2017年高三物理一模-電磁感應(yīng)專題匯編

1、上海市各區(qū)縣2017屆高三物理試題電磁感應(yīng)專題分類精編一、選擇題MNadcb1、（2017寶山第9題）如圖所示，直導(dǎo)線MN與閉合線框abcd位于同一平面，要使導(dǎo)線框中產(chǎn)生方向為abcd的感應(yīng)電流，則直導(dǎo)線中電流方向及其變化情況應(yīng)為（ ）（A）電流方向為M到N，電流逐漸增大 （B）電流方向為N到M，電流逐漸增大（C）電流方向為M到N，電流大小不變 （D）電流方向為N到M，電流逐漸減小2、（2017虹口第6題、楊浦區(qū)第8題）如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流，若（ ）（A）金屬環(huán)向

2、上運動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流（B）金屬環(huán)向下運動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流（C）金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流（D）金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l

3、 x （A） （B） （C） （D）3、（2017靜安第12題）左圖虛線上方是有界勻強磁場，扇形導(dǎo)線框繞垂直于框面的軸O以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流方向以逆時針為正，則能正確反映線框轉(zhuǎn)動一周感應(yīng)電流隨時間變化的圖像是（ ）4、（2017黃浦第12題）如圖所示，I、III為兩勻強磁場區(qū)，I區(qū)域的磁場方向垂直紙面向里，III區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外，磁感強度均為B，兩區(qū)域中間為寬l的無磁場區(qū)II，有邊長為L=2l的正方形金屬框abcd置于I區(qū)域，ab邊與磁場邊界平行，以I、II區(qū)域分界處為坐標(biāo)原點O。現(xiàn)使金屬框向右勻速移動，在ab邊從x=0到x=3l的過程中，能定性

4、描述線框中感應(yīng)電流隨位置變化關(guān)系的是（ ） badcBBIIIIIIO x  O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x （A） （B） （C） （D）O i l 2l 

5、;3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x O i l 2l 3l 4l x （A） （B） （C） （D）5、（2017閔行第10題）如圖所示，條形磁鐵放在光滑的斜面上（斜面固定不動），用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時，磁鐵對斜面的壓力為F1；當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時，發(fā)現(xiàn)彈簧的

6、伸長量減小，設(shè)此時磁鐵對斜面的壓力為F2。則 （ ）（A）F1>F2，A中電流方向向內(nèi)（B）F1>F2，A中電流方向向外（C）F1<F2，A中電流方向向內(nèi)（D）F1<F2，A中電流方向向外6、（2017浦東新區(qū)第5題）“研究感應(yīng)電流方向”的實驗裝置如圖所示，下列對實驗現(xiàn)象描述正確的（ ） Gab（A）條形磁鐵N極朝下，插入螺線管的過程中，通過電流計G的感應(yīng)電流方向為ab（B）條形磁鐵S極朝下，插入螺線管的過程中，通過電流計G的感應(yīng)電流方向為ba（C）條形磁鐵N極朝下，拔出螺線管的過程中，通過電流計G的感應(yīng)電流方向為ab（D）條形磁鐵S極朝下，拔出螺線管的過程中，通過電流

7、計G的感應(yīng)電流方向為ab二、填空1、（2017奉賢第16題）如圖所示，豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴大，則穿過彈性圓環(huán)的磁通量將 （選填“增大”、“不變”或“減小”），從上向下看，彈性圓環(huán)中的電流方向為 （選填“順時針”、“沒有”或“逆時針”），彈性圓環(huán)受到的安培力方向為 （選填“沿半徑向外”、“沒有”或“沿半徑向內(nèi)”）。三、計算Rx0v01、（2017寶山第19題）如圖所示，質(zhì)量為m的跨接桿可以無摩擦地沿水平的平行導(dǎo)軌滑行，兩軌間寬為L，導(dǎo)軌與電阻R連接，放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。桿從x軸原點以大小為v0、

8、水平向右的初速度滑行，直至停止，已知桿在整個運動過程中速度v和位移x的函數(shù)關(guān)系是vv0x。桿及導(dǎo)軌的電阻均不計。（1）試求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數(shù)式；（2）證明桿在整個運動過程中動能的增量Ek等于安培力所做的功WF；（3）求出桿在整個運動過程上通過電阻R的電量。 2、（2017奉賢第20題）如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值為R=0.4的定值電阻，上端開口，處于垂直導(dǎo)軌面向外的磁感應(yīng)強度為B=0.5T的勻強磁場中。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1，電路中其余電阻不計?，F(xiàn)用一質(zhì)量為M

9、=2kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連。在電鍵S打開的情況下，由靜止釋放M，當(dāng)M下落高度h=1.0m時細(xì)繩突然斷了，此時閉合電鍵S。運動中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好。不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）當(dāng)M下落高度h=1.0m時，ab速度的大?。唬?）請說明細(xì)繩突然斷后ab棒的大致運動情況；（3）當(dāng)ab棒速度最大時，定值電阻R的發(fā)熱功率。3、（2017虹口第17題）某同學(xué)設(shè)計了電磁健身器，簡化裝置如圖所示。兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)0.50m，傾角53°，導(dǎo)軌上端接一個R0.05的電阻。在導(dǎo)軌間長d0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場

10、，磁感應(yīng)強度B2.0T。質(zhì)量m4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與輕的拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s0.24m。一位健身者用F80N的恒力沿繩拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置。已知sin53°0.8，cos53°0.6，不計其它電阻、摩擦力，以及拉桿和繩索的質(zhì)量。求：（1）CD棒進(jìn)入磁場時速度v的大小；（2）通過數(shù)據(jù)計算，說明CD棒進(jìn)入磁場后的運動情況。（3）若某位健身者的力氣比較大，使用這套健身器材為了能達(dá)到較好的鍛煉效果，

11、是否一定要對裝置做出改進(jìn)或調(diào)節(jié)？給出理由。（4）某健身者鍛煉過程中，沒有保持80N的恒定拉力。若測出CD棒到達(dá)磁場上邊緣時的速度為2m/s，CD棒每次上升過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q22.4J。這位健身者為了消耗8000J的熱量，約需完成以上動作多少次？4、（2017黃浦第20題）如圖所示，足夠長、固定的直角金屬軌道左側(cè)傾角1=20°，右側(cè)傾角2=70°，軌道寬均為L=0.6m。整個裝置位于B=1T勻強磁場中，磁場方向垂直于右側(cè)軌道平面向上。金屬棒ab、cd分別垂直于軌道放在左、右兩側(cè)軌道上。t=0時刻由靜止釋放兩棒，同時在cd棒上施加一平行于右側(cè)軌道的外力F，使cd開始沿右

12、側(cè)軌道向下做加速度a=0.5m/s2的勻加速運動。已知ab、cd棒的質(zhì)量m1=0.25kg、m2=0.1kg，電阻R1=1.5、R2=0.5，其余電阻不計，兩棒與軌道間的動摩擦因數(shù)均為=0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力的大小。（重力加速度g取10m/s2，sin70°=0.94，cos70°=0.34）（1）請通過分析、計算、推理，說明ab棒會始終靜止在左側(cè)軌道上的理由。（2）請通過分析、計算、推理，描述施加在cd棒上的外力F隨時間t的變化情況。 20°70°Babcd5、（2017嘉定長寧第17題）如圖所示，一對足夠長平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌

13、道間距為L，左側(cè)接兩個阻值為R、額定功率為P的相同燈泡甲和乙，其中乙燈泡處于斷開狀態(tài)。有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒靜止且與兩軌道垂直地放在軌道上，軌道的電阻忽略不計。整個裝置處于垂直軌道平面豎直向下磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)用一恒定的外力沿軌道方向拉金屬棒，最終甲燈泡剛好正常發(fā)光，請回答如下問題：（1）簡述金屬棒做什么運動？（2）最終金屬棒運動的速度是多少？（3）在甲燈泡正常發(fā)光后，閉合開關(guān)K，則在閉合K的瞬間金屬棒的加速度是多少？（4）在甲燈泡正常發(fā)光后，閉合開關(guān)K，再經(jīng)過足夠長的時間，燈泡甲的電功率為多大？6、（2017靜安第20題）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量為M的形線框abcd

14、，水平邊bc長為L，電阻為r，豎直邊ab與cd的電阻不計；線框的上部處于與線框平面垂直的勻強磁場區(qū)域中，磁感應(yīng)強度為B1，磁場區(qū)域的水平下邊界（圖中虛線）與bc邊的距離為H。質(zhì)量為m、電阻為3r的金屬棒PQ用可承受最大拉力為3mg的細(xì)線懸掛著，靜止于水平位置，其兩端與線框的兩條豎直邊接觸良好，并可沿著豎直邊無摩擦滑動。金屬棒PQ處在磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場區(qū)域中，B2的方向與B1相同。現(xiàn)將形線框由靜止釋放，當(dāng)bc邊到達(dá)磁場區(qū)域的下邊界時，細(xì)線剛好斷裂，重力加速度為g。則從釋放形線框至細(xì)線斷裂前的整個過程中：（1）感應(yīng)電流的最大值是多少？（2）形線框下落的最大速度是多少？（3）金屬棒PQ產(chǎn)生的

15、熱量是多少？（4）請分析說明：形線框速度和加速度的變化情況，求出加速度的最大值和最小值。7、（2017浦東新區(qū)第19題）如圖（a）所示，寬度為L的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌水平固定在磁感應(yīng)強度為B、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導(dǎo)軌上，金屬棒MN始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計導(dǎo)軌電阻。（1）若金屬棒MN在水平向右的力F的作用下以速度v向右勻速運動，請判斷通過MN棒的電流方向，并利用能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律，通過推導(dǎo)證明棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv；（2）若金屬棒MN在水平恒力F的作用下由靜止開始運動，試從速度、加速度兩個角度通過分

16、析、推理、計算來描述金屬棒MN的運動狀態(tài)；（3）若給金屬棒MN向右的初速度同時施加一水平外力，使金屬棒MN向右做勻減速直線運動，此過程中，外力隨時間的變化關(guān)系圖線如圖（b）所示（以初速度方向為正方向），圖線與橫、縱坐標(biāo)交點分別為t0、F0。求金屬棒MN的加速度大小a和初速度v0。 FNMB圖（a）圖（b）t0tF0F0 答案：一、選擇1、（2017寶山第9題）B2、（2017虹口第6題、楊浦第8題）D3、（2017靜安第12題）A4、（2017黃浦第12題）A5、（2017閔行第10題）C6、（2017浦東新區(qū)第5題）C二、填空1、（2017奉賢第16題）減小順時針 沿半徑向內(nèi)三、計算1、（2

17、017寶山第19題）（14分）（1）（4分），F(xiàn)，F(xiàn)（v0x）（2）（6分），當(dāng)時最大，設(shè)最大值為，（3）（4分），所以，Q2、（2017奉賢第20題）（1）根據(jù)機械能守恒定律，對M、N系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，得到（2）先向上做加速度減小的減速運動（2分），到速度為零后向下做加速度減小的加速運動，最終勻速運動。（2分）（3）向下勻速時：>m/s故整個過程中向下勻速時速度最大，最大速度為10m/s（2分）（2分）答：（1）當(dāng)M下落高度h=1.0m時，ab速度的大小為3.46m/s；（2）先向上做加速度減小的減速運動，到速度為零后向下做加速度減小的加速運動，最終勻速運動。（3）

18、當(dāng)ab棒速度最大時，定值電阻R的發(fā)熱功率為40W。3、（2017虹口第17題）（14分）（1）CD棒進(jìn)入磁場前，牛頓定律：Fmgsinma （1分）解出：ag·sin2010×0.812m/s （1分）由勻變速公式2asvt2v02，解出vm/s2.4m/s （1分）（2）CD棒剛進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電動勢 EBlv2.4V，感應(yīng)電流I48A （1 分）安培力FABIl48N （1分）重力分力為mg·sin32N，因拉力F80N，合力為零， （1 分）故CD棒進(jìn)入磁場后，應(yīng)勻速運動 （1分）（3）可以不用做出調(diào)節(jié) 。 （1分）因為拉力增大，CD棒進(jìn)入磁場時的速度增大，

19、安培力也隨之增大，如果維持CD棒在磁場中勻速運動，仍然需要較大的拉力，可以滿足鍛煉的需求。（如果答“增強磁場”、“加大導(dǎo)軌寬度”、“減小電阻R”可酌情給分） （2 分）（4）每次上升過程，CD棒增加的重力勢能 Epmg(s+d)·sin25.6J， （1分）增加的動能 Ekmvt28J （1分）每次需消耗能量EEkEpQ56J （1分）次數(shù)n142.86，完成以上動作約需143次。 （1分）4、（2017黃浦第20題）（14分）（1）（6分）m1gN1f1剛釋放時，ab棒的受力如右圖。沿軌道斜面向下的合力：m1gsin20°=0.25×10×0.34N=

20、0.85N最大靜摩擦力fmax=N1=m1gcos20°=0.4×0.25×10×0.94 N =0.94N因為m1gsin20°<fmax，所以剛釋放時ab棒保持靜止。cd棒向下做切割磁感線的運動，由楞次定律可以確定cd棒中的電流從d指向c，ab棒中的電流從a指向b由左手定則可以確定ab棒受到的安培力垂直于左側(cè)軌道向下cd棒速度增大，由E=BLv和閉合電路歐姆定律可確定ab棒中的電流增大，再由FA=BIL可確定ab棒受到的安培力增大，導(dǎo)致壓力增大進(jìn)而導(dǎo)致ab棒與軌道間的最大靜摩擦力增大因為總有m1gsin20°<fmax

21、，所以ab棒不會由靜止開始運動。評分量表：以上各1分 m2gN2f2FA2F（2）（8分）cd棒在右側(cè)軌道上做勻加速運動時，其受力情況如圖所示，設(shè)F方向向下。其中，斜面彈力N2= m2gcos70°，斜面摩擦力f2=N2=m2gcos70°，安培力FA2=BIL= BL= 以沿斜面向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：m2g sin70°+F -m2gcos70°-FA = m2a代入已知數(shù)據(jù)可得：F= -0.754+0.09t所以： t=0s時，F(xiàn)沿右側(cè)軌道向上，大小為0.754N； 0s8.38s之間，F(xiàn)沿右側(cè)軌道向上，大小隨時間均勻減??； t=8.38

22、s時，F(xiàn)恰好為零； 8.38s以后，F(xiàn)沿右側(cè)軌道向下，大小隨時間均勻增大。5、（2017嘉定長寧第17題）（14分）（1）金屬棒先做加速度減小速度增加的變加速運動，最終做勻速直線運動 (3分)（2）由于甲燈正常工作，說明電路此時的電流為，而這個電流是由于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的，故有： ，所以， (3分)（3）甲燈正常發(fā)光時金屬棒在恒力作用下勻速直線運動，恒力大小與此時安培力的大小相等，閉合開關(guān)K，電路電阻發(fā)生了變化，電流也變化了，此時的安培力為，由牛頓定律有，將v代入解得，“-”號表示加速度的方向向左 (5分)（4） 合上開關(guān)K經(jīng)過足夠長時間后，金屬棒又處于勻速直線運動狀態(tài)，安培力又與恒力大小相等，故流過金屬棒的電流仍然為，甲乙兩燈并聯(lián)，故甲燈的電流為原來的一半