河南省2013年高考物理考前预测电磁感应与电路

1、河南 2013 年高考考前预测电磁感应与电路1了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下符合史实的是()A焦耳发现了电流热效应的规律B库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 答案 AB 解析 选项 C 中应为奥斯特发现了电流的磁效应，选项D 中应为伽利略斜面实验的结论合理外推2如图所示，电动势为E、内阻为r 的电池与定值电阻R0、滑动变阻器P 串联，已知R0 r ，滑动变阻器的最大阻值是2r . 当滑动变阻器的滑片P 由 a 端向 b

2、端滑动时，下列说法中正确的是 ()A路端电压变大B电路中的电流变小C滑动变阻器消耗的功率变小D定值电阻R0 上消耗的功率变小 答案 C 解析 当滑片 P由 a 端向 b 端滑动时，接入电路的总阻值减小，电路中的电流增大，选项 B 错误；由U内 Ir可知，内电压增大，路端电压减小，选项A 错误；由P I 2R0 可知，定值电阻 R0 上消耗的功率变大，选项D错误；当r R0 RP时，滑动变阻器消耗的功率最大，即刚开始滑片处于a 端时，滑动变阻器消耗的功率最大，选项C 正确3将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A

3、感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 答案 C- 1 - 解析 根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即磁通量变化越快，感应电动势越大，选项C 正确；根据楞次定律可知，当原磁场减小时，感应电流的磁场才与其方向相同，选项D错误4如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中()A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大

4、 答案 B 解析 线框下落过程中，穿过线框的磁通量减小，选项A 错误；由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向，选项B 正确；线框受到的安培力的合力竖直向上，但小于重力，则合力不为零，选项C 错误；在下落过程中，安培力对线框做负功，则其机械能减小，选项 D错误5如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，变阻器1 的滑片P处在如图R位置时，电灯 L 正常发光现将滑片P 向右移动 ，则在该过程中 ()A电压表的示数变大B电流表的示数变大C电灯 L 变暗D定值电阻R2 消耗的电功率变小 答案 BC 解析 将滑片 P 向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐减小，则电路中的总阻值

5、逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，选项B 正确；由U端 可知，路端电E Ir压减小，流经电灯L 的电流 I L 减小，电灯变暗，选项C正确；由 I2 I I L 可知，流经电阻R2的电流增大，选项D 错误6如图，和 为空间一匀强磁场的边界，其中 ， ，EOF E O FEO EOFO F O且 EOOF；OO为 EOF的角平分线， OO间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里一边长- 2 -为 l 的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t 0 时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间 t 的关系图线可能正确的是() 答案 B 解析 导线框刚进入磁场后， 由楞

6、次定律判断出感应电流沿逆时针方向，故可排除 C、lD 选项在线框的左边界到达O点后继续向左运动 2的过程中，感应电流的大小不变，故可排除 A 选项7如图，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角 (0 90) ，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为，R当流过 ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为 v，则金属棒 ab 在这一过程中 ()A运动的平均速度大小为12vqRB下滑的位移大小为 BLC产生的焦耳热为 qBLvB2L2vD受到的最大安培力

7、大小为R sin 答案 B- 3 - 解析 金属棒开始做加速度减小的变加速直线运动，A项错误； 由 q It 及 I E BLx ，位移 xqR， B 项正确；此过程中由能量守恒知产生的热量Q mgsin xRtRtRBL12得 mgqR1 2，选项 C 错误；当速度为时，所受安培力为B2 L2vsin 2mvv，选项 D 错误2mvQBLR8如图甲所示，在金属框abcd 平面内有空间分布均匀、大小和方向按图乙所示变化的磁场 ( 垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向 ) 用 i 表示金属框中的感应电流 ( 图甲中所示的方向为正 ) ，用 F表示 cd 边所受的安培力 ( 水平向右为正方向) ，则

8、 i 、F 随时间变化的图象正确的是 () 答案 AD 解析 由楞次定律可知，0 1s 内，原磁场垂直纸面向外并且在均匀减小，金属框内产生大小不变的感应电流，方向为逆时针方向( 负方向 ) ；1 2s 内，原磁场垂直纸面向里并且在均匀增大，金属框内产生大小不变的感应电流，方向也为逆时针方向( 负方向 ) ；同理可得，后 2s 产生的电流大小与前2s 的完全相同，但方向为瞬时针方向( 正方向 ) ，选项 A 正确；由 F BIL ，再根据磁场大小及方向的变化，选项D 正确9如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导

9、轨接触良好t 0 时，将开关S 由 1掷到 2. q、 i 、 v 和 a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图象正确的是()- 4 - 答案 D 解析 将开关由1 拨到 2，电容器放电，导体棒向右加速运动切割磁感线，导体棒中会产生感应电动势，这时导体棒相当于一个电源，导体棒下端是负极，上端是正极，当电容器的电压降至与导体棒的感应电动势相等时，电容器不再放电，回路中不再有电流，导体棒不再受安培力而匀速运动，所以最终状态是：电荷量不为零，电流为零，速度不为零，加速度为零，选项D正确10如图所示，相距为d 的两水平虚线L1、 L2 之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感

10、应强度为 B，正方形线圈abcd 的边长为 L( Ld) 、质量为 m、电阻为 R. 现将线圈在磁场上方高h 处由静止释放，ab 边刚进入磁场时的速度和刚离开磁场时的速度相同，在线圈全部穿过磁场过程中，下列说法正确的是()A线圈克服安培力所做的功为mgLB线圈克服安培力所做的功为2mgdmgRC线圈的最小速度一定为B2L2D线圈的最小速度一定为2ghL d 答案 BD 解析 因为 ab 边刚进入磁场时速度和刚离开磁场时速度相同，都为 v1 2gh，由能量守恒得，进磁场时克服安培力做功为，又出磁场和进磁场时速度相同，全部穿过磁场过mgd程中线圈克服安培力所做的功为2mgd ，选项 A 错误而 B

11、 正确；cd 边刚进磁场时速度最小为v，12则有 mgd mg( h L) 2mv，即 v2g h L d ，选项 C 错误而 D正确11 如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为 1m，上端接有电阻RL 3 ，虚线 OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m 0.1kg 、电阻 r 1 的金属杆ab从上方某处垂直于导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆OO下落过程中的vt 图象如图乙所示 ( 取 g 10m/s2) 求：- 5 -(1) 磁感应强度 B；(2) 杆在磁场中下落0.1s 的过程中电阻R产生的热量 答案 (1)2T(2)0.075J 解析 (1)由

12、图象知，杆自由下落0.1s 进入磁场以 v 1.0m/s做匀速运动产生的电动势E BLvE杆中的电流I R r杆所受安培力F 安 BIL由平衡条件得mg F 安代入数据得B 2T(2) 电阻 R产生的热量 Q I 2Rt0.075J12轻质细线吊着一质量为m0.32kg 、边长为 L0.8m、匝数 n 10 的正方形线圈，总L电阻为 r 1 ，边长为 2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t 0 开始经 t 0 时间细线开始松驰，取g210m/s . 求：(1) 在前 t 0 时间内线圈中产生的电动势；(2) 在前 t 0 时

13、间内线圈的电功率；(3) t 0 的值 答案 (1)0.4V(2)0.16W(3)3s 解析 (1) 由法拉第电磁感应定律得：En1L2B10.82tn ( )10 () 0.5V 0.4V.22t22E2(2)I r 0.4A ， P Ir 0.16W.(3)分析线圈受力可知，当细线松驰时有：F安0LE nBt I 2 mg， I r- 6 -2mgrBt 0 nEL 2T由图象知：t 01 0.5t0(T) ，解得：t0 2s.B13如图所示，用质量为m、电阻为 R的均匀导线做成边长为l 的单匝正方形线框 MNPQ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存在竖直方向

14、的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2，磁感应强度为. 在垂直边的水平拉力作用下，lBMN线框以垂直磁场边界的速度v 匀速穿过磁场在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行求：(1) 线框 MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；(2) 线框 MN边刚进入磁场时， M、 N两点间的电压 UMN；(3) 在线框从 MN边刚进入磁场到 PQ边刚穿出磁场的过程中， 水平拉力对线框所做的功 W.Blv32B2l 3v 答案 (1) R(2) 4BLv (3)R 解析 (1) 线框 MN边在磁场中运动时，感应电动势E BLvE Blv线框中的感应电流I r R(2)、N两点间的电压MN3 3MU

15、4E4Blvl(3)只有 MN边在磁场中时，线框运动的时间t v2 B2l 3v此过程线框中产生的焦耳热 Q1I Rt R只有 PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热Q2B2l 3vR2B2l 3v根据能量守恒定律得水平外力做的功WQ1 Q2R14如图甲所示， 在水平面上固定有长为 L 2m、宽为 d 1m的金属“ U”型导轨， 在“ U” 型导轨右侧 l 0.5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示在 t 0 时刻，质量为 m 0.1kg 的导体棒以v0 1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0.1 ，导轨与导体棒单位长度的电阻均为 0.1 /m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响( 取 g 10m/s2) - 7 -(1) 通过计算分析 4s 内导体棒的运动情况；(2) 计算 4s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3) 计算 4s 内回路产生的焦耳热 答案 (1) 见解析(2)0.2A ，沿顺时针方向(3)0.04 J 解析 (1) 导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有 mg mavt v0 atxv0t12 2