（新课标Ⅰ版）高三物理 试题解析分项汇编（第01期）专题10 电磁感应（含解析）.doc

（新课标版）2014届高三物理 试题解析分项汇编（第01期）专题10 电磁感应（含解析）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。专题10 电磁感应（解析版）一、单项选择题1.【2014河南省六市高中毕业班第二次联考】 关于物理学家的贡献，下列说法中正确的是a卡文迪许利用扭秤实验首先较准确地测定了静电力常量b库仑提出了库仑定律，并最早通过实验测得元电荷e的数值c第谷通过对行星运动的观测数据进行分析，得出了开普勒行星运动定律d法拉第发现了电磁感应现象2【2013湖北省黄冈市高三5月适应性考试】人类发现电和磁的关系，经历了漫长的岁月。1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线下小磁针的偏转现象从而发现了电流的磁效应。1831年，英国物理学家法拉第发现磁铁穿过闭合线圈时，线圈中有电流产生从而发现了电磁感应现象，下列相关说法正确的是a.给小磁针上方的导线通电，小磁针就会发生偏转b.导线下方小磁针偏转的角度大小只与电流的强弱有关c.线圈中感应电流的强弱与磁铁穿过线圈的速度大小有关 d.线圈横截面积越大磁铁穿过时产生的感应电流越强2c 解析：当小磁针指向与磁感线平行时小磁针不会偏转，故a错误；磁针偏转的角度大小与电流的强弱和磁性有关，故b错误；当磁铁穿过线圈的速度变大磁通量变化快感应电动势变大，电流变大，故c正确；穿过线圈的磁通量是磁铁内部的磁感线与磁铁和线圈之间的磁感线之差，故线圈面积越大电流越弱，d错误。考点：磁场对磁体的作用，法拉第电磁感应定律.3【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（）a大于环重力mg，并逐渐减小 b始终等于环重力mgc小于环重力mg，并保持恒定 d大于环重力mg，并保持恒定 4【2014湖北省武汉市部分学校新高三起点调研测试】如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界mn。在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与mn成角。下列说法正确的是：a线框内感应电流沿顺时针方向 b线框内感应电流先增大后减小c水平拉力的大小与无关 d水平拉力的方向与有关考点：楞次定律 有效切割长度5.【2014山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度b随时间t变化，先按图所示的oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令e1、e2、e3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，i1、i2、i3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是 a.e1e2，i1沿逆时针方向，i2沿顺时针方向b.e1e2，i1沿顺时针方向，i2沿逆时针方向c.e2e3，i2沿逆时针方向，i3沿顺时针方向d.e2= e3，i2沿逆时针方向，i3沿顺时针方向 6.【2014河北省唐山一中高三第一次调研考试】 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力f拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）bbafa.a、b一起运动的加速度不变 b.a、b一起运动的加速度增大c.a、b物块间的摩擦力减小 d.a、b物块间的摩擦力增大7.【2013河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】 如图所示，正方形线框的边长为l，电容器的电容为c。正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k均为减弱的过程中a线框产生的感应电动势大小为kl2 b电压表的读数为ca点的电势高于b点的电势 d电容器所带的电荷量为零7c 解析：线框产生的感应电动势大小为：，a错；电压表的读数为0，b错；根据楞次定律，a点的电势高于b点的电势，c正确；线框相当于电源，对电容充电，因此电容器带的电荷量不是0，d错。考点：电磁感应定律，楞次定律。8【2013湖北省华中师大附中高三五月模拟】如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度b随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力f随时间t的变化关系的是（规定向左为力的正方向）9【2013河南省商丘市高三三模】如图所示，mn和pq是电阻不计的平行金属导轨，其间距为l，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为r的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为b的匀强磁场。质量为m、电阻也为r的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中a流过金属棒的最大电流为 b通过金属棒的电荷量为c克服安培力所做的功为mgh d金属棒产生的焦耳热为10【2013陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2l的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界mn、ps是水平的。有一边长为l的正方形导线框abcd从距离磁场上边界mn的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达mn时线框刚好做匀速直线运动，（以此时开始计时）以mn处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是 abcdbmn0xps定律、安培力以及牛顿第二定律等综合知识。二、多项选择题11. 【2014浙江省温州市十校联合体高三上学期期初联考】以下叙述正确的是（ ）a法拉第发现了电磁感应现象b惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大c牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果d感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果须反抗引起它的磁通变化，感应电流具有的以及消耗的能量，必须从引起磁通变化的外界获取。要在回路中维持一定的感应电流，外界必须消耗一定的能量，故d正确所以选ad考点：本题考查对牛顿第一定律、楞次定律的理解以及法拉第发现电磁感应现象和伽利略理想斜面实验等物理学史方面的知识12【2013广东省佛山市一中高三高考临门一脚试题】如图所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是（ ） a01s内线圈的磁通量不断增大 b第4s末的感应电动势为0c01s内与24s内的感应电流相等 d01s内感应电流方向为顺时针 13【2013陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻r1和r2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与r1和r2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为f。此时br1r2avba电阻r1消耗的热功率为fv/6b电阻r2消耗的热功率为fv/3c整个装置因摩擦而消耗的热功率为（f+mgcos）vd整个装置消耗机械能的功率为（f+mgcos）v 13ad 解析： 三个电阻相等，棒、r1、r2的电压比是2:1:1，因此瞬时热功率的比为4:1:1，而总的热功率为fv，电阻r1消耗的热功率为，选项a正确。电阻r2消耗的热功率为fv/6，选项b错误。整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgcosv，选项c错误。整个装置消耗机械能的功率应等于电热功率加摩擦热功率，选项d正确。考点：本题考查电磁感应中能量的转化，涉及到电热功率的分配和摩擦生热。14.【2013河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】 如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，宽度为l，下端与阻值为r的电阻相连。磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使质量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动，滑行到最远位置ab后又下滑。已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsin，g为重力加速度，轨道足够长，则a导体棒运动过程中的最大速度br上的最大热功率为c导体棒返回到ab位置前已经达到下滑的最大速度d导体棒返回到ab位置时刚好达到下滑的最大速度15【2013山东省菏泽市高三5月份模拟考试】如图所示，相距为l的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角，导轨上固定有质量为m，电阻为r的两根相同的导体棒，导体棒mn上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为b。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒mn下滑而ef保持静止，当mn下滑速度最大时，ef与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是a导体棒mn的最大速度为b导体棒ef与轨道之间的最大静摩擦力为c导体棒mn受到的最大安培力为d导体棒mn所受重力的最大功率为三、非选择题16【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨mn、pq之间的距离l1.0 m，nq两端连接阻值r1.0 的电阻，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角300。一质量m=0.20 kg，阻值r=0.50 的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量m=0.60 kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在00.3 s内通过的电荷量是0.30.6 s内通过电荷量的，g=10 m/s2，求：（1）00.3 s内棒通过的位移；（2） 金属棒在00.6 s内产生的热量。 17【2013湖北省华中师大附中高三五月模拟】两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37，相距d=0. 5 m，a、b间接一个电阻r，r=1.5 在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05 kg的金属棒，bc长l=1 m，金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5金属棒在导轨间的电阻r=0.5 ，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图4所示在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图5所示，重力加速度g= 10 m/s2可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37=0.6，cos 37 =0.8）求：（1）01.0 s内回路中产生的感应电动势大小；（2）t=0时刻，金属棒所受的安培力大小；（3）在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上滑，则图4中t0的最大值；（4）通过计算在图6中画出0t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象 考点：本题考查电磁感应的图象、法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、力的平衡条件和摩擦力等综合知识。18.【2014河北省唐山一中高三第一次调研考试】如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为l，左导轨与水平面夹30角，右导轨与水平面夹60角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为b的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为b的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为=，回路电阻恒为r，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。（1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度；（2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？（3）cd棒的最终速度为多少？ 19.【2013河南省平顶山、许昌、新乡高三第三次调研】如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨电阻不计，其间距为l=2m。在两导轨之间有磁感应强度为b=0.5t的匀强磁场，其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒ab的质量为m1=2kg，金属棒cd的质量为m2=1kg，ab和cd都与导轨垂直放置，且其长度刚好都和导轨宽度相同，ab和cd的电阻之和为r=1。开始时使ab和cd都静止。当ab棒在竖直面向上的外力作用下，以加速度大小为a1=1m/s2沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时，cd棒也由静止释放。ab棒和cd棒在运动过程中始终和导轨垂直，且和导轨接触良好。重力加速度为g=10m/s2。试求：（1）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大小为a2=2m/s2时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率；（2）当cd棒沿两导轨所在的竖