2012年各地模拟题分类汇编 专题十一 电磁感应(全解析)

1、专题十一 电磁感应1【2012云南模拟】风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2v1，则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是( )AIm变大，T变小BIm变大，T不变CIm变小，T变小DIm不变，E变大【答案】A 【解析】风速增大，感应电流的峰值Im变大，周期T变小，电动势E变大，选项A正确。2【2012四川模拟】如图甲所示， MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，

2、使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为A BC D【答案】B【解析】由题述和题图，利用牛顿第二定律可知，F0=ma，3F0-BIl=ma，I=Blv/R，v=at0，联立解得，选项B正确。3【2012安徽期末】如右图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感应线垂直于导轨所在平面。若导体棒匀速地向右做切割磁

3、感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内 （ ）1. 有自下而上的恒定电流B产生自上而下的恒定电流C电流方向周期性变化D没有感应电流【答案】D【解析】导体棒匀速向右运动的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生稳定的电流，则通过N中的磁通量保持不变，故N中无感应电流产生，选项D正确。4【2012广东模拟】北半球地磁场的竖直分量向下如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向下列说法中正确的是()A若使线圈向东平动，则b点的电势比a点的电势低B若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低

4、C若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcda【答案】C.【解析】由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的ab边和cd边切割磁感线，c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误；同理知B错若以ab为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小，由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为abcda，C对5【2012湖南期末】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是()A三者同时落地B甲、乙同

5、时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地【答案】D.【解析】甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙是没有闭合的回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确BAI6【2012江苏苏北四市一模】如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行。线框A固定且通有电流I，线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程中( )A穿过线框B的磁通量先变小后变大B线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针C线框B所受安培力的合力为零D线框B的机械能一直减小【答案】D【解析】穿过

6、线框B的磁通量在A的下方是由在变小,选项A错;由楞次定律得选项B错,因上下两边的安培力大小不同,所以线框B所受安培力的合力为零;线框B运动的过程中总是克服安培力做功,实现机械能向电能的转化,所以选项D对.7【2012辽宁丹东市四校协作摸底测试】如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过R的电量为 ( ) AQ= BQ=2BL2C CQ= DQ= BL2(+2C )【答案】D【解析】由E=，I=E/R，q=It联立解得ab以a为轴顺

7、时针以转过60的过程中，通过R的电量为q=；在这过程中金属棒ab在回路中产生的感应电动势最大值为2L2B，电容器C充电q=2L2BC，以继续转过30的过程中，电容器通过电阻R放电，所以ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过R的电量为Q= q+ q= BL2(+2C )。选项D正确8【2012云南摸底】一导线弯成如右图所示的闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ）A感应电流一直沿顺时针方向B线圈受到的安培力先增大，后减小C感应电动势的最大值E=BrvD穿过线圈某个横截面的电荷量

8、为【答案】AB【解析】在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A正确；导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B正确；导体切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大E=2Brv，C错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为，D错误。9NS真空室真空室电子轨道【2012河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通

9、量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（ ）A电子在轨道上逆时针运动B保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D被加速时电子做圆周运动的周期不变【答案】AB【解析】由楞次定律可知,产生的感应涡旋电场为顺时针方向,所以电子在轨道上逆时针运动,所以选项A正确;保持电流的方向不变，当电流增大时，涡旋电场增强,电子将加速选项B对,选项C错;电子的速度变化,被加速时电子做圆周运动的周期也变,

10、所以选项D错.R2图甲R1CSB图乙t/sB/T0.220.40.6O1.02.00.81.010【2012广西期末】在如图5甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r= 1.0，R1 = 4.0，R2 = 5.0，C=30F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图5乙所示的规律变化则下列说法中正确的是（ ）A螺线管中产生的感应电动势为1VB闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为510-2 WC电路中的电流稳定后电容器下极板带正电 DS断开后，流经R2的电量为1.810-5C 【答案】CD【解析】根据法拉第电磁感应定律求出E

11、= 1.2V ，选项A错 根据全电路欧姆定律 根据 求出P = 5.7610-2W选项B错；由楞次定律得选项C对；S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR20.6V，流经R2的电量 Q = CU = 1.810-5C选项D对11【2012山东调考】如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的

12、关系如图乙所示下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差Uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中，正确的是()【答案】C.【解析】设导轨间距为L，通过R的电流I，因通过R的电流I随时间均匀增大，即金属棒ab的速度v随时间t均匀增大，金属棒ab的加速度a为恒量，故金属棒ab做匀加速运动磁通量0BS0BLat20，t2，A错误；BLat，t，B错误；因UabIR，且It，所以Uabt，C正确；q=Itt，qt2，所以选项D错误12【2012重庆摸底】两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37，

13、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，导轨的电阻不计，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v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）Aab杆所受拉力F的大小为mg tan37 B回路中电流为C回路中电流的总功率为mgv sin37 Dm与v大小的关系为m【答案】AD 【解析】采用“计算法”求解。对cd杆，BILcos37= mg sin37，对ab杆，F=BIL，联立解出ab杆所受拉力F的大小为F=mg tan37，故A对；回路中电流为，故B错；I=m

14、g tan37/BL，故B错；回路中电流的总功率为Fv=mgv tan37 ，故C错；I=BLv/2R，又I=mg tan37/BL，故m，故D对。BR图413【2012安徽信息卷】如图4所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则A金属杆下滑的最大速度B在此过程中电阻R产生的焦耳热为C在此过程中电阻R产生的焦耳热为D在此过程中流过电阻R的电量为【答案】B【解析】感应电动势为 感

15、应电流为 安培力为 根据平恒条件得 解得: 由能量守恒定律得: 又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确 14【2012上海质检】“热磁振荡发电技术”是新能源研究领域的最新方向，当应用于汽车等可移动的动力设备领域时，会成为氢燃料电池的替代方案。它通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却，使其温度在其临界点上下周期性地振荡，引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减，从而感应出连续的交流电。它的技术原理是物理原理。假设两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，如图6所示，一导线与两导轨相连，磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静

16、止释放导体棒进入磁场后速度减小，最终稳定时离磁场上边缘的距离为H整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（ ）图6A整个运动过程中回路的最大电流为B整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为C整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为 D整个运动过程中回路电流的功率为 【答案】B 【解析】导体棒进入磁场后，先做变减速运动，安培力也逐浙减小，当减到与重力相等时导体棒稳定，所以导体棒进入磁场进入磁场时的速度最大，所产生的感应电动势最大，其感应电流也最大，由自由落体运动规律，进入磁场时的速度大小为，产生的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律得选项A错；导体棒稳定后，产生的感应电动势为，根据平衡条件，有，所以；由能量守恒定律可知，减少的机械能转化为回路的电能，电能又转化为内能所以，有，所以，所以选项B正确；克服安培力做功与产生的焦耳热查等，所以选项C错；回路中的电流开始的变化的，所以选项D错15【2012江西调考】如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将电键K打开，则下列说法正确的是（ ）（0（）Aa点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭Bb点电势高于a点，