高三物理名校试题汇编有详解专题10电磁感应

1、一、单项选择题1（山西省忻州一中2012届高三期中试题）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感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大2（山西省临汾一中2012届高三第二次月考试题）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（ ）AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb 2.D 解析：本题考查楞次定律的理解

2、和具体应用。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，穿过线圈的磁通量方向始终竖直向下，大小先增大后减小，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流的磁场方向先竖直向上后竖直向下，再根据右手定则可知，线圈中产生的感应电流的方向先是逆时针方向后是顺时针方向（从上往下看），所以通过电流计的感生电流方向是先bGa，后aGb。本题答案为D。3.（江西省红色六校2012届高三上学期联考试卷）如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向

3、左 B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右3.D 解析：根据楞次定律“来拒去留”的原则，当条形磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量逐渐增大，线圈为阻碍增大，一方面具有水平向右以“拒绝”磁铁靠近的运动趋势，另一方面具有竖直向下远离条形磁铁的运动趋势，所以刚开始“FN先大于mg，运动趋势向右”；最后条形磁铁要远离线圈，穿过线圈的磁通量逐渐减小，线圈为阻碍减小，一方面具有水平向右以“留住”磁铁远去的运动趋势，另一方面具有竖直向上靠近条形磁铁的运动趋势，所以后来“FN小于mg，运动趋势仍然向右”。本题答案为D。4（陕

4、西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在轴上且长为2L，高为L纸面内一边长为L的正方形导线框沿轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（I-x）关系的是（ ）4.A 解析：线框进入磁场的过程中，线框的右边做切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框做匀速直线运动，且切割磁感线的有效长度不断增加，其感应电流的大小不断增加，由右手定则，可判定感应电流的方向是顺时针的；线框全部进入磁场后，线框的左边和

5、右边同时切割磁感线，当xL时，回路中的感应电流不断减小，由右手定则可判定感应电流的方向是顺时针；当L<x<2L时，回路中的感应电流不断增加，但感应电流的方向是逆时针线框出磁场的过程，可依照同样方法分析本题答案为A。5（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计则在金属棒整个上行与整个下行

6、的两个过程中，下列说法不正确的是 （ ）RBv0A回到出发点的速度v等于初速度v0B上行过程中通过R的电量等于下行过程中通过R的电量C上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量D上行的运动时间小于下行的运动时间5.A 解析：在金属棒整个上行与回到出发点的过程中，金属棒将一部分动能转化为电能，所以回到出发点的速度v小于初速度v0，选项A说法不正确；根据关系式可知，上行过程中通过R的电量等于下行过程中通过R的电量，选项B说法正确；上行过程中和下行过程中R上产生的热量都等于这两个过程中金属棒机械能的减少量，若设金属棒上行的高度为h，金属棒的质量为m，则Q热上=，Q热下=，因为vv0，所以Q

7、热上Q热下，选项C说法正确；金属棒在上行过程和下行过程中，经过同一位置时，上行时的速度大小总要大于下行时的速度大小，所以上行的运动时间小于下行的运动时间，选项D说法正确。本题答案为A。6. （云南省部分名校2012届高三联考理综卷）如图甲所示，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乙中哪一图线所示的方式随时间条件。要想使导体圆环对桌面的压力减小，就是要使导体圆环具有竖直向上靠近螺线管的运动趋势，根据楞次定律“来拒去留”原则，穿过导体圆环的磁通量具有减小的趋势，即是要使通电螺线

8、管产生的磁场强度逐渐减小，也就是流过螺线管的感应电流减小，即要使连接螺线管的闭合回路中产生的感应电动势减小，闭合回路的面积不变，所以只要逐渐减小即可，显然，只有选项A符合题意。本题答案为A。7. （山东省济南一中2012届高三上学期期末测试）如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，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，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的则可知，此时间段内感应电流方向沿逆时针方向；在t=12s时间段内，线框完全

9、在磁场中匀速向右运动，穿过线框的磁通量不变，无感应电流；在t=23s时间段内，线框中的感应电动势大小仍为E=Blv，感应电流大小也与在01s时间内相等，但是方向沿顺时针方向，即感应电流的方向与在01s时间内相反。综上所述，选项C正确。8（江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时，则（ ）AA灯有电流通过，方向由到BA灯中无电流通过，不可能变亮CB灯立即熄灭，c点电势低于d点电势 DB灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势8D 解析：当开关S由断开变为闭合时，L中产生自感电动势，此时电感线圈相当于电源，因为在电源内部，电流从

10、低电势流向高电势，而在电源外部电流从高电势流向低电势，已知当开关S由断开变为闭合时，L中电流方向为c到d，所以c点电势低于d点电势，B灯逐渐熄灭；电容器放电，A灯有电流通过，方向由b到a；所以选项D正确。9（吉林省吉林市2012届高三上学期期末教学质量检测）如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合稳定后传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）A正在增加， B正在减弱，C正在减弱，

11、D正在增加，9 D 解析：K闭合稳定后传感器上恰好无示数，说明此时下极板带正电，即下极板电势高于上极板，极板间的场强方向向上，大小满足Eq=mg，即E=mg/q，又U=Ed，所以两极板间的电压U=mgd/q；若将平行金属板换成一个电阻，则流过该电阻的感应电流的方向是从下往上，据此结合楞次定律可判断出穿过线圈的磁通量正在增加，线圈中产生的感应电动势的大小为，根据可得。综上可知，只有选项D正确。本题答案为D。10（安徽省宿州市2012届高三第一次教学质量检测）如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成角，导轨与定值电阻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，其电阻R0与

12、定值电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为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/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgv·cos D整个装置消耗的机械功率为Fv10.C 解析：导体棒相当于一个电源，导体棒的电阻相当于电源内阻，定值电阻R1和R2并联后相当于外电路，此时安培力F的功率Fv等于整个电路中消耗的热功率，因为电阻R0与定值电阻R1和R2的阻值均相等，而流过电阻R0的电流大小等于流过定值电阻R1或R2的电流的2倍，所以电阻R0消耗的热功率是定值电阻R1或R

13、2的4倍，电阻R1消耗的热功率为Fv/6，电阻R0消耗的热功率为2Fv/3，故选项AB错误；整个装置的摩擦力大小为f=mgcos，方向与速度v方向相反，所以其消耗的热功率为mgv·cos，选项C正确；整个装置消耗的机械功率为P=W/t，其中W为整个装置减小的机械能，其大小等于导体棒受到的除重力外其他外力做功的代数和，即W=W安+Wf，所以P=（W安+Wf）/t=Fv+mgv·cos，选项D错误。本题答案为C。11（浙江省温州市2012届高三上学期期末八校联考）电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管一

14、条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）11.B 解析：对应感应电流为，可见，感应电流与磁通量的变化率有关，类比v-t图象斜率的物理意义，不难发现，-t图线上各点处切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小，斜率的符号表示电流的方向，根据图乙，在0t0时间内，感应电流I的大小先减小到零，然后再逐渐增大，电流的方向改变一次，据此可知，只有选项B正确。本题答案为B。12.（山东省泰安市2012届高三上学期期末检测物理、北京石景山区2011-2012学年高三第

15、一学期期末考试）在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（ ）12.C 解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小，可见，感应电流与磁通量的变化率有关，在-t图线上各点处切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小，斜率的符号表示电流的方向；结合图2可知，在05s时间内，感应电流I的大小始终不变，但是在24s时间段内的电流方向与前后两个时间段相反，据此可排除选项AB；根据楞次定律可判断出，在02s时间内，感应电流取正值，所以选项D错误，C正确。本题答案为C。点评：电磁

16、感应现象中图象问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，即根据-t图线上各点处切线的斜率的绝对值判断感应电流的大小是否恒定；利用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的变化范围。13.（山东省烟台市2012届高三期末检测物理试题、吉林省吉林市2012届高三上学期期末教学质量检测）如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角（090°），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

17、速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（ ）A.加速度大小为 B.下滑位移大小为C.产生的焦耳热为qBLv D.受到的最大安培力大小为13.B 解析：金属棒ab在这一过程中做的并非匀变速直线运动，所以加速度大小不是，选项A错误；根据可得，下滑位移大小为x=，选项B正确；产生的焦耳热等于金属棒克服安培力做的功，根据动能定理可得Q=，选项C错误；根据F安=BIL，I=E/R，E=BLv，可得F安=，可见，当速度v最大时，安培力最大，F安m=，选项D错误。本题答案为B。二、多项选择题14（江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（

18、 ）A奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律14AC 解析：麦克斯韦预言了电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B错误；洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，即运动电荷在磁场中可能要受到洛伦兹力的作用，安培发现了磁场对电流的作用规律，即通电导体在磁场中可能要受到安培力的作用，选项D错误。本题答案为AC。15（广西区柳铁一中2012届高三第三次月考理综卷）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把

19、一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且v1=2v2，则在先后两种情况下（ ）A线圈中的感应电动势之比为E1E2=21 B线圈中的感应电流之比为I1I2=12C线圈中产生的焦耳热之比Q1Q2=14 D通过线圈某截面的电荷量之比q1q2=1115.AD 解析：根据E=BLvv以及v1=2v2，可知，选项A正确；因为I=E/RE，所以I1I2=21，选项B错误；线圈中产生的焦耳热Q=I2Rt，所以Q1Q2=21，选项C错误；根据或者，可见，选项D正确。本题答案为AD。说明：原试题上答案给出的是CD，但本人认为应该是AD，请读者认真思考并帮助鉴定“真伪”。16（上海市黄浦区2012届高三第一学期期末考

20、试物理卷）水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（ ）A.产生的总内能相等 B.通过ab棒的电量相等C.电流所做的功相等 D.安培力对ab棒所做的功不相等16AD 解析：产生的总内能等于金属棒减少的动能，所以选项A正确；两种情况下，当金属棒速度相等时，在粗糙导轨滑行时的加速度较大，所以这个过程中，导轨光滑时金属棒滑行的较远，根据可知，通过ab棒的电量与穿过闭合回路的磁通量成正比，显然，导轨光滑时通过ab棒的电量较大，选项B错误；两个过程中，金属棒

21、减少的动能相等，所以导轨光滑时安培力做的功等于导轨粗糙时安培力做的功与摩擦力做功之和，显然，选项D错误，因为电流所做的功等于安培力做的功，所以选项C错误。本题答案为AD。17（湖北省黄冈市黄州区一中2012届高三月考）如图所示，表面粗糙的斜面固定在水平地面上，并处在方向垂直纸面向外的、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m，带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止开始下滑。在滑块下滑过程中，下列说法正确的是（ ）A在开始下滑时，滑块具有最大加速度B滑块达到达地面时的动能大小与B的大小无关C当B足够大时，滑块可能静止在斜面上D当B足够大时，滑块最后可能沿斜面匀速下滑17.AD 解析：由左手定则知，运动

22、小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向下，随着速度的增大，洛伦兹力增大，滑块与斜面之间的正压力增大，滑块受到的摩擦力增大，若B足够大，小滑块最后可能做匀速直线运动；下滑过程中洛伦兹力不做或，重力做正功，摩擦力做负功，压力越大，摩擦力做的负功越多，所以BC错误，D正确；开始下滑时，正压力最小，摩擦力最小，滑块的加速度最小，选项A正确。本题答案为AD。18（江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为l（l<d），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场

23、时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则下列说法正确的是（ ）A线圈进入磁场的过程中，感应电流为逆时针方向B线圈进入磁场的过程中，可能做加速运动C线圈穿越磁场的过程中，线圈的最小速度可能为mgR/B2l2D线圈从ab边进入磁场到ab边离开磁场的过程，感应电流做的功为mgd18ACD 解析：由右手定则可判断出线圈进入磁场的过程中，感应电流为逆时针方向，选项A正确；由于cd边刚离开磁场时速度也为v0，所以线圈进入磁场的过程，只能是减速运动，选项B错误；在线圈进入磁场的减速过程中，存在最小速度，此时满足关系式mg=BIl，I=E/R，E=BIv可得，可能的最小速度为mgR/B2l2，选项C正

24、确；因为cd边离开磁场时的速度与刚进入磁场时的速度大小相同，所以线框离开磁场的过程与进入磁场的过程完全相同，当ab边离开磁场时的速度大小等于线圈从ab边进入磁场时的速度大小，对线框运用动能定理可知，该过程中感应电流做的功等于线框重力做的功，即为mgd，选项D正确。本题答案为ACD。19（山东省潍坊市2012届高三上学期期末考试）在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg，三角形腰长为l，磁感应强度垂直桌面向下，abef可在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流i及拉力F随时间t的变化

25、关系可能是（以逆时针方向为电流的正方向，时间单位为l/v）（ ）19.BD 解析：设角c为，在t=0l/v时间内，bc边切割磁感线并产生感应电动势，有效长度l=vttan，感应电动势E=Blv=Bv2ttant，所以i=E/REt，根据楞次定律或右手定则可判断出，感应电流沿逆时针方向，所以感应电流取正值，这段时间内的i-t图象是经过原点的斜率为正值的倾斜直线；在t=l/v2l/v时间内，ad边从c点开始向右匀速切割磁感线并产生感应电动势，其大小为E=Blv=Bv2tan（t-l/v），感应电流大小i=E/R=Bv2tan（t-l/v）/R，同理可判断，电流取负值，所以这段时间内的i-t图象是经

26、过（1，0）、斜率为负值的倾斜直线，选项A错误，B正确；根据F=Bil可知，在t=0l/v时间内，F=，根据左手定则可知，方向水平向左，在t=l/v2l/v时间内，F=，同理，方向水平向左，所以选项C错误，D正确。本题答案为BD。20（北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试物理试题）如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，已知A=，导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运

27、动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。关于回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中可能正确的是（ ）20.AD 解析：设EF=l，则感应电动势E=Blv，回路的总电阻R总=Rl（1+），回路中的电流I=E/R总=Bv/R（1+），显然，电流I的大小恒定，所以选项A正确，B错误；t时刻，l=2vt，所以R总=Rl（1+）lt，功率P=I2R总R总t，所以选项C错误，D正确。本题答案为AD。三、非选择题21. （广西柳铁一中2012届高三第四次月考理综卷）在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂

28、直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时，ab边刚越过GH进入磁场区，此时线框恰好以某一速度做匀速直线运动；t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以另一速度做匀速直线运动。重力加速度为g，求：（1）t1时刻线框具有的速度大小；（2）t2时刻线框具有的速度大小。21. 解析：（1）t1时刻，对线框受力分析，根据平衡条件有：mgsin=BI1L，其中，可得： （2）t2时刻，对线框受力分析，根据平衡条件有：mgsin=2BI2L，其中，可得：22（上海市黄浦区2012届高三第一学期期末考试物理卷）如图所示，螺线管横

29、截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为，两导轨间距为L。导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力。（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率（k>0）。将金属杆ab由静止释

30、放，杆将沿斜面向下运动。求当杆的速度为v时，杆的加速度大小。22解析：（1）以金属杆ab为研究对象，根据平衡条件 - B0I L =0，得 ，通过ab杆电流方向为由b到a（或在图中标出）。（2）根据法拉第电磁感应定律 ，根据欧姆定律，得：。（3）根据法拉第电磁感应定律， ab杆切割磁感线产生的电动势 E2 = B0Lv， 总电动势：E总 = E1 + E2 ， 感应电流：； 根据牛顿第二定律：， 其中安培力F = B0 IL，所以。23（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t =0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域沿斜面的长度为（2）当ab棒在区域内运动时cd棒消耗的电功率；（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产