2011年高考物理試題匯編—電磁感應(yīng).doc

版權(quán)所有轉(zhuǎn)載必究2011普通高校招生考試試題匯編-電磁感應(yīng)24（2011全國卷1）(15分)(注意：在試題卷上作答無效)如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。解析：每個燈上的額定電流為額定電壓為：（1）最后MN勻速運(yùn)動故：B2IL=mg求出：（2）U=BLv得：6如圖，EOF和為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界，其中EO，F(xiàn)O，且EOOF； 為EOF的角平分線，間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與實(shí)踐t的關(guān)系圖線可能正確的是7（2011海南）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系解析：考察科學(xué)史，選ACD16（2011海南）.如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向 上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t=0時刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求（1）細(xì)線少斷后，任意時刻兩桿運(yùn)動的速度之比；（2）兩桿分別達(dá)到的最大速度。解析：設(shè)某時刻MN和速度分別為v1、v2。（1）MN和動量守恒：mv1-2mv2=0 求出：（2）當(dāng)MN和的加速度為零時，速度最大對受力平衡： 由得：、11（2011天津）（18分）如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s2，問：（1）通過cd棒的電流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？11（18分）（1）棒cd受到的安培力 棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則 由式代入數(shù)據(jù)解得 I=1A，方向由右手定則可知由d到c。（2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd對棒ab由共點(diǎn)力平衡有 代入數(shù)據(jù)解得 F=0.2N（3）設(shè)在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律可知 設(shè)ab棒勻速運(yùn)動的速度大小為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=Blv由閉合電路歐姆定律知 由運(yùn)動學(xué)公式知，在時間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移 x=vt力F做的功 W=Fx綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得 W=0.4J23（2011浙江）.（16分）如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型軌導(dǎo)，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響（?。?。（1）通過計算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況；（2）計算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；（3）計算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。23.答案：（1）導(dǎo)體棒在前做勻減速運(yùn)動，在后以后一直保持靜止。（2），電流方向是順時針方向。（3）解析：（1）導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運(yùn)動，有 代入數(shù)據(jù)解得：，導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場區(qū)域。導(dǎo)體棒在末已經(jīng)停止運(yùn)動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為（2）前磁通量不變，回路電動勢和電流分別為，后回路產(chǎn)生的電動勢為回路的總長度為，因此回路的總電阻為電流為根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時針方向（3）前電流為零，后有恒定電流，焦耳熱為15（2011廣東）.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同解析：由E=，AB錯，C正確。B原與B感的方向可相同亦可相反。D錯。選C19（2011北京）某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡末閃亮的原因是A電源的內(nèi)阻較大B小燈泡電阻偏大C線圈電阻偏大D線圈的自感系數(shù)較大13(2011上海)如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a 繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(A)順時針加速旋轉(zhuǎn) (B)順時針減速旋轉(zhuǎn)(C)逆時針加速旋轉(zhuǎn) (D)逆時針減速旋轉(zhuǎn)20(2011上海).如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中(A)感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時針(C)安培力方向始終與速度方向相反(D)安培力方向始終沿水平方向答案：AD28（2011上海）(5 分)在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(見圖(a)中，得到圖線如圖(b)所示。(1)(多選題)在實(shí)驗中需保持不變的是( )(A)擋光片的寬度 (B)小車的釋放位置(C)導(dǎo)軌傾斜的角度 (D)光電門的位置(2)線圈匝數(shù)增加一倍后重做該實(shí)驗，在圖(b)中畫出實(shí)驗圖線。28(1) A，D (3分)(2)見圖 (2分)32（2011上海）(14 分)電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時的加速度(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動能定理，。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。32答案.（14分）（1）下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此 （1分）（2分）（2）金屬棒下滑時受重力和安培力 （1分）由牛頓第二定律 （3分） （2分）(3)此解法正確。 (1分)金屬棒下滑時舞重力和安培力作用，其運(yùn)動滿足上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運(yùn)動。無論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時速度一定為最大。由動能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確。(2分) （1分） （1分）22（201山東）.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場即勻速運(yùn)動，此時再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，、分別表示