割磁感線，產(chǎn)生順時針電流，且隨速度的增加而增大。因為線圈此時的速度不為零,所以電流也是從某一值增大。選項D正確。考點：物理圖線及法拉第電磁感應定律及楞次定律。10.【2014·北京市大興區(qū)高三第一學期期末試卷】電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是A．從a到b,上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電11.【2014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學期12月聯(lián)考試卷】有以下物理現(xiàn)象：在平直公路上行駛的汽車制動后滑行一段距離，最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光;降落傘在空中勻速降落；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，并在線圈中產(chǎn)生感應電流.在這些現(xiàn)象所包含的物理過程中，運動物體具有的相同特征是A。都有重力做功 B。物體都要克服阻力做功C。都有動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D。都有勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能12.【2014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學期12月聯(lián)考試卷】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置，導軌平面的傾角為θ，導軌的下端接有電阻。當空間沒有磁場時,使ab以平行導軌平面的初速度v0沖上導軌平面，ab上升的最大高度為H；當空間存在垂直導軌平面的勻強磁場時，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導軌平面，ab上升的最大高度為h。兩次運動中導體棒ab始終與兩導軌垂直且接觸良好。關(guān)于上述情景,下列說法中正確的是A.兩次上升的最大高度比較,有H＝hB.兩次上升的最大高度比較，有H<hC。有磁場時，ab上升過程的最大加速度為gsinθD.有磁場時，ab上升過程的最小加速度為gsinθ13.【2014·北京市東城區(qū)示范校高三第一學期12月聯(lián)考試卷】如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L。一個質(zhì)量為m、邊長也為L的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行.t＝0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后,當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置Ⅱ)，導線框的速度剛好為零。此后，導線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ。則A.上升過程中，導線框的加速度逐漸增大B。下降過程中，導線框的加速度逐漸增大C。上升過程中合力做的功與下降過程中的相等D.上升過程中克服安培力做的功比下降過程中的多14?！?014·遼寧省撫順市六校聯(lián)合體高三上期期中考試】如圖所示為新一代炊具——電磁爐，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢所在.電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當磁場通過含鐵質(zhì)鍋底部時,即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流,使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。下列相關(guān)說法中正確的是()A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的B．恒定磁場越強，電磁爐的加熱效果越好C．鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的D．降低磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果15?！?013·遼寧省某重點中學高三上期期末考試】如圖7所示，固定的水平長直導線中通有電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導線平行.線框由靜止釋放，在下落過程中（）A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應電流方向保持不變C．線框所受安掊力的合力為零D．線框的機械能不斷增大16。【2013·遼寧省某重點中學高三上期期末考試】如圖9所示，光滑導軌傾斜放置,其下端連接一個燈泡,勻強磁場垂直于導軌所在平面，當ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為，除燈泡外，其它電阻不計,要使燈泡的功率變?yōu)椋ǖ珶襞葸€在額定功率范圍內(nèi))，下列措施正確的是（）A、換一個電阻為原來一半的燈泡B、把磁感應強度增為原來的2倍C、換一根質(zhì)量為原來的倍的金屬棒D、把導軌間的距離增大為原來的倍17?！?013·北京市豐臺區(qū)高三第一學期期末考試】如圖是一種焊接方法的原理示意圖.將圓形待焊接金屬工件放在線圈中,然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應電流，感應電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化,待焊工件就焊接在一起。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是()A.線圈中的電流是很強的恒定電流B.線圈中的電流是交變電流，且頻率很高C.待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小D.焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向總是相反【答案】B18.【2014·北京市大興區(qū)高三第一學期期末試卷】某同學為了驗證自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L(線圈的自感系數(shù)很大，構(gòu)成線圈導線的電阻可以忽略）、兩個相同的小燈泡A和B、開關(guān)S和電池組E,用導線將它們連接成如圖所示的電路。經(jīng)檢查，各元件和導線均是完好的，檢查電路無誤后，開始進行實驗操作。他可能觀察到的現(xiàn)象是A．閉合S瞬間，A比B先亮 B．閉合S瞬間,B比A先亮C．斷開S瞬間，A比B先熄滅 D．斷開S瞬間,B比A先熄滅19?！?013·北京市朝陽區(qū)高三第一學期期末統(tǒng)考】如圖所示，一剛性矩形銅制線圈從高處自由下落,進入一水平的勻強磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域,則（）BB3lA．若線圈進入磁場過程是勻速運動,則離開磁場過程一定是勻速運動B．若線圈進入磁場過程是加速運動，則離開磁場過程一定是加速運動C．若線圈進入磁場過程是減速運動,則離開磁場過程一定是加速運動D．若線圈進入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程一定是減速運動20.【2013·遼寧省五校協(xié)作體高三第二次模擬考試】如圖所示，寬度為d的有界勻強磁場，方面垂直于紙面向里。在紙面所在平面內(nèi)有一對角線長也為d的正方形閉合導線ABCD，沿AC方向垂直磁場邊界，勻速穿過該磁場區(qū)域。規(guī)定逆時針方向為感應電流的正方向,t=0時C點恰好進入磁場，則從C點進入磁場開始到A點離開磁場為止，閉合導線中感應電流隨時間的變化圖象正確的是：【答案】A【解析】試題分析：線框進入磁場后切割磁感線的有效長度先變大后減小，電流方向恒為逆時針，離開磁場時切割磁感線的有效長度先變大后減小，電流方向恒為順時針,符合條件的選項為A?？键c:導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律二、多項選擇題21.【2014·貴州省六盤水市六校聯(lián)合統(tǒng)考高三12月月考】2012年度諾貝爾物理學獎授予了法國科學家塞爾日·阿羅什與美國科學家大衛(wèi)·維因蘭德,以表彰他們獨立發(fā)明并發(fā)展測量和控制粒子個體、同時保持它們量子力學特性的方法。在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.下列表述符合物理學史實的是（）A．開普勒認為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比B．庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實現(xiàn)了他對電荷間相互作用力規(guī)律的研究C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學思想是分不開的D．安培首先引入電場線和磁感線，極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究22.【2014·遼寧省撫順二中高三上期期中考試】在物理學發(fā)展的過程中，許多科學家付出了艱苦的努力，做出了偉大的貢獻.下列說法符合史實的是：（）A。牛頓在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，接受了胡克等科學家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想。B.法國學者庫侖把自然界存在的兩種電荷分別命名為正，負電荷C.英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應D.在建立能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的過程中，有幾位科學家如邁爾,焦耳，亥姆霍茲等的工作最有成效23。【2014·遼寧省撫順二中高三上期期中考試】在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S=20cm2。螺線管導線電阻r=1。0Ω，R1=4。0Ω,R2=5。0Ω，C=30μF.在一段時間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。則下列說法中正確的是（)A。螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢為1。2VB.閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電C。電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×10-2WD。S斷開后,流經(jīng)R2的電量為1。8×10—5,故D選項正確?？键c：本題考查電磁感應.24?！?014·遼寧省沈陽市高三教學質(zhì)量監(jiān)測(一)】如圖所示，在磁感應強度B=1。0T的勻強磁場中，金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U型導軌上以速度向右勻速滑動，兩導軌間距離L=1.0m，電阻R=3.0，金屬桿的電阻r=1.0，導軌電阻忽略不計，則下列說法正確的是A、通過R的感應電流的方向為由d到aB．金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的大小為2。0VC.金屬桿PQ受到的安培力大小為0。5ND．外力F做功大小等予電路產(chǎn)生的焦耳熱25.【2014·云南省部分名校高三12月統(tǒng)一考試】AOC是光滑的直角金屬導軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒靠立在導軌上（開始時b離O點很近),如圖所示．它從靜止開始在重力作用下運動,運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中 A．感應電流方向始終是b→a B．感應電流方向先是b→a,后變?yōu)閍→b C．所受磁場力方向垂直于ab向上 D．所受磁場力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上非選擇題26。【2013·北京市朝陽區(qū)高三第一學期期末統(tǒng)考】(8分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L=0。40m，軌道左側(cè)連接一定值電阻R=0.80Ω。將一金屬直導線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，導線ab的質(zhì)量m=0。10kg、電阻r=0.20Ω，回路中其余電阻不計。整個電路處在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，B的方向與軌道平面垂直。導線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2。0m/s2由靜止開始做勻加速直線運動，求：(1）5s末的感應電動勢大小;（2）5s末通過R電流的大小和方向;（3）5s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的大小?！敬鸢浮浚?）2V（2)2。0A（3)0。6N

【解析】

27.【2014·貴州省遵義市第四中學高三上學期第三次月考】（18分)如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L,導軌平面與水平面成α角，導軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導軌上,彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿軌道平面向上運動達最大速度v1，然后減速為零，再沿軌道平面向下運動……一直往復運動到靜止（導軌與金屬桿的電阻忽略不計)．試求：（1）細桿獲得初速度瞬間，通過R的電流I（2）當桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離L1（3)桿由初速度v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q28。【2013·北京市海淀區(qū)高三第一學期期末考試】如圖15所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導軌,間距L=0。50m，導軌平面與水平面間夾角θ=370,N、Q間連接一個電阻R=5。0Ω,勻強磁場垂直于導軌平面向上，磁感應強度B=1。0T。將一根質(zhì)量m=0。050kg的金屬棒放在導軌的ab位置，金屬棒及導軌的電阻不計?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與導軌垂直,且與導軌接觸良好。已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0。50，當金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離s=2。0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0。80.求:(1)金屬棒沿導軌開始下滑時的加速度大??；（2）金屬棒達到cd處的速度大??；（3）金屬棒由位置ab運動到cd的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。29?！?013·北京市海淀區(qū)高三第一學期期末考試】如圖所示，水平地面上方有一高度為H、上、下水平界面分別為PQ、MN的勻強磁場,磁感應強度為B.矩形導線框ab邊長為l1，bc邊長為l2，導線框的質(zhì)量為m，電阻為R。磁場方向垂直于線框平面向里，磁場高度H〉l2.線框從某高處由靜止落下,當線框的cd邊剛進入磁場時，線框的加速度方向向下、大小為；當線框的cd邊剛離開磁場時，線框的加速度方向向上、大小為。在運動過程中,線框平面位于豎直平面內(nèi),上、下兩邊總平行于PQ.空氣阻力不計，重力加速度為g。求:(1）線框的cd邊剛進入磁場時，通過線框?qū)Ь€中的電流；（2)線框的ab邊剛進入磁場時線框的速度大小;（3）線框abcd從全部在磁場中開始到全部穿出磁場的過程中，通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量.【答案】（1）（2)（3）【解析】E==I=解得q=I=考點：此題考查牛頓第二定律及運動公式；法拉第電磁感應定律.30.【2014·北京市石景山區(qū)高三第一學期期末考試】(11分）圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I—t圖像．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，傾角θ=30°．軌道上端連接有阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.4kg,桿長L=1.0m．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放,此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I—t圖像，設桿在整個運動過程中與軌道垂直,取g=（1）t=0。5s時電阻R的熱功率;（2）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（3）估算0~1。2s內(nèi)通過電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱．(3）1。2s內(nèi)通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知，總格數(shù)為130格,31.【2014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】如圖15所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架,MM′和NN′相互平行且足夠長,間距l(xiāng)=0.40m，質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導體棒與框架的摩擦忽略不計。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應強度B=0.50T。t=0時，垂直于導體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導體棒ab從靜止開始運動;當t=t1時,金屬框架將要開始運動,此時導體棒的速度v1=6。0m/s；經(jīng)過一段時間，當t=t2時，導體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s.在運動過程中，導體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計.設框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g?。?)求動摩擦因數(shù)μ；（2）當t=t2時，求金屬框架的加速度;(3）若在0~t1這段時間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0。10J,求該過程中導體棒ab位移x的大小?！敬鸢浮?1)（2）（3）

【解析】

（3)在0~t1時間內(nèi)，電路中產(chǎn)生的總熱量 （1分)根據(jù)功能原理，拉力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱和金屬棒動能 (1分）解得： （1分)

考點:電磁感應

32?！?/p>