十年高考分类解析-电磁感应

十年高考分类解析十年高考分类解析 电磁感应电磁感应 总题数 72 题 第 1 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 21 如图 在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻 R 的直角形金属导轨 aob 在纸面内 磁场方向垂直纸面朝里 另有两根金属导轨 c d 分别平行于 oa ob 放置 保持导轨之间 接触良好 金属导轨的电阻不计 现经历以下四个过程 以速率 v 移动 d 使它与 ob 的 距离增大一倍 再以速率 v 移动 c 使它与 oa 的距离减小一半 然后 再以速率 2v 移动 c 使它回到原处 最后以速率 2v 移动 d 使它也回到原处 设上述四个过程中通 过电阻 R 的电量的大小依次为 Q1 Q2 Q3和 Q4 则 A Q1 Q2 Q3 Q4 B Q1 Q2 2Q3 2Q4 C 2Q1 2Q2 Q3 Q4 D Q1 Q2 Q3 Q4 答案 A 解析 由 可知 在四种移动情况下变化的面积 是相同的 则磁通量的变化相同 跟移动的速度无关 跟移动的时间也无关 所以 A 选项 正确 第 2 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 20 如图所示 位于一水平面内的 两根平行的光滑金属导轨 处在匀强磁场中 磁场方向 垂直于导轨所在的平面 导轨的一端与一电阻相连 具有一定质量的金属杆 ab 放在导轨上 并与导轨垂直 现用一平行于导轨的恒力 F 拉杆 ab 使它由静止开始向右运动 杆和导轨 的电阻 感应电流产生的磁场均可不计 用 E 表示回路中的感应电动势 i 表示回路中的 感应电流 在 i 随时间增大的过程中 电阻消耗的功率等于 A F 的功率 B 安培力的功率的绝对值 C F 与安培力的合力的功率 D iE 答案 BD 解析 ab 棒在匀强磁场中运动 切割磁感线 产生感应电动势 产生感应电流 从而使 ab 棒在磁场中受到安培力作用 电路中所产生的电能是通过克服安培力做功实现的 电流通 过电阻产生热量 电能转化为热量 遵循能量守恒 所以电阻消耗的功率就是 ab 棒上的电 功率 也就是安培力的功率 由于安培力做负功 所以为安培力的功率的 绝对值 所以 B D 选项正确 因为不知 ab 棒的运动情况 所以不知道外力 F 与安培力数 值是否相等 所以 A 选项错误 所以 B D 选项正确 第 3 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷 新课程 题目 20 在竖直向上的匀强磁场中 水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈 规定线圈中感应电 流的正方向如图 1 所示 当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如图 2 变化时 图 3 中正确表示 线圈中感应电动势 E 变化的是 答案 A 解析 由法拉第电磁感应定律 在 B 均匀增大 则为一恒量 则 E 为一恒量 再由楞次定律 可判断感应电动势为顺时针方向 则电 动势为正值 在 B 不变化 则感应电动势为零 在 B 均匀 增大 则为一恒量 但 B 变化的较慢 则 E 为一恒量 但比小 再由楞 次定律 可判断感应电动势为逆时针方向 则电动势为负值 所以 A 选项正确 第 4 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷 新课程 题目 10 如图 4 所示 用一根长为 L 质量不计的细杆与一个上弧长为 下弧长为的金属线 框的中点联结并悬挂于 O 点 悬点正下方存在一个上弧长为 2 下弧长为 2的方向垂 直纸面向里的匀强磁场 且 L 先将线框拉开到如图 4 所示位置 松手后让线框进 入磁场 忽略空气阻力和摩擦 下列说法正确的是 A 金属线框进入磁场时感应电流的方向为 B 金属线框离开磁场时感应电流的方向为 C 金属线框 dc 边进入磁场与 ab 边离开磁场的速度大小总是相等 D 金属线框最终将在磁场内做简谐运动 答案 D 第 5 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 12 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 有一导体棒 ab 质量为 m 导体棒的电阻与固定电阻 R1和 R2的阻值均 相等 与导轨之间的动摩擦因数为 导体棒 ab 沿导轨向上滑动 当上滑的速度为 V 时 受到安培力的大小为 F 此时 A 电阻 R1消耗的热功率为 Fv 3 B 电阻 R0消耗的热功率为 Fv 6 C 整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcos D 整个装置消耗的机械功率为 F mgcos v 答案 BC 第 6 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综四川卷 新课程 题目 17 如图所示 接有灯泡 L 的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中 一导体杆与两导轨良好 接触并做往复运动 其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同 图中 O 位置对应于弹 簧振子的平衡位置 P Q 两位置对应于弹簧振子的最大位移处 若两导轨的电阻不计 则 A 杆由 O 到 P 的过程中 电路中电流变大 B 杆由 P 到 Q 的过程中 电路中电流一直变大 C 杆通过 O 处时 电路中电流方向将发生改变 D 杆通过 O 处时 电路中电流最大 答案 D 解析 导体杆从 O 到 P 速度减小 电流减小 A 选项错误 当导体杆从 P 运动到 O 再运动到 Q 速度先增加再减小 在平衡位置 O 处速度最大 电流 先增大再减小 B 选项错误 D 选项正确 杆通过 O 处时 速度方向不变 电流方向也不变 C 选项错误 第 7 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综重庆卷 新课程 题目 21 两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置 它们各有一边在同一水平面内 另一边垂直于水平面 质量均为 m 的金属细杆 ab cd 与导轨垂直接触形成闭合回路 杆与 导轨之间的动摩擦因数均为 导轨电阻不计 回路总电阻为 2R 整个装置处于磁感应强 度大小为 B 方向竖直向上的匀强磁场中 当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速 度 V1沿导轨匀速运动时 cd 杆也正好以速度 V2向下匀速运动 重力加速度为 g 以下说法 正确的是 A ab 杆所受拉力 F 的大小为 mg B cd 杆所受摩擦力为零 C 回路中的电流强度为 D 与 V1大小的关系为 答案 AD 解析 ab 棒切割磁感线产生感应电动势 cd 棒不切割磁感线 整个回路中的感应电动势 回路中感应电流C 选项错误 ab 棒受到的安培 力为ab 棒沿导轨匀速运动 受力平衡 ab 棒受到的拉力 为A 选项正确 cd 棒所受摩擦力为 B 选项错误 cd 棒也匀速直线运动 受力平衡 D 选项正确 所以 A D 选项正确 第 8 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 19 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场 虚线间的距离为 l 磁场方向垂直纸面向里 abcd 是位于纸面内的梯形线圈 ad 与 bc 间的距离也为 l t 0 时刻 bc 边与磁场区域边界重合 如图 现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区 域边界的方向穿过磁场区域 取沿 a b c d a 的感应电流为正 则在线圈穿越磁场区 域的过程中 感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是 不定项选择 答案 B 解析 当线圈进入磁场的过程中 由楞次定律可判断感应电流的方向为a d c b a 与规定的电流方向相反 所以电流值为负值 当线圈出磁场的过程中 由楞次定律可判断 感应电流的方向为a b c d a 与规定的电流方向相同 所以电流值为正值 又两种 情况下有效切割磁感线的长度均不断增加 则感应电动势逐渐增大 感应电流逐渐增大 所以 B 选项正确 第 9 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 20 处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd 以恒定的角速度绕 ab 边转动 磁场方向平行于纸 面并与 ab 垂直 在 t 0 时刻 线圈平面与纸面重合 如图 线圈的 cd 边离开纸面向外 运动 若规定由 a b c d a 方向的感应电流为正 则能反映线圈中感应电流I随时间 t 变化的图线是 不定项选择 答案 C 解析 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电 在t 0 时刻 线圈和中性面垂直 所 以产生的图象是余弦图象 再由楞次定律可判断出电流为a b c d a的方向 所以 C 选项正确 第 10 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 16 如图 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的 N 极朝下 当磁铁向下运动时 但未插入线圈内部 不定项选择 A 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互吸引 B 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥 C 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引 D 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排斥 答案 B 解析 由楞次定律和安培定则可判断出感应电流的方向如图所示 由楞次定律知感应电流 的磁场要阻碍磁通量的增加 所以线圈对磁铁起着排斥作用 所以 B 选项正确 第 11 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷 新课程 题目 16 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形 每边长为l 它在磁感应强度为 B 方向如图的匀强磁场中匀速转动 转速为n 导线在a b两处通过电刷与外电路连接 外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光 电路中除灯泡外 其余部分的电阻不计 灯 泡的电阻应为 不定项选择 A B C D 答案 B 解析 P 所以R 所以 B 选项正 确 第 12 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试大综辽宁卷 新课程 题目 34 如图 4 所示 两根相距为l的平行直导轨ab cd b d 间连有一固定电阻 R 导轨电 阻可忽略不计 MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆 与 ab 垂直 其电阻也为 R 整个装置处 于匀强磁场中 磁感应强度的大小为 B 磁场方向垂直于导轨所在平面 指向图中纸面内 现对 MN 施力使它沿导轨方向以速度v 如图 做匀速运动 令 U 表示 MN 两端电压的大 小 A 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d B 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b C 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d D 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b 答案 A 解析 导体杆向右匀速直线运动产生的感应电动势为Blv R和导体杆形成一串联电路 由 分压原理得 U R Blv 由右手定则可判断出感应电流方向由N M b d 所以 A 选项正确 第 13 题 2005 年普通高等学校春季招生考试理综北京卷 新课程 题目 21 一个边长为 6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中 线框平面与磁场垂直 电阻为 0 36 磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示 则线框中感应电流的有效值 为 A 10 5A B 10 5A C 10 5A D 10 5A 答案 B 第 14 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 旧课程 题目 19 一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内 磁场方向垂直线圈所在的平面 纸面 向里 如图 1 所示 磁感应强度B随t的变化规律如图 2 所示 以I表示线圈中的感应电 流 以图 1 中线圈上箭头所示方向的电流为正 则以下的I t图中正确的 是 答案 A 第 15 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 19 一直升飞机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应强度为B 直升飞机螺旋桨叶片的长度为l 螺旋桨转动的频率为f 顺着地磁场的方向看螺旋桨 螺 旋桨按顺时针方向转动 螺旋桨叶片的近轴端为a 远轴端为b 如图所示 如果忽略a到 转轴中心线的距离 用 表示每个叶片中的感应电动势 则 A fl2B 且a点电势低于b点电势 B 2 fl2B 且a点电势低于b点电势 C fl2B 且a点电势高于b点电势 D 2 fl2B 且a点电势高于b点电势 答案 A 第 16 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 15 如图所示 在x 0 的区域内存在匀强磁场 磁场的方向垂直于xy平面 纸面 向里 具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内 线框的ab边与y轴重合 令线框从t 0 的 时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动 则线框中的感应电流I 取逆时针方向的 电流为正 随时间t的变化图线I t图可能是下图中的哪一个 答案 D 第 17 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷 新课程 题目 6 如图所示 一个有界匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向外 一个矩形闭合导线框abcd 沿 纸面由位置 1 左 匀速运动到位置 2 右 则 A 导线框进入磁场时 感应电流方向为a b c d a B 导线框离开磁场时 感应电流方向为a d c b a C 导线框离开磁场时 受到的安培力方向水平向右 D 导线框进入磁场时 受到的安培力方向水平向左 答案 D 第 18 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 4 两圆环 A B 置于同一水平面上 其中 A 为均匀带电绝缘环 B 为导体环 当 A 以如图所示 的方向绕中心转动的角速度发生变化时 B 中产生如图所示方向的感应电流 则 A A可能带正电且转速减小 B A可能带正电且转速增大 C A可能带负电且转速减小 D A可能带负电且转速增大 答案 BC 第 19 题 2003 年普通高等学校夏季招生考试大综广东 广西 河南卷 旧课程 题目 34 如图 4 所示 ab为一金属杆 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中 可绕a点在纸面 内转动 S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环 在杆转动过程中 杆的b端与金属环保 持良好接触 A 为电流表 其一端与金属环相连 一端与a点良好接触 当杆沿顺时针方 向转动时 某时刻ab杆的位置如图 则此时刻 图 4 A 有电流通过电流表 方向由 作用于ab的安培力向右 B 有电流通过电流表 方向由 作用于ab的安培力向左 C 有电流通过电流表 方向由 作用于ab的安培力向右 D 无电流通过电流表 作用于ab的安培力为零 答案 A 第 20 题 2003 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 6 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平面 其边界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场 如 图所示 则在移出过程中线框的一边a b两点间电势差绝对值最大的 是 不定项选择题 答案 B 第 21 题 2002 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 旧课程 题目 17 图中EF GH为平行的金属导轨 其电阻可不计 R为电阻器 C为电容器 AB为可在 EF和GH上滑动的导体横杆 有均匀磁场垂直于导轨平面 若用I1和I2分别表示图中该处 导线中的电流 则当横杆AB A 匀速滑动时 I1 0 I2 0 B 匀速滑动时 I1 0 I2 0 C 加速滑动时 I1 0 I2 0 D 加速滑动时 I1 0 I2 0 答案 D 第 22 题 2002 年普通高等学校夏季招生考试理综天津 山西 江西卷 新课程 题目 20 图中MN GH为平行导轨 AB CD为跨在导轨上的两根横杆 导轨和横杆均为导体 有 匀强磁场垂直于导轨所在平面 方向如下图 用I表示回路中的电 流 A 当AB不动而CD向右滑动时 I 0 且沿顺时针方向 B 当AB向左 CD向右滑动且速度大小相等时 I 0 C 当AB CD都向右滑动且速度大小相等时 I 0 D 当AB CD都向右滑动 且AB速度大于CD时 I 0 且沿逆时针方向 答案 C 第 23 题 2002 年普通高等学校夏季招生考试大综江苏河南卷 旧课程 题目 30 如图 6 所示 在一均匀磁场中有一 U 形导线框abcd 线框处于水平面内 磁场与线框 平面垂直 R为一电阻 ef为垂直于ab的一根导体杆 它可在ab cd上无摩擦地滑动 杆ef及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给ef一个向右的初速度 则 图 6 A ef将减速向右行动 但不是匀减速 B ef将匀减速向右运动 最后停止 C ef将匀速向右运动 D ef将往返运动 答案 A 第 24 题 2002 年普通高等学校夏季招生考试大综广东 广西卷 旧课程 题目 29 如图 3 所示 在一均匀磁场中有一U形导线框abcd 线框处于水平面内 磁场与线框 平面垂直 R为一电阻 ef为垂直于ab的一根导体杆 它可在ab cd上无摩擦地滑动 杆ef及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给ef一个向右的初速度 则 图 3 A ef将减速向右行动 但不是匀减速 B ef将匀减速向右运动 最后停止 C ef将匀速向右运动 D ef将往返运动 答案 A 第 25 题 2002 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 5 如下图所示 A B为大小 形状均相同且内壁光滑 但用不同材料制成的圆管 竖直固 定在相同高度 两个相同的磁性小球 同时从A B管上端的管口无初速翻译 穿过A管的 小球比穿过B管的小球先落到地面 下面对于两管的描述中可能正确的是 不定项选择题 A A管是用塑料制成的 B管是用铜制成的 B A管是用铝制成的 B管是用胶木制成的 C A管是用胶木制成的 B管是用塑料制成的 D A管是用胶木制成的 B管是用铝制成的 答案 AD 第 26 题 2001 年普通高等学校夏季招生考试物理全国卷 旧课程 题目 5 如图所示 虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域 ab 2bc 磁场方向垂直于纸面 实 线框是一正方形导线框 边与ab边平行 若将导线框匀速地拉离磁场区域 以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功 W2表示以同样速率沿平行于bc的 方向拉出过程中外力所做的功 则 不定项选择题 A W1 W2 B W2 2W1 C W1 2W2 D W2 4W1 答案 B 第 27 题 2001 年普通高等学校夏季招生考试物理广东 河南卷 旧课程 题目 7 如图所示 虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域 ab 2bc 磁场方向垂直于纸面 实 线框是一正方形导线框 边与ab边平行 若将导线框匀速地拉离磁场区域 以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功 W2表示以同样速率沿平行于bc的 方向拉出过程中外力所做的功 则 不定项选择题 A W1 W2 B W2 2W1 C W1 2W2 D W2 4W1 答案 B 第 28 题 2001 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 5 如图所示 有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道 上端接有可变电阻R 下 端足够长 空间有垂直于轨道平面的匀强磁场 磁感强度为B 一根质量为m的金属杆从轨 道上由静止滑下 经过足够长的时间后 金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm 则 不定项选择题 A 如果B增大 vm将变大 B 如果变大 vm将变大 C 如果R变大 vm将变大 D 如果m变小 vm将变大 答案 BC 第 29 题 2001 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 6 如图所示是一种延时开关 当S1闭合时 电磁铁F将衔铁D吸下 C线路接通 当S1断 开时 由于电磁感应作用 D将延迟一段时间才被释放 则 不定项选择题 A 由于A线圈的电磁感应作用 才产生延时释放D的作用 B 由于B线圈的电磁感应作用 才产生延时释放D的作用 C 如果断开B线圈的电键S2 无延时作用 D 如果断开B线圈的电键S2 延时将变长 答案 BC 第 30 题 2001 年普通高等学校夏季招生考试大综上海卷 理科使用 题目 六 物理学家麦克斯韦总结了库仑 法拉第等人的研究成果 建立了完整的电磁理论 请 回答下列电磁理论研究中的有关问题 13 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场 图为点电荷a b所形成电场的电场线 分布图 以下几种说法正确的是 A a b为异种电荷 a带电量大于b带电量 B a b为异种电荷 a带电量小于b带电量 C a b为同种电荷 a带电量大于b带电量 D a b为同种电荷 a带电量小于b带电量 14 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律 当条形磁铁自上而下穿过固定的线 圈时 通过电流计的感生电流方向是 A a G b B 先a G b后 b G a C b G a D 先b G a后a G b 15 某实验小组用三只相同的小灯泡 联成如图所示的电路 研究串并联电路特点 实验中 观察到的现象是 A K2断开 K1与a连接 三只灯泡都熄灭 B K2断开 K1与b连接 三只灯泡亮度相同 C K2闭合 K1与a连接 三只灯泡都发光 L1 L2亮度相同 D K2闭合 K1与b连接 三只灯泡都发光 L3亮度小于 L2的亮度 答案 六 13 B 14 D 15 D 第 31 题 2000 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 10 如图 a 圆形线圈P静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈Q P和Q其轴 Q中通有变化电流 电流随时间变化的规律如图 b 所示 P所受的重力为G 桌面对P的 支持力为N 则 不定项选择题 A t1时刻N G B t2时刻N G C t3时刻N G D t4时刻N G 答案 AD 第 32 题 2000 年普通高等学校春季招生考试物理京皖卷 旧课程 题目 9 一矩形线圈abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中 磁场方向与ab垂直 当线圈以角 速度 绕ab转动时 感应电动势的最大值为 1 线圈受到的最大磁力矩为M1 当以角 速度 绕中心轴oo 转动时 感应电动势的最大值为 2 最大磁力矩为M2 则 1 2 和M1 M2分别为 不定项选择题 A 1 1 1 1 B 1 1 1 2 C 1 2 1 1 D 1 2 1 2 答案 A 第 33 题 1999 年普通高等学校夏季招生考试物理全国卷 题目 1999 年全国 12 一匀强磁场 磁场方向垂直纸面 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 如图 13 15 a 所示 现令磁感强度B随时间t变化 先 按图 13 15 b 中所示的oa图线变化 后来又按图线bc和cd变化 令 分别表 示这三段变化过程中感应电动势的大小 分别表示对应的感应电流 则 A 沿逆时针方向 沿顺时针方向 B 沿逆时针方向 沿顺时针方向 C 沿顺时针方向 沿逆时针方向 D 沿顺时针方向 沿顺时针方向 图 13 15 答案 答案 BD 第 34 题 1999 年普通高等学校夏季招生考试物理全国卷 题目 1999 年全国 6 如图 13 3 所示 为地磁场磁感线的示意图 在北半球地磁场的竖直分量 向下 飞机在我国上空匀速巡航 机翼保持水平 飞行高度不变 由于地磁场的作用 金属 机翼上有电势差 设飞行员左方机翼末端处的电势为U1 右方机翼末端处的电势为U2 A 若飞机从西往东飞 U1比U2高 B 若飞机从东往西飞 U2比U1高 C 若飞机从南往北飞 U1比U2高 D 若飞机从北往南飞 U2比U1高 图 13 3 答案 答案 AC 第 35 题 1999 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 1999 年上海 6 如图 13 4 所示 竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路 导线所围区 域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场 螺线管下方水平桌面上有一导体圆环 导线 abcd所围区域内磁场的磁感强度按图 13 5 中哪一图线所表示的方式随时间变化时 导体 圆环将受到向上的磁场作用力 图 13 4 图 13 5 答案 答案 A 第 36 题 1998 年普通高等学校夏季招生考试物理全国卷 题目 1998 年全国 5 如图 13 13 所示 一宽 40 cm 的匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向里 一边长为 20cm 的正方形导线位于纸面内 以垂直于磁场边界的恒定速度v 20cm s 通过磁 场区域 在运动过程中 线框有一边始终与磁场区域的边界平行 取它刚进入磁场的时刻 t 0 在图 13 14 所示图线中 正确反映感应电流强度随时间变化规律的是 图 13 13 图 13 14 答案 答案 C 第 37 题 1998 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 1998 年上海 9 如图 13 2 所示 在一固定圆柱形磁铁的N极附近置一平面线圈abcd 磁 铁轴线与线圈水平中心线xx 轴重合 下列说法正确的是 A 当线圈刚沿xx 轴向右平移时 线圈中有感应电流 方向是abcda B 当线圈刚绕xx 轴转动时 ad向外 bc向里 线圈中有感应电流 方向为abcda C 当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时 线圈中有感应电流 方向为adcba D 当线圈刚绕yy 轴转动时 ab 向里 cd向外 线圈中有感应电流 方向为abcda 图 13 2 答案 答案 CD 第 38 题 1997 年普通高等学校夏季招生考试物理全国卷 题目 1997 年全国 13 如图 13 19 所示的电路中 和是完全相同的灯泡 线圈L的电阻 可以忽略 下列说法正确的是 A 合上开关K接通电路时 先亮 后亮 最后一样亮 B 合上开关K接通电路时 和始终一样亮 C 断开开关K切断电路时 立刻熄灭 过一会儿才熄灭 D 断开开关K切断电路时 和都要过一会儿才熄灭 图 13 19 答案 答案 AD 第 39 题 1997 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 1997 年上海 二 3 如图 12 3 所示 一金属直杆MN两端接有导线 悬挂于线圈上方 MN与线圈轴线均处于竖直平面内 为使MN垂直纸面向外运动 可以 A 将a c端接在电源正极 b d端接在电源负极 B 将b d端接在电源正极 a c端接在电源负极 C 将a d端接在电源正极 b c端接在电源负极 D 将a c端接在交流电源的一端 b d接在交流电源的另一端 图 12 3 答案 答案 ABD 第 40 题 1997 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 1997 年上海 一 4 一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动 并穿过线圈向远处而 去 如图 13 11 所示 则图 13 12 所示较正确反映线圈中电流i与时间t关系的是 线圈中 电流以图示箭头为正方向 图 13 11 图 13 12 答案 答案 B 第 41 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综北京卷 新课程 题目 24 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用 图 1 是在平静海面上某实验船 的示意图 磁流体推进器由磁体 电极和矩形通道 简称通道 组成 如图 2 所示 通道尺寸 a 2 0 m b 0 15 m c 0 10 m 工作时 在通道内沿 z 轴正 方向加 B 8 0 T 的匀强磁场 沿 x 轴负方向加匀强电场 使两金属板间的电压 U 99 6 V 海水沿 y 轴方向流过通道 已知海水的电阻率 0 20 m 1 船静止时 求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向 2 船以 S 5 0 m s 的速度匀速前进 若以船为参照物 海水以 5 0 m s 的速率涌入进水 口 由于通道的截面积小于进水口的截面积 在通道内海水速率增加到 d 8 0 m s 求此 时两金属板间的感应电动势 U感 3 船行驶时 通道中海水两侧的电压按 U U U感计算 海水受到电磁力的 80 可以转化 为对船的推力 当船以 S 5 0 m s 的速度匀速前进时 求海水推力的功率 答案 1 796 8N 对海水推力的方向沿 y 轴正方向 向右 2 9 6V 3 2880W 解析 1 根据安培力公式 推力 F1 I1Bb 其中 I1 R 则 F1 Bb B 796 8 N 对海水推力的方向沿 y 轴正方向 向右 2 U感 Bvdb 9 6 V 3 根据欧姆定律 I2 600 A 安培推力 F2 I2Bb 720 N 对船的推力 F 80 F2 576 N 推力的功率 P FvS 80 F2vS 2880 W 第 42 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷 新课程 题目 19 如图所示 顶角 45 的金属导轨 MON 固定在水平面内 导轨处在方向竖直 磁感 应强度为 B 的匀强磁场中 一根与 ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度 0沿导 轨 MON 向右滑动 导体棒的质量为 m 导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r 导体棒与导轨 接触点为 a 和 b 导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触 t 0 时 导体棒位于顶角 O 处 求 1 t 时刻流过导体棒的电流强度 I 和电流方向 2 导体棒作匀速直线运动时水平外力 F 的表达式 3 导体棒在 0 t 时间内产生的焦耳热 Q 4 若在 t0时刻将外力 F 撤去 导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x 答案 1 0 到 t 时间内 导体棒的位移 x v0t t 时刻 导体棒的长度 l x 导体棒的电动势 E Blv0 回路总电阻 R 2x x r 电流强度 I 电流方向 b a 2 F BlI 3 解法一 t 时刻导体棒的电功率 P I2R P t Q 3 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P I2R 由于 I 恒定 R v0rt t 因此 I2 I2 Q t 4 撤去外力后 设任意时刻 t 导体棒的坐标为 x 速度为 v 取得短时间 t 或很短 距离 x 解法一 在 t t t 时间内 由动量定理得 BlI t m v lv t m v S mv0 扫过面积 S x0 v0t0 得 x 或 设滑行距离为 d 则 S d 即 d2 2v0t0d 2 S 0 解之 d v0t0 负值已舍去 得 x v0t0 d 解法二 在 x x x 由动能定理得 F x mv2 m v v 2 mv v 忽略高阶小量 得 s m v S mv0 以下解法同解法一 解法三 1 由牛顿第二定律得 F ma m 得 Ft mv 以下解法同解法一 解法三 2 由牛顿第二定律得 F ma m m 得 Fx mvv 以下解法同解法二 第 43 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷 新课程 题目 16 如图 11 所示 在磁感应强度大小为 B 方向垂直向上的匀强磁场中 有一上 下两层 均与水平面平行的 U 型光滑金属导轨 在导轨面上各放一根完全相同的质量为的匀 质金属杆和 开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直 设两导轨面相 距为 H 导轨宽为 L 导轨足够长且电阻不计 金属杆单位长度的电阻为 r 现有一质量为 的不带电小球以水平向右的速度撞击杆的中点 撞击后小球反弹落到下层面上的 C 点 C 点与杆初始位置相距为 S 求 1 回路内感应电流的最大值 2 整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量 3 当杆与杆的速度比为时 受到的安培力大小 答案 第 44 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 A 类题 适合于使用一期课改教材的考生 2A 如图所示 同一平面内有两根互相平行的长直导线 1 和 2 通有大小相等 方向相反 的电流 a b 两点与两导线共面 a 点在两导线的中间与两导线的距离均为 r b 点在导线 2 右侧 与导线 2 的距离也为 r 现测得 a 点磁感应强度的大小为 B 则去掉导线 1 后 b 点的磁感应强度大小为 方向 B 类题 适合于使用二期课改教材的考生 2B 如图所示 一理想变压器原 副线圈匝数分别为 n1和 n2 当负载电阻 R 中流过的电 流为 I 时 原线圈中流过的电流为 现减小负载电阻 R 的阻值 则变压器的输入功 率将 填 增大 减小 或 不变 答案 2A 垂直纸面向外 2B 增大 第 45 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 22 如图所示 将边长为 a 质量为 m 电阻为 R 的正方形导线框竖直向上抛出 穿过宽度 为 b 磁感应强度为 B 的匀强磁场 磁场的方向垂直纸面向里 线框向上离开磁场时的速 度刚好是进人磁场时速度的一半 线框离开磁场后继续上升一段高度 然后落下并匀速进 人磁场 整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力 f 且线框不发生转动 求 1 线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 V2 2 线框在上升阶段刚离开磁场时的速度 V1 3 线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热 Q 答案 解 1 下落阶段匀速进入 2 由动能定理知 由以上两式及第 1 问结果得 3 分析线框在穿越磁场的过程 设刚进入磁场时速度为 v0 由功能关系有 第 46 题 2005 年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷 新课程 题目 23 图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨 间距l为 0 40m 电阻不计 导轨 所在平面与磁感应强度B为 0 50T 的匀强磁场垂直 质量m为 6 0 10 3kg 电阻为 1 0 的金属杆ab始终垂直于导轨 并与其保持光滑接触 导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值 为 3 0 的电阻R1 当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑 整个电路消耗的电功率 P为 0 27W 重力加速度取 10m s2 试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2 答案 23 答案 v 4 5 m s R2 6 0 解析 由能量守恒 有 mgv P 代入数据解得 v 4 5m s 又 E BLv 设电阻 R1与 R2的并联电阻为 R外 ab 棒的电阻为 r 有 I P IE 代入数据解得 R2 6 0 第 47 题 2005 年普通高等学校春季招生考试理综北京卷 新课程 题目 25 近期 科学 中文版的文章介绍了一种新技术 航天飞缆 航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统 飞缆系统在太空飞行中能 为自身提供电能和拖曳力 它还能清理 太空垃圾 等 从 1967 年至 1999 年的 17 次试验 中 飞缆系统试验已获得部分成功 该系统的工作原理可用物理学的基本定律来解释 下图为飞缆系统的简化模型示意图 图中两个物体P Q的质量分别为mP mQ 柔性金属缆 索长为l 外有绝缘层 系统在近地轨道作圆周运动 运动过程中Q距地面高为h 设缆索 总保持指向地心 P的速度为vp 已知地球半径为R 地面的重力加速度为g 1 飞缆系统在地磁场中运动 地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为B 方向垂直于 纸面向外 设缆索中无电流 问缆索P Q哪端电势高 此问中可认为缆索各处的速度均近 似等于vP 求P Q两端的电势差 2 设缆索的电阻为R1 如果缆索两端物体P Q通过周围的电离层放电形成电流 相应 的电阻为R2 求缆索所受的安培力多大 3 求缆索对Q的拉力FQ 答案 25 1 缆索的电动势 E BLvp P Q两点电势差 UPQ BlvP P点电势高 2 缆索电流 I 安培力FA IlB 3 Q的速度设为vQ Q受地球引力和缆索拉力FQ作用 G FQ mQ P Q角速度相等 又 g 联立 解得FQ mQ 第 48 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 24 图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨 处在磁感应强度为B的匀强 磁场中 磁场方向垂直导轨所在的平面 纸面 向里 导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的 距离为l1 c1d1段与c2d2段也是竖直的 距离为l2 x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘 轻线相连的金属细杆 质量分别为m1和m2 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触 两 杆与导轨构成的回路的总电阻为R F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力 已知两 杆运动到图示位置时 已匀速向上运动 求此时作用于两杆的重力的功率大小和回路电阻 上的热功率 答案 24 设杆向上运动的速度为v 因杆的运动 两杆与导轨构成的回路的面积减小 从而磁通量 也减小 由法拉第电磁感应定律 回路中的感应电动势的大小为 B l2 l1 v 回路中的电流 I 电流沿顺时针方向 两金属杆均要受到安培力作用 作用于杆x1y1的安培力为 f1 Bl1I 方向向上 作用于杆x2y2的安培力为 f2 Bl2I 方向向下 当杆做匀速运动时 根据牛顿第二定律有 F m1g m2g f1 f2 0 解以上各式 得 I v R 作用于两杆的重力的功率的大小为 P m1 m2 gv 电阻上的热功率 Q I2R 由 式 可得 P R m1 m2 g Q 2R 第 49 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综北京卷 旧课程 题目 23 如图 1 所示 两根足够长的直金属导轨MN PQ平行放置在倾角为 的绝缘斜面上 两 导轨间距为L M P两点间接有阻值为R的电阻 一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两 导轨上 并与导轨垂直 整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中 磁场方向垂直斜面 向下 导轨和金属杆的电阻可忽略 让ab杆沿导轨由静止开始下滑 导轨和金属杆接触良 好 不计它们之间的摩擦 1 由 b 向 a 方向看到的装置如图 2 所示 请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受 力示意图 2 在加速下滑过程中 当ab杆的速度大小为v时 求此时ab杆中的电流及其加速度的 大小 3 求在下滑过程中 ab杆可以达到的速度最大值 答案 第 50 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷 新课程 题目 25 磁流体发电是一种新型发电方式 图 1 和图 2 是其工作原理示意图 图 1 中的长方体是 发电导管 其中空部分的长 高 宽分别为l a b 前后两个侧面是绝缘体 上下两个 侧面是电阻可略的导体电极 这两个电极与负载电阻RL相连 整个发电导管处于图 2 中磁 场线圈产生的匀强磁场里 磁感应强度为B 方向如图所示 发电导管内有电阻率为 的 高温 高速电离气体沿导管向右流动 并通过专用管道导出 由于运动的电离气体受到磁 场作用 产生了电动势 发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同 设发电导管内电离 气体流速处处相同 且不存在磁场时电离气体流速为v0 电离气体所受摩擦阻力总与流速 成正比 发电导管两端的电离气体压强差 p维持恒定 求 1 不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大 2 磁流体发电机的电动势E的大小 3 磁流体发电机发电导管的输入功率P 答案 25 1 不存在磁场时 由力的平衡得 F ab p 2 设磁场存在时的气体流速为v 则磁流体发电机的电动势 E Bav 回路中的电流 I 电流I受到的安培力 F安 设F 为存在磁场时的摩擦阻力 依题意 存在磁场时 由力的平衡得 ab p F安 F 根据上述各式解得 E 3 磁流体发电机发电导管的输入功率 P abv p 由能量守恒定律得 P EI F v 故 P 第 51 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷 新课程 题目 15 如图 在水平面上有两条平行导电导轨MN PQ 导轨间距离为l 匀强磁场垂直于导轨所 在的平面 纸面 向里 磁感应强度的大小为B 两根金属杆 1 2 摆在导轨上 与导轨垂直 它们的质量和电阻分别为m1 m2和R1 R2 两杆与导轨接触良好 与导轨间的动摩擦因数 皆为 已知 杆 1 被外力拖动 以恒定的速度v0沿导轨运动 达到稳定状态时 杆 2 也以恒 定速度沿导轨运动 导轨的电阻可忽略 求此时杆 2 克服摩擦力做功的功率 答案 15 解法一 设杆 2 的运动速度为v 由于两杆运动时 两杆和导轨构成的回路中磁通量发生变化 产生感 应电动势 Bl v0 v 感应电流 I 杆 2 做匀速运动 它受到的安培力等于它受到的摩擦力 BlI m2g 导体杆 2 克服摩擦力做功的功率 P m2gv 解得 P m2g v0 R1 R2 解法二 以F表示拖动杆 1 的外力 以 表示由杆 1 杆 2 和导轨构成的回路中的电流 达到稳定时 对杆 1 有 F m1g BIl 0 对杆 2 有 BIl m2g 0 外力F的功率 PF Fv0 以P为杆 2 克服摩擦力做功的功率 则有 P PF I 2 R1 R2 m1gv0 由以上各式得 P m2g v0 R1 R2 第 52 题 2004 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 22 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置 间距为L 一端通过导线与阻值为R的电 阻连接 导轨上放一质量为m的金属杆 如下图 金属杆与导轨的电阻忽略不计 均匀磁场 竖直向下 用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上 杆最终将做匀速运动 当改变拉力的 大小时 相对应的匀速运动速度v也会变化 v和F的关系如下图 取重力加速度g 10 m s2 1 金属杆在匀速运动之前做什么运动 2 若m 0 5 kg L 0 5 m R 0 5 磁感应强度B为多大 3 由v F图线的截距可求得什么物理量 其值为多少 答案 22 1 变速运动 或变加速运动 加速度减小的加速运动 加速运动 2 感应电动势 vBL 感应电流I 安培力Fm IBL 由图线可知金属杆受拉力 安培力和阻力作用 匀速时合力为零 F f v F f 由图线可以得到直线的斜率k 2 B 1 T 3 由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f 2 N 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力 由截距可求得动摩擦因数 0 4 第 53 题 2004 年普通高等学校春季招生考试理综北京卷 旧课程卷 题目 25 答案 25 第 54 题 2003 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 25 两根平行的金属导轨 固定在同一水平面上 磁感强度B 0 05 T 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直 导轨的电阻很小 可忽略不计 导轨间的距离l 0 20 m 两根质量均为 m 0 10 kg 的平行金属杆甲 乙可在导轨上无摩擦地滑动 滑动过程中与导轨保持垂直 每根金属杆的电阻为R 0 50 在t 0 时刻 两杆都处于静止状态 现有一与导轨平行 大小为 0 20 N 的恒力F作用于金属杆甲上 使金属杆在导轨上滑动 经过t 5 0 s 金属 杆甲的加速度为a 1 37 m s2 问此时两金属杆的速度各为多少 答案 25 解 设任一时刻t 两金属杆甲 乙之间的距离为x 速度分别为v1和v2 经过很短的 时间 t 杆甲移动距离v1 t 杆乙移动距离v2 t 回路面积改变 S x v2 t v1 t l lx v1 v2 l t 由法拉第电磁感应定律 回路中的感应电动势 B S t Bl v1 v2 回路中的电流 i 2R 杆甲的运动方程 F Bli ma 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等 方向相反 所以两杆的动量 t 0 时为 0 等于外力F的冲量 Ft mv1 mv2 联立以上各式解得 v1 Ft m 2R F ma B2l2 2 v2 Ft m 2R F ma B2l2 2 代入数据得v1 8 15 m s v2 1 85 m s 第 55 题 2003 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 旧课程 题目 25 曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机 图 1 为其结构示意图 图中 N S是一对固定的磁极 abcd为固定在转轴上的矩形线框 转轴过bc边中点 与ab边平 行 它的一端有一半径r0 1 0 cm 的摩擦小轮 小轮与自行车车轮的边缘相接触 如图 2 所示 当车轮转动时 因摩擦而带动小轮转 动 从而使线框在磁极间转动 设线框由 N 800 匝导线圈组成 每匝线圈的面积S 20 cm2 磁极间的磁场可视作匀强磁场 磁感强 度B 0 010 T 自行车车轮的半径R1 35 cm 小齿轮的半径R2 4 0 cm 大齿轮的半径 R3 10 0 cm 见图 2 现从静止开始使大齿轮加速转动 问大齿轮的