【状元之路】高考物理二轮复习钻石卷 电磁感应定律及应用（含13年各地联考、模拟试题）.doc

高考专题训练电磁感应定律及应用时间：40分钟 分值：100分1(2013广东省肇庆市一模)一匀强磁场的边界是mn，mn左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示，现有一个金属线框以恒定速度从mn左侧进入匀强磁场区域线框中的电流随时间变化的it图象如图乙所示则可能的线框是如图丙所示中的()解析要使线框中产生的电流随时间变化如图乙所示的it图象，根据法拉第电磁感应定律，可能的线框形状为三角形，选项d正确答案d2.(2013广东省广州市一模)如图，虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径，圆内的磁场方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化关系bkt(k为常量)当a中的感应电流为i时，b中的感应电流为()a0b0.5icid2i解析磁感应强度大小随时间变化，b中磁通量始终为零，b中的感应电流为0，选项a正确答案a3.(2013甘肃省兰州市模拟)一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，如图所示，下列说法正确的是()a线圈中有感应电流，有感应电动势b线圈中无感应电流，也无感应电动势c线圈中无感应电流，有感应电动势d线圈中无感应电流，但电压表有示数解析由于矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，磁通量不变，线圈中无感应电流，有感应电动势，电压表无示数，选项c正确答案c4.(2013河南省中原名校联考)如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈a和b，两线圈平面与匀强磁场垂直当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比ia：ib为()a. b. c. d.解析根据题意，2r1n12r2n2，e1n1r，e2n2r，联立可得，选项b正确答案b5(2013东北四市联考)如图所示，圆环形线圈p用四根互相对称的轻绳吊在水平的天棚上，四根绳的结点将环分成四等份，图中只画出平面图中的两根绳，每根绳都与天棚成30角，圆环形线圈p处于静止且环面水平，其正下方固定一螺线管q，p和q共轴，q中通有按正弦函数规律变化的电流，其it图象如图所示，线圈p所受的重力为mg，每根绳受的拉力用ft表示则()a在t1.5 s时，穿过线圈p的磁通量最大，感应电流最大b在t1.5 s时，穿过线圈p的磁通量最大，此时ft0.5mgc在t3 s时，穿过线圈p的磁通量的变化率为零d在03 s内，线圈p受到的安培力先变大再变小解析由图象可知，t1.5 s时螺线管中的电流最大，磁场最强，所以穿过p环中的磁通量最大，但是此时磁通量的变化率为零，故p环中没有感应电动势即没有感应电流也就不受安培力的作用，所以选项a错，b正确；同理可知，选项c、d错误答案b6(2013河南省三市联考)矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示，则()a从0到t1时间内，导线框中电流的方向为abcdab从0到t1时间内，导线框中电流越来越小c从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbad从0到t2时间内，导线框各边受到的安培力越来越大解析从0到t1时间内，磁感应强度的方向向里，大小均匀减小，根据楞次定律，导线框中电流的方向为adcba，根据法拉第电磁感应定律，导线框中电流恒定不变，电流大小不变，磁感应强度的大小减小，安培力减小，选项a、b、d错误；从t1到t2时间内，磁感应强度的方向向外，大小均匀增大，根据楞次定律，导线框中电流的方向仍为adcba，选项c正确答案c7.(2013浙江省宁波市十校联考)如图所示电路中，电源电动势为e，线圈l的电阻不计以下判断正确的是()a闭合s稳定后，电容器两端电压为eb闭合s稳定后，电容器的a极带正电c断开s后的很短时间里，电容器的a极板将带正电d断开s后的很短时间里，电容器的a极板将带负电解析闭合s稳定后，电容器两端电压一定小于e，电容器的a极带负电，选项a、b错误断开s后的很短时间里，由于l产生自感电动势，电容器的a极板将带正电，选项c正确，d错误答案c8.(2013安徽省皖南八校联考)如图所示，一质量为m、长为l的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成角，轨道平面处于磁感应强度为b、方向垂直轨道平面向上的磁场中两导轨上端用一阻值为r的电阻相连，轨道与金属杆ab的电阻均不计，金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端则金属杆()a在上滑过程中的平均速度为b在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功c在上滑过程中电阻r上产生的焦耳热等于减少的动能d在上滑过程中通过电阻r的电荷量大于下滑过程中流过电阻r的电荷量解析上滑过程中的加速度不断减小，所以其平均速度小于，选项a错误；设上滑的最大高度为h，金属杆下滑到底端时的速度大小为v，根据功能关系，在上滑过程中克服安培力做的功w1mvmgh，在下滑过程中克服安培力做的功w2mghmv2，因为在运动过程中，金属杆的机械能一直减小，v0v，w1w2，选项b正确；在上滑过程中电阻r上产生的焦耳热和增加的重力势能之和等于减少的动能，选项c错误；q，上滑过程和下滑过程，穿过回路的磁通量的改变量相同，通过电阻r的电荷量相等，选项d错误答案b9(2013浙江省五校联考)如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力f作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动杆的电阻不计，导线电阻为r，a、b间距离为2l，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是l/2.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为l，磁感应强度为b.现在外力f作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直t0时刻导线从o点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力f所做功为()a. b. c. d.解析根据功能关系，外力f所做功等于克服安培力所做的功，也等于导线与杆组成的闭合回路中消耗的电能整个过程，导线运动了3l，第1个l和第3个l，导线切割磁感线的有效长度为lsint，产生的感应电动势为eblvsint，相当于正弦交流电，该过程运动的时间t1，消耗的电能q1t1；第2个l，导线切割磁感线的有效长度为lsint，产生的感应电动势为eblvsint，相当于正弦交流电，该过程运动的时间t2，消耗的电能q2t2.所以外力f所做功wq1q2，选项c正确答案c10.(多选题)(2013山东省日照市一模)在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，pq为磁场边界一个半径为a、质量为m、电阻为r的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中a处，现给金属圆环一水平向右的初速度v.当圆环运动到直径刚好与边界线pq重合时其速度为，则下列说法正确的是()a此时圆环中的电功率为b此时圆环的加速度为c此过程中通过圆环截面的电荷量为d此过程回路中产生的电能为0.75mv2解析当圆环运动到直径刚好与边界线pq重合时，产生的感应电动势eb2abav，感应电流i，圆环中的电功率pi2r，选项a错误；金属圆环受到的安培力f2bia，所以a，选项b正确；由qit，可知选项c正确；由能量守恒得：产生的电能w电mv2m2mv2，选项d错误答案bc11(2013乌鲁木齐市二模)边长为l的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域的磁通量随时间变化的图象如图将边长为l/2，总电阻为r的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直求：(1)磁感应强度的变化率；(2)t0时刻线圈ab边受到的安培力大小解析(1)由题意可知0b0l2，解得.(2)线圈中的感应电动势e由欧姆定律i，安培力fb0il解得f.答案(1)(2)12(2013天津市12区县重点中学联考)如图所示，mn和pq为固定在绝缘水平面上的两平行光滑金属导轨，导轨左端mp间接有阻值为r12 的导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径r0.5 m内壁光滑的半圆金属轨道导轨间距l0.4 m，电阻不计导轨所在平面abcd区域内有竖直向上b0.5 t的匀强磁场导轨上长度也为0.4 m、质量m0.6 kg、电阻r21 的金属棒ab以v06 m/s的速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触已知重力加速度g10 m/s2.求：(1)金属棒ab刚滑出磁场右边界cd时的速度v的大小；(2)金属棒滑过磁场区的过程中，导线r1中产生的热量q.解析(1)在轨道的最高点，根据牛顿定律mgm金属棒刚滑出磁场到最高点，根据机械能守恒mvmg2rmv2由式代入数据解得v5 m/s(2)对金属棒滑过磁场的过程中，根据能量关系q总mvmv2对闭合回路，根据热量关系qr1由式并代入数据得q2.2 j.答案(1) 5m/s(2)2.2 j13(2013四川省树德中学模拟)如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为b，金属导轨的上端与开关s、定值电阻r1和电阻箱r2相连不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关s，将金属棒由静止释放(1)判断金属棒ab中电流的方向；(2)若电阻箱r2接入电路的阻值为r22r1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻r1上产生的焦耳热q1；(3)当b0.40 t、l0.50 m、37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱r2阻值的变化关系如图乙所示取g10 m/s2，sin370.60，cos370.80.求定值电阻的阻值r1和金属棒的质量m.解析(1)由右手定则，金属棒ab中的电流方向为从b到a.(2)由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳