【5年高考3年模擬】新課標(biāo)專用全國(guó)高考物理試題分類(lèi)匯編專題十電磁感應(yīng)

1、專題十電磁感應(yīng) 考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.(2013課標(biāo)II ,19,6分)(多選)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法 都起到了重要作用。下列敘述符合史實(shí)的是()A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B.安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)C.法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流D.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要 阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化*答案 ABD2.(2013天津理綜，12,20分)超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類(lèi)重大

2、發(fā)現(xiàn)之一，日前我國(guó)已研制出世界 傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行。(1)超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究。將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圓環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于圓環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場(chǎng)，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化，則表明其電阻為零。請(qǐng)指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說(shuō)明理由。(2)為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p ,研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I,并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測(cè)出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測(cè)出大于AI的電流變化，其中A I ? I,當(dāng)電流的變化小于 A I時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研

3、究人員便認(rèn)為電流沒(méi)有變 化。設(shè)環(huán)的橫截面積為 S,環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為v,電子質(zhì)量為 m電荷量為e。試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出p的表達(dá)式。(3)若仍使用上述測(cè)量?jī)x器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t,為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p的準(zhǔn)確程度更高，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)現(xiàn)方法。*答案(1)逆時(shí)針?lè)较?，理由?jiàn)解析(2) P =(3)見(jiàn)解析6解析(1)撤去磁場(chǎng)瞬間，環(huán)所圍面積的磁通量突變?yōu)榱?，由楞次定律可知，環(huán)中電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)與原磁場(chǎng)方向相同，即向上。由右手螺旋定則可知，環(huán)中電流的方向是沿逆時(shí)針?lè)较颉?2)設(shè)圓環(huán)周長(zhǎng)為1、電阻為R,由電阻定律得R=P設(shè)t時(shí)間內(nèi)環(huán)中電流釋放焦耳熱

4、而損失的能量為A E,由焦耳定律得A E=I2Rt設(shè)環(huán)中單位體積內(nèi)定向移動(dòng)電子數(shù)為n,則I=nevS 式中n、e、S不變，只有定向移動(dòng)電子的平均速率的變化才會(huì)引起環(huán)中電流的變化。電 流變化大小取 A I時(shí)，相應(yīng)定向移動(dòng)電子的平均速率變化的大小為Av,則A I=neS A v設(shè)環(huán)中定向移動(dòng)電子減少的動(dòng)能總和為A員則A R=nlS 由于A I ? I,可得AE<=AI 根據(jù)能量守恒定律，得A E=A Ek 聯(lián)立上述各式，得P二(3)由p=看出，在題設(shè)條件限制下，適當(dāng)增大超導(dǎo)電流，可以使實(shí)驗(yàn)獲得 p的準(zhǔn)確程度 更高，通過(guò)增大穿過(guò)該環(huán)的磁通量變化率可實(shí)現(xiàn)增大超導(dǎo)電流?？键c(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律自感

5、 互感3.（2013北京理綜，17,6分）如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MNS平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Ei；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋20則通過(guò)電阻R的電流方向及 Ei與E之比Ei： E 2分別為（）A.c-a,2 ： 1 B.a-c,2 ： 1 C.afc,1 ： 2 D.c-a,1 ： 2*答案 C4.（2013四川理綜,7,6分）（多選）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt（常量k>0）?；芈分谢瑒?dòng)

6、變 阻器R的最大阻值為 R,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R=R、R=。閉合開(kāi)關(guān)S,電 壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN&側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（）A.R2兩端的電壓為B.電容器的a極板帶正電C.滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻 R的5倍D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kL2士答案 AC考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題5.（2013課標(biāo)1,17,6分）如圖，在水平面（紙面）內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN淇中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成 7 字型導(dǎo)軌。 空間存在垂直于 紙面的均勻磁場(chǎng)。用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與/ bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。

7、下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是（）A.*答案 A6.（2013課標(biāo)II ,16,6分）如圖，在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d（d>L）的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。下列 v-t圖像中，可能正確描述上述過(guò)程的是 （*答案D7.（2013浙江理綜，15,6分）磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息白磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈。當(dāng)以速度 vo刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其E-t關(guān)系如圖

8、所示。如果)CD只將刷卡速度改為，線圈中的E-t關(guān)系圖可能是（*答案 D8.（2013福建理綜，18,6分）如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變,ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線 OO'平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OO下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖像不可能,反映線框下落過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（）nX X 反 M K看答案 A9.(2013廣東理綜,36,18分)如圖(a)所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng) B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓 盤(pán)繞過(guò)圓心O的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊緣K通

9、過(guò)電刷與一個(gè)電路連接。電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。流過(guò)電流表的電流I與圓盤(pán)角速度 3的關(guān)系如圖(b)所示,其中ab段和bc段均為直線，且ab段過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。« >0代表圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知 ：R=3.0 Q,B=1.0 T,r=0.2 m 。忽略圓盤(pán)、電流表和導(dǎo)線的電阻。(1)根據(jù)圖19(b)寫(xiě)出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與«的關(guān)系式；(2)求出圖19(b)中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓 Ub、U;(3)分別求出ab、bc段流過(guò)P的電流Ip與其兩端電壓 Up的關(guān)系式。圖(a)tJM-03-O.J-圖(b)士答案見(jiàn)解析 *解析 (1)由圖象可知，在ab段I=

10、(- 45 rad/s & w < 15 rad/s) 在bc段I=-0.05(15 rad/s< « <45 rad/s)(2)由題意可知，P兩端的電壓UP等于圓盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),Up=Br2wb 點(diǎn)時(shí) w b=15 rad/s U=Br2co b=0.3 Vc 點(diǎn)時(shí) w c=45 rad/sU=Br2co c=0.9 VP在b點(diǎn)時(shí)開(kāi)始導(dǎo)通，則:(3)由圖象中電流變化規(guī)律可知電子元件在ab段I p=0(- 0.9 V <U p<0.3 V)在bc段I p=I-而 I=-0.05U=Br2w聯(lián)立可得I p=-0.05(0.3 V<U pW0.

11、9 V)考點(diǎn)四電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題X X X XX X X XX X X X10.（2013天津理綜，3,6分）如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框 abcd,ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN勺勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN第一次ab邊平行MNS入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為 Q,通過(guò)線框 導(dǎo)體橫截面的電荷量為 q1;第二次bc邊平行MNS入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q,通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q25U（）A.Q1>Q,q 1=q2B.Q1>Q,q 1>q2C.Q=Q,q 1=q2D.Q尸Q,q 1>q2*答案A

12、11.（2013安徽理綜,16,6分）如圖所示，足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置 ，傾角為37。，寬度為 0.5 m,電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1 Q。一導(dǎo)體棒 MNB直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量 為0.2 kg,接入電路的電阻為1 ，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.5。在 導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)弓雖度為0.8 T 。將導(dǎo)體棒 MN由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN勺運(yùn)動(dòng)速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度 g取10 m/s 2,sin 37A.2.5 m/s1 W B.5 m/s1 WC.7.5 m/s9 W D.15 m/s

13、9 W*答案 B12.（2013課標(biāo)I ,25,19分）如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為0，間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂 直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為小重力加速度大小為 go忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求：（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。* 答案（1）Q=CBLv(2)v=gt13.(2013重慶理綜,7,15分)小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了一種可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示。在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵固定在水平放置的電子測(cè)力計(jì)上，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G