【十年高考】2003—2012高考物理試題分類解析專題15電磁感應(yīng)

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1、 十年高考 (2003 —2012）物理試題分類解析 專題 15 電磁感應(yīng) 一． 2012 年高考題 1. （ 2012北京理綜）物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖，她把一個帶 鐵芯的線圈 I 、開關(guān) S 和電源用導(dǎo)線連接起來后 . 將一金屬套環(huán)置于線圈 L 上，且使鐵芯穿 過套環(huán)。閉合開關(guān) S 的瞬間，套環(huán)立刻跳起。 某同學(xué)另找來器材再探究此實驗。他連接好電 路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均末動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中， . 導(dǎo)致套 環(huán)未動的原因可能是 A. 線圈接在了直流電源上 .

2、B. 電源電壓過高 . C. 所選線圈的匝數(shù)過多， D. 所用套環(huán)的材料與老師的不同 1. 【答案】： D 【解析】：老師演示實驗所用套環(huán)為金屬套環(huán)（閉合 導(dǎo)體），閉合開關(guān) S 的瞬間， 套環(huán)中磁通量變化， 產(chǎn)生感應(yīng)電流， 套環(huán)受到排斥， 立刻跳起。 同學(xué)實驗，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是所用套環(huán)的材料不是導(dǎo)體或不閉合，選項 D 正確。 【考點定位】此題考查電磁感應(yīng)和“跳環(huán)實驗”。 2. （ 2012海南物理）如圖，一質(zhì)量為 m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上， 細(xì)線從一水平金屬環(huán)中穿過。 現(xiàn)將環(huán)從位置 I 釋放，環(huán)經(jīng)過磁 鐵到達(dá)

3、位置 II 。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為 T1 和 T2，重力加速度大小為 g，則 A． T1>mg， T2>mg B． T1mg， T2mg 【答案】： A 【解析】：環(huán)從位置 I 釋放下落，環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時，環(huán)中磁通量都變化， 都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對圓環(huán)有向上的作用力。 根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對磁鐵有向下的作用力，所以 T1>mg， T2>mg，選項 A 正確。 【考點定位】此題考查電磁感應(yīng)、楞

4、次定律及其相關(guān)知識。 3. （ 2012新課標(biāo)理綜）如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直 1 徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度大小為 B0. 。使該線 框從靜止開始繞過圓心 O、垂直于半圓面的軸以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感 應(yīng)電流。 現(xiàn)使線框保持圖中所示位置， 磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化。 為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn) 動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度 B 隨時間的變化率 B 的大小應(yīng)為 t 4 B0 2 B0

5、C. B0 D. B0 A. B. 2 4．（ 2012四川理綜）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 θ 確定，如圖所示。則 A． θ =0 時，桿

6、產(chǎn)生的電動勢為 2Bav B． θ =π /3 時，桿產(chǎn)生的電動勢為 3 Bav C． θ =0 時，桿受的安培力大小為 3B2av ( 2)R 0 3B2av D． θ =π /3 時，桿受的安培力大小為 (5 3)R0 4. 【答案】： AD 2 誤 D 正確。 【考點定位】此題考查電磁感應(yīng)及其相

7、關(guān)知識。 5．（ 4 分）（ 2012 上海物理）為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計 G與線 圈 L 連接，如圖所示。己知線圈由 a 端開始繞至 b 端：當(dāng)電流從電流計 G 左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。 （1）將磁鐵 N 極向下從線圈上方豎直插入 L 時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯 視線圈，其繞向為 ____________（填：“順時針”或“逆時針”）。 （2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離 L 時，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視 線圈，其繞向為 ____________（填：“順時針”或“逆時針”）。 5【答案】：（ 1）

8、順時針（ 2）逆時針 【解析】：（1）將磁鐵 N 極向下從線圈上方豎直插入 L 時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明 L 中電 流從 b 到 a。根據(jù)楞次定律， L 中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈， 電流為逆時針方向，線圈其繞向為順時針。 （2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離 L 時，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明 L 中電流從 a 到 b。 根據(jù)楞次定律， L 中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時針 方向，俯視線圈，其繞向為逆時針。 【考點定位】此題考查電磁感應(yīng)、楞次定律、安培定則及其相關(guān)知識。 二．

9、 2011 年高考題 1. （ 2011 北京理綜）某同學(xué)為驗證斷電自感現(xiàn) 象，自己找來帶鐵心的線圈 L，小燈泡 A ，開關(guān) 3 S 和電池組 E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān) S1，小燈泡發(fā) 光；再斷開開關(guān) S2，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示 時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象， 他冥思苦想找不出原因。 你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原 因是 A．電源的內(nèi)阻較大 B．小燈泡電阻偏大 C．線圈電阻偏大 D．線圈的自然系數(shù)較大

10、 【答案】： C 情況。 2．（2011 江蘇物理） 如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流 I ，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)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(yīng)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 【解析】： 通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場隨離導(dǎo)線的距離增大而減小，線框由靜止釋放， 在下落過 程中， 穿過線框的磁通量逐漸減小， 由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電

11、流方向保持不變， 現(xiàn)象 A 錯誤 B 正確；由于線框上下兩邊所在處磁場的磁感應(yīng)強度大小不同，線框所受安掊力的合 力不為零， 選項 C 錯誤； 線框在下落過程中磁通量變化產(chǎn)生了感應(yīng)電流， 線框的機械能不斷 減小，選項 D 錯誤。 【答案】 B 【點評】此題考查產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件、楞次定律、能量守恒定律等知識點。 4 3（ 2011上海物理）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(dāng) 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

12、 (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】：根據(jù) b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，根 據(jù)左手定則可知，圓環(huán) a由于轉(zhuǎn)動引起的電流產(chǎn)生的磁場在圓環(huán) a外面 的磁 場方向垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律和安培定則可知圓環(huán) a順時 針減速旋轉(zhuǎn)，選項 B正確。 【答案】 B 【點評】此題考查楞次定律、安培定則等知識點。此題對推理能力要求較高。 4. （ 2011上海物理）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方 向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于

13、O 點， 將圓環(huán)拉至位置 a 后無初速釋放，在圓環(huán)從 a 擺向 b 的過程中 (A) 感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針 (B) 感應(yīng)電流方向一直是逆時針 (C) 安培力方向始終與速度方向相反 (D) 安培力方向始終沿水平方向 【答案】 AD 【點評】此題考查楞次定律、安培力等知識點。解答此題的易錯點是受思維定勢影響， 認(rèn)為 安培力方向始終與速度方向相反。 三． 2010 年高考題 1（ 2010 海南物理）一金屬圓環(huán)水平固定放置?，F(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿

14、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 5 D．先相互排斥，后相互吸引 正確。 【答案】 D 【點評】 此題考查楞次定律。 對于應(yīng)用楞次定律判斷導(dǎo)體與磁鐵之間的相對運動， 可歸納為 來拒去留，即當(dāng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)體時，二者相斥，阻礙靠近；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離閉合導(dǎo)體時，二者 相吸，阻礙遠(yuǎn)離。 2（ 2010 全國理綜 1）某地的地磁場磁感應(yīng)強度的豎直分量方向向下，

15、大小為 4.5 10-5 T。 一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?100m，該河段漲潮和落潮時有海水（視為 導(dǎo)體）流過。設(shè)落潮時，海水自西向東流，流速為 2m/s。下列說法正確的是 A．河北岸的電勢較高 B ．河南岸的電勢較高 C．電壓表記錄的電壓為 9mV D ．電壓表記錄的電壓為 5mV 答案： BD【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律， =4.5 10-5 100 2V=9 10-3V，選項 A E=BLv 錯誤 B 正確。根據(jù)右手定則， 感應(yīng)電動勢方向自南向北， 即北岸是正極電勢高， 南岸電勢低

16、， 選項 C 錯誤 D 正確 . 。 【點評】此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律和右手定則。 3． (2010 北京理綜 ) 在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡 L1 和 L2 分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈 L 和一個滑動變阻器 R。閉合開關(guān) S 后，調(diào)整 R，使 L1 和 L2 發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電 流均為 I 。然后，斷開 S。若 t ′時刻再閉合 S，則在 t ′前后的一 小段時間內(nèi)，正確反映流過 L1 的電流 L 1、流過 2 的電流 l 2 隨時間 t 變化的圖象是

17、 L 6 答案： B【解析】與滑動變阻器 R串聯(lián)的小燈泡 L2，閉合 S 后直接變亮，電流變化圖象應(yīng)為 平行橫軸的直線（如圖 A 中圖線所示），選項 C D 錯誤。與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的小燈泡 L1，閉合 S 后，自感線圈要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大，通過小燈泡 L1 的電流逐漸變大， 所以選項 B 正確。 【點評】此題考查通電自感現(xiàn)象。要注意通電自感選項和斷電自感現(xiàn)象的區(qū)別。

18、 4. （ 2010 江蘇物理）如圖所示的電路中，電源的電動勢為 E, 內(nèi) 阻為 r ，電感 L 的電阻不計，電阻 R的阻值大于燈泡 D 的阻值， 在 t =0 時刻閉合開關(guān) S，經(jīng)過一段時間后，在 t=t 1 時刻斷開 S, 下列表示 A、 B 兩點間電壓 UAB隨時間 t 變化的圖象中，正確的 是 答案： B【解析】在 t =0 時刻閉合開關(guān) S，由于電感 L 產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流通過，電源輸出電流較小路端電壓較高，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定，電源輸出電流較大路端電壓較低。 在 t

19、=t 1 時刻斷開 S，電感 L 產(chǎn)生自感電動勢， 與燈泡構(gòu)成閉合回路， 燈泡 D中有反向電流通過，所以表示 A、 B 兩點間電壓 UAB隨時間 t 變化的圖象中正確的是 B。 【點評】 此題需要判斷通電后燈泡兩端電壓變化情況和斷電后燈泡兩端電壓變化情況， 難度 較大。 5．（ 2010 高考海南物理）下列說法正確的是 A．當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢 B．當(dāng)線圈中電流反向時．線圈中自感電動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，線圈中自感電動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，線圈中自感電動勢

20、的方向與線圈中電流的方向相反 答案： AC 7 勢的方向與線圈中電流的方向相同，選項 D 錯。 【點評】此題考查自感電動勢和楞次定律，難度較大。 6（2010` 浙江理綜） 半徑為 r 帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩 端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為 d，如圖 （左）所示。有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，

21、變化規(guī)律如圖（右）所示。在 t =0 時刻平板之間中心有一重力不計， 電荷量為 q 的靜止微粒， 則以下說法正確的是 （ ） A. 第 2 秒內(nèi)上極板為正極 B. 第 3 秒內(nèi)上極板為負(fù)極 C. 第 2 秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢? D. 第 3 秒末兩極板之間的電場強度大小為 0.2 πr 2/ d 答案： A 解析： 在 0～ 1s 內(nèi)，由楞次定律可知，金屬板上極板帶負(fù)電 ，金屬板下極板帶

22、 8 7．（ 2010 重慶理綜）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實驗研究，實驗裝 置的示意圖可用題圖表示，兩塊面積均為 S 的平行金屬板，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

23、應(yīng)強度的豎直分量為 B，河水的電阻率為 ρ ，水面上方有 一阻值為 R 的電阻通過絕緣導(dǎo)線和電鍵 K 連接到兩個金屬板 上，忽略邊緣效應(yīng)，求： （ 1） 該發(fā)電裝置的電動勢； （ 2） 通過電阻 R的電流強度。 （ 3） 電阻 R消耗的電功率。 【解答】（ 1）由法拉第電磁感應(yīng) 定律，該發(fā)電裝置的電動勢 E＝ Bdv。 (2) 兩板間河水的電阻 d r = S 由閉合電路歐姆定律，有 I = E BdvS 。 r R d SR (3) 由電功

24、率公式，電阻 R 消耗的電功率 = 2 R P I 9 【點評】此題考查電阻定律、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和電功率等。 四． 2009 年高考題 1. （ 2009 寧夏理綜）醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。 電磁血流計由一對電極 a 和 b 以及磁極 N 和 S 構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極 a、b 均與血管壁接觸， 兩觸點的連線、 磁場方向和 血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離 子隨血流一起在磁場中運動，電極 a、 b

25、 之間會有微小 電 勢差。在達(dá)到平衡時， 血管內(nèi)部的電 場可看作是勻強電場， 血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次 監(jiān)測中，兩觸點的距離為 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為 160μV， 磁感應(yīng)強度的大小為 0.040T 。則血流速度的近似值和電極 a、 b 的正負(fù)為 A． 1.3m/s ， a 正、 b 負(fù) B ． 2.7m/s ， a 正、 b 負(fù) C． 1.3m/s ， a 負(fù)、 b 正 D ． 2.7m/s ， a 負(fù)、 b 正 答案： A 【解析】設(shè)血流速度為 v，兩觸點

26、的距離 d 近似為血管直徑，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，兩 觸點間的電勢差 ，解得 = 160 10 6 m/s=1.3m/s 。根據(jù)右手定則，電極a U=Bdv v=U/Bd 0.04 3 10 3 為正， b 為負(fù)，所以選項 A 正確。 【點評】 此題也可依據(jù)左手定則， 順著血流進(jìn)入磁場的正離子在磁場中受到洛倫茲力作用向 上偏，負(fù)離子在磁場中受到洛倫茲力作用向下偏，因此電極 a、 b 的正負(fù)為 a 正、 b 負(fù)；當(dāng) 穩(wěn)定時，血液

27、中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，則 qE=qvB，而 E=U/d，聯(lián)立解得 血流速度的近似值。 2. （09寧夏理綜） . 如圖所示， 一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)， O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個圓心角為 90 的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場，兩磁場磁感應(yīng)強度的大小 相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿 OM可繞 O轉(zhuǎn)動， M 端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有 電阻 R。桿 OM以勻角速度 逆時針轉(zhuǎn)動， t= 0 時恰好在圖 示位置。規(guī)定從 a 到 b 流經(jīng)電阻 R 的

28、電流方向為正，圓環(huán) 10 和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計，則桿從 t=0 開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨 ωt 變化的圖象是 ( ) 答案： C【解析】依據(jù)右手定則，可知在 0— π /2 內(nèi)，導(dǎo)體桿中電流方向由 M到 O，流經(jīng)電 1 BL 阻 R 的電流方向則是由 b 到 a，為負(fù)值，且大小為 I 2 R  2 為一定值，在 π /2 — π 內(nèi) 沒有感

29、應(yīng)電流，在 π —3π /2 內(nèi)電流的方向相反，即沿正方向，在 3π /2 —2π 內(nèi)沒有感應(yīng) 電流，因此選項 C 正確。 3. （ 2009海南物理）一長直鐵芯上繞有一固定線圈M， 鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬 環(huán) N，N 可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動。 M連接在如圖所示的電路中， 其中 R 為滑線變阻器， E1 和 E2 為直流電源， S 為 單刀雙擲開關(guān)。下列情況中，可觀測到 N向左運動的是 A．在 S 斷開的情況下， S 向 a 閉合的瞬間 B．在 S 斷開的情況下， S 向 b 閉合的瞬間 C．在 S 已向 a

30、 閉合的情況下，將 R 的滑動頭向 c 端移動時D．在 S 已向 a 閉合的情況下，將 R 的滑動頭向 d 端移動時答案 ： C 4（ 2009浙江理綜）如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為 B、方向豎直 向上的勻強磁場中， 有一質(zhì)量為 m 、阻值為 R 的閉合矩形金屬線框 11 abcd 用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在 O點，并可繞 O點擺動。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋 放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。 則線框

31、中感應(yīng)電流的方向是 A． a b c d a B． d c b a d C．先是 D．先是  d c b a d ，后是 a b c d a a b c d a ，后是 d c b a d 答案 B 【解析】由楞次定律，一開始磁通量減小，后來磁通量增大，由“增反”“減同”可知電流 方向是 d c b a d 5（09全國理綜 2 ）如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直 于紙面向里，大小隨時間的變化率 B k ， k 為負(fù)的常量。 t 用電阻率為

32、ρ 、橫截面積為 S 的硬導(dǎo)線做成一邊長為 l 的方框。 將 方 框固 定 于紙 面內(nèi) ，其 右半部 位 于磁 場區(qū) 域中 。 求： 導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??； （1） 磁場對方框作用力的大小隨時間的變化率。 【解析】 .(1) 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=△ / △ t =△BS’/ △t=l 2k/2 ① 在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流 I=E/R， ② R 4l ③ , s

33、 聯(lián)立①②③得 kls 。 I 8 (2) 導(dǎo)線框所受磁場力的大小為 F BIl , 它隨時間的變化率為 F Il B , t t 由以上各式聯(lián)立可得 F k 2 l 2 s . t 8 6. （ 2009高考安徽理綜）如圖甲所示，一個電阻為 R 面積為 S 的矩形導(dǎo)線框 abcd，水平 放置在勻強磁場中， 磁

34、場的磁感應(yīng)強度為 B，方向與 ad 邊垂直并與線框平面成 45角，OO’ 風(fēng)別是 ab 和 cd 邊的中點?，F(xiàn)將線框右半邊 abcO’繞 OO’逆時針旋轉(zhuǎn) 90到圖乙所示位置。 12 在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是 A C  2BS 2R BS R 

35、 2BS B R D 0 解析：對線框的右半邊（ abcO’）未旋轉(zhuǎn)時整 b(c) 個回路的磁通量1=BSsin45 = 2 BS b(c) 2 o(o′) o(o′) 7 （ 09廣東高考物理）如圖（ a）所示，一個電阻值為 R ，匝數(shù)為 n 的圓形金屬線與阻值 為 2R 的電阻 R1 連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為 r 1 . 在

36、線圈中半徑為 r 2 的圓形區(qū)域存在垂 直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度 B 隨時間 t 變化的關(guān)系圖線如圖 18（ b）所示。 圖線與橫、縱軸的截距分別為 t 0 和 B0 . 導(dǎo)線的電阻不計。求 0 至 t 1 時間內(nèi)， （ 1）通過電阻 R1 上的電流大小和方向； （ 2）通過電阻 R1 上的電量 q 及電阻 R1 上產(chǎn)生的熱量。 13

37、 【解析】（ 1）由圖象分析可知， 0 至 t 1 時間內(nèi)△ B/ △ t =B0/ t 0, 由法拉第電磁感應(yīng)定律有 E=n△ B/ △ t =nS△ B/ △t 2 而 S=π r 2 由閉合電路歐姆定律有 I 1=E/( R 1 + R) 聯(lián)立以上各式解得通過電阻 R 上的電流大小為 nB0 r22 I = 。 1 1 3Rt0 由楞次定律可判斷通過電阻 R1 上的電流方向為從 b 到 a。 （2）通過電阻 R1 上的電量 q= I 1t 1= nB0 r2

38、2 t 1 ， 3Rt0 電阻 R1 上產(chǎn)生的熱量 Q= I 1 R 1 t 1= 2n 2 2 2 4 。 B0 r2 t1 2 9Rt02 五． 2008 年高考題 1、（ 2008江蘇物理第 8題）如圖所示的電路中，三個相同的燈泡 a、b、 c和電感 L 、L 與直 1 2 流電源連接， 電感的電阻忽略不計． 電鍵 K從閉合狀態(tài)突 K L 1 L 2

39、 然斷開時，下列判斷正確的有 E a b c A ． a先變亮，然后逐漸變暗 B． b先變亮，然后逐漸變暗 C． c先變亮，然后逐漸變暗 D． b、c都逐漸變暗 14 2. （ 2008 四川理綜卷第 17 題）、在沿水平方向的勻強磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動。開始時線圈靜止，線圈平面與磁場

40、方向既不平行也不垂直， 所成的銳角為 α 。在磁場開始增強后的一個極短時間內(nèi)，線圈平面 A．維持不動 B．將向使 α 減小的方向轉(zhuǎn)動 C ．將向使 α 增大的方向轉(zhuǎn)動 D ．將轉(zhuǎn)動，因不知磁場方向，不能確定 α 會增大還是會減小 解析： 由楞次定律“感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”可知，在磁場 開始增強后的一個極短時間內(nèi)，線圈平面將向使 α 減小的方向轉(zhuǎn)動，選項 B 正確。 答案： .B 點評：此題考查對楞次定律的理解與運用。 3. （ 2008重慶理綜）如題 18 圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為

41、 m 的銅質(zhì)矩形線圈 . 當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線 AB 正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力 FN 及在水平方向運動趨勢的正確判斷是 A. FN 先小于 mg后大于 mg, 運動趨勢向左 B. FN 先大于 mg后小于 mg, 運動趨勢向左 C. FN 先大于 mg后大于 mg, 運動趨勢向右 D. FN 先大于 mg后小于 mg, 運動趨勢向右 15

42、 4.(2008 海南物理 ) 法拉第通過靜心設(shè)計的一系列試驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，將歷史 上認(rèn)為各自獨立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來．在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中，所作的推論后來被實驗否定的是 A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導(dǎo) 體表面感應(yīng)出電荷，那么靜止 導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流 B．既然磁鐵可在近旁運動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢， 那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈 中感應(yīng)出電流 C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流， 那么靜止的磁鐵也可在近旁運動 的

43、導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢 D．既然運動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢， 那么運動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流 磁鐵在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場， 在近旁運動的線圈切割磁鐵磁場的磁感線可以在線圈中感應(yīng)出電流， 選項 C 所作的推論后來被實驗肯定； 運動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流在周圍產(chǎn)生 運動的磁場， 近旁的線圈切割運動磁場的磁感線可以在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)出電流， 選項 D 所作的推論后來被實驗肯定。 5、 (2008 海南物理 ) 一航天飛機下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場的影響，

44、 則當(dāng)航天飛機位于赤道上空 A ．由東向西水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下 B ．由西向東水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下 C ．沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由 16 下向上 D ．沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢 6. （ 2008寧夏理綜）如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串 P v 有兩個電阻

45、 R和 r ，導(dǎo)體棒 PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強磁 a 場的方向垂直紙面向里．導(dǎo)體棒的電阻可忽略．當(dāng)導(dǎo)體棒向 r b Q 左滑動時，下列說法正確的是 A．流過 R的電流為由 d 到 c，流過 r 的電流為由 b 到 a B．流過 R的電流為由 c 到 d，流過 r 的電流為由 b 到 a C．流過 R的電流為由 d 到 c，流過 r 的電流為由 a 到 b D．流過 R的電流為由 c 到 d，流過 r 的電流為由 a 到 b 答案： B解析： 當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時

46、， 由右手定則可判斷出 PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向從  d R c P 指向 Q，流過 R的電流為由 c 到 d，流過 r 的電流為由 b 到 a，選項 B 正確。 六． 2007 年高考題 1. （ 2007 寧夏理綜卷第 20 題）電阻 R、電容 C與一線圈連成閉合回路， 條形磁鐵靜止于線 圈的正上方，

47、N 極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在 N 極 S R 的電流方向和電容器極板的帶電情況 接近線圈上端的過程中，流過 N a 是 A、從 a 到 b，上極板帶正電 R C B、從 a 到 b，下極板帶正電 b C、從 b 到 a ，上極板帶正電 D、從 b 到 a，下極板帶正電 解析：在 N 極接近線圈上端的過程中，線圈中磁通量增大，有楞次定律可知，線圈中 產(chǎn)生從 b 到 a 流過 R的電流，下極板帶正電

48、，選項 D 正確。 答案： D 2. （ 2007 年高考海南物理）在如圖所示的電路中， a、b 為兩個 完全相同的燈泡， L 為自感線圈， E 為電源， S 為開關(guān)， 關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是 Ａ . 合上開關(guān)， a 先亮， b 后亮；斷開開關(guān)， a、 b 同時熄滅 Ｂ . 合上開關(guān)， b 先亮， a 后亮；斷開開關(guān)， a 先熄滅， b 后熄滅 Ｃ . 合上開關(guān)， b 先亮， a 后亮；斷開開關(guān)， a、 b 同時熄滅 Ｄ . 合上開關(guān)， a 、 b 同時亮；斷開開關(guān)， b 先熄滅，

49、a 后熄滅 3. （ 2007四川理綜）如圖所示，矩形線圈 abcd 在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸 P1 和 P2 以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時 A．線圈繞 P1 轉(zhuǎn)動時的電流等于繞 P2 轉(zhuǎn)動時的電流 B ．線圈繞 P 轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞 P 轉(zhuǎn)動時的電動勢 1 2 C ．線圈繞 P1 和 P2 轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是 a→b→ c→ d D 線圈繞 P1 轉(zhuǎn)動時 dc 邊受到的安培力大于繞 P2 轉(zhuǎn)動時 dc 邊受到的安培力

50、 答案： A 解析：矩形線圈 abcd 在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，線圈繞 P1 轉(zhuǎn)動時的電流等于繞 P2 轉(zhuǎn)動時 的電流，選項 A 正確 B 錯誤；由右手定則可判斷出線圈繞 P1 和 P2 轉(zhuǎn)動時電流的方向相同， 都是 a→ d→ c→b，選項 C 錯誤；線圈繞 P1 轉(zhuǎn)動時 dc 邊受到的安培力等于繞 P2 轉(zhuǎn)動時 dc 邊 受到的安培力，選項 D 錯誤。 4. （ 2007上海物理）如圖（ a）所示，光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為 L、 導(dǎo)軌左端接有阻值為 R的電阻，質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒 的電阻均不計，且接觸

51、良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強磁 場，磁感應(yīng)強度大小為 B。開始時，導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端，當(dāng)磁場以速度 v1 勻速向右移動時，導(dǎo)體棒隨之開始運動，同時受到水平向左、大小為 f 的恒定阻力， 并很快達(dá)到恒定速度，此時導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。 （ 1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度 v2； 18 （ 2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場運動，阻力最大不能超過多少？ （ 3）導(dǎo)體棒以恒定速度運動時，單位時間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？

52、 （ 4）若 t ＝ 0 時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運 動，經(jīng)過較短時間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運動，其v- t  R m v1 B L （a） v vt 關(guān)系如圖（ b）所示，已知在時刻 t 導(dǎo)體棋睥瞬時速度大小  O t t 為 vt ，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運動時的加速度大小。

53、 七． 2006 年高考題 1．（ 2006四川理綜）如圖所示，接有燈泡 L 的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強磁場中，一 導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運動， 其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同。 19 圖中 O位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置， P、Q兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若 兩導(dǎo)軌的電阻不計，則 A．桿由 O到 P 的過程中，電路中電流變大 B

54、 B．桿由 P 到 Q的過程中，電路中電流一直變大 L C．桿通過 O處時，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變 D．桿通過 O處時，電路中電流最大 P OQ 答案： D 解析：桿由 O到 P 的過程中，導(dǎo)體桿速度減小，電路中電流變小，選項 A 錯誤； 桿由 P 到 Q的過程中，導(dǎo)體桿速度先增大后減小，電路中電流先變大后減小，選項 B 錯誤； 桿通過 O處時，電路中電流最大，電路中電流方向不發(fā)生改變，選項 D 正確 C 錯誤。 2（ 2006天津理綜）在豎直向上的勻強磁場中

55、，水平放 置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流 的正方向如圖 1 所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度 B 隨時間 t 如圖 2 變化時，下圖中正確表示線圈中感應(yīng)電動勢 E 變化的是 A B C D 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律，正確表示線圈中感應(yīng)電動勢 E 變化的是 A。 八． 2005 年高考題 1．（ 2005北京理綜）現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈 A、線圈 B、電流計及開關(guān)如下圖連接， 在開關(guān)閉合、 線圈

56、A 放在線圈 B 中的情況下， 某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動端 P 向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷 20 A. 線圈 A 向上移動或滑動變阻器滑動端 P 向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn) B. 線圈 A 中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn) C.滑動變阻器的滑動端 P 勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央 D.因為線圈 A、線圈 B 的繞線方向未知，故無法判斷電流 計指針偏

57、轉(zhuǎn)的方向 答案： B 解析：將滑線變阻器的滑動端 P 向左加速滑動時，回路中電流加速減小，副線圈中 磁通量減小， 與線圈 A 中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)效果相同， 都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)， 選項 B 正確。 23．（ 16 分（ 2005 天津理綜）圖中 MN和 PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距 l 為 0.40m，電阻不計，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度 B 為 0.50T 的勻強磁場垂直。質(zhì)量 m為 6.0 10 -3 kg、電阻為 1.0 Ω 的金屬桿 ab 始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌 兩端分別接有滑動變阻器和阻

58、值為 3.0 Ω 的電阻 R。當(dāng)桿 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速度 v 1 勻速下滑，整個電路消耗的電功率 P 為 0.27W，重力加速度取 10m/s 2，試求速率 v 和滑 動變阻器接入電路部分的阻值R2。 九． 2004 年高考題 1．（ 2004上海物理）兩圓環(huán) A、 B置于同一水平面上，其中 A 為均勻帶電絕緣環(huán)， B 為導(dǎo) 體環(huán)，當(dāng) A 以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時， B 中產(chǎn)生如

59、圖所示方向的感 應(yīng)電流。則 A． A 可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小。 B． A 可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大。 C． A 可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小。 21 D． A 可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大。 答案： BC解析：根據(jù)楞次定律， B 中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流， A 可能帶正電且轉(zhuǎn)速增 大； A 可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減?。贿x項 BC正確。 2．（ 2004 全國理綜 2）一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎 直向 上，磁感應(yīng)強度為 B。直升飛機螺旋槳

60、葉片的長度為l ，螺旋槳 B 轉(zhuǎn)動的頻率為 f ，順著地磁場的方向看螺旋槳， 螺旋槳按順時針 方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為 a，遠(yuǎn)軸端為 b，如圖所示。 如果忽略 a 到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用 ε 表示每個葉片中的感應(yīng) 電動勢，則 A． ε＝ π fl 2B，且 a 點電勢低于 b 點電勢 B． ε＝ 2π fl 2 B，且 a 點電勢低于 b 點電勢 C． ε＝ π fl 2B，且 a 點電勢高于 b 點電勢 D． ε＝ 2π fl

61、 2B，且 a 點電勢高于 b 點電勢 答案： A 解析：由右手定則可判斷出感應(yīng)電動勢方向由 a 指向 b， a 點電勢低于 b 點電 勢；由法拉第電場感應(yīng)電律，每個葉片中的感應(yīng)電動勢 ε ＝π fl 2B，選項 A 正確。 十． 2003 年高考題 1. （2003 上海物理， 6）粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面， 其邊界與正方形線框的邊平行。 現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個 不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊 a、b 兩點間的電勢差絕對值最 大的

62、是 （ ） 答案： B 解析：使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和 感應(yīng)電流相同。當(dāng) ab 邊切割磁感線作為電源時， a、 b 兩點間的電勢差絕對值最大，設(shè)正方 形線框每邊電阻為 R，a、b 兩點間的電勢差絕對值最大為 I 3R，其它三種情況， a、b 兩點 22 間的電勢差等于 IR。選項 B 正確。 2（ 2003 上海物理， 22）如圖所示， OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌， O、 C

63、 處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示）， R1=4Ω、 R2=8Ω （導(dǎo)軌其它部分電阻不計）。導(dǎo) 軌 OAC的形狀滿足 y 2 sin x （單位： m）。磁感應(yīng) 3 強度 B=0.2T 的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。 一足夠長 的金屬棒在水平外力 F 作用下，以恒定的速率 v=5.0m/s 水平向右在導(dǎo)軌上從 O點滑動到 C 點，棒與導(dǎo)軌接觸良  y A v R1 R2 o C x 好且始終保持與 OC導(dǎo)軌垂直，不計棒的電阻。求：⑴外力 F 的最大值；⑵金屬棒在導(dǎo)軌上 運動時電阻絲 R1

64、上消耗的最大功率；⑶在滑動過程中通過金屬棒的電流 I 與時間 t 的關(guān)系。 且 x=vt ， E=BLv， E 3 5 故 I 4 sint R總 3 3. （13 分）（ 2003 廣東物理， 18）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上， 每根導(dǎo)軌每米的電阻為 r 0=0.10 Ω/m，導(dǎo)軌的端點 P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連， 兩導(dǎo)軌 間的距離 l =0.20m。有隨時間變化的勻強磁場

65、垂直于桌面， 已 P 知 磁 感 應(yīng) 強 度 B 與 時 間 t 的 關(guān) 系 為 = ， 比 例 系 數(shù) B kt Q k=0.020T/s 。一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦低滑動， 在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直。在 t =0 時刻，金屬桿緊靠在 、 端，在外力作用下，桿以 P Q 1 t =6.0s 2 恒定的

66、加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?，求? 時金屬桿所受的安培力。 23 24