高考物理知識點分類復習《電磁感應》

1、高考物理知識點分類復習 電磁感應一、單項選擇題(共42分。共14小題，每小題3分。）1（2011學年 二模 長寧區(qū) 5）下列敘述中符合物理學史實的是（ ） B（2011學年 二模 長寧區(qū) 5）（A）麥克斯韋提出光是電磁波，法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應（B）麥克斯韋提出了電磁說，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象（C）奧斯特用實驗證明了電磁波的存在，法拉第總結出右手定則（D）安培研究了磁場對電流的作用，楞次提出感應電流產(chǎn)生的條件2.（2009學年 二模 黃浦區(qū)6）關于電磁波和機械波，下列說法正確的是（）。 D（2009學年 二模 黃浦區(qū)6）A機械波和電磁波都能在真空中傳播B機械波的波速大小與介質(zhì)相關，而電磁波

2、在任何介質(zhì)中傳播的速度都相同C電磁波可能是橫波，也可能是縱波D電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象mVL西東3.（2010學年一模 閘北區(qū)16）北半球海洋某處，地磁場水平分量B1=0.8104T，豎直分量B2=0.5104T，海水向北流動。海洋工作者測量海水的流速時，將兩極板豎直插入此處海水中，保持兩極板正對且垂線沿東西方向，兩極板相距L=20 m，如圖所示。與兩極板相連的電壓表（可看作理想電壓表）示數(shù)為U=0.2 mV，則（ ） B（2010學年一模 閘北區(qū)16）A.西側極板電勢高，東側極板電勢低，且海水的流速大小為0.125 m/sB.西側極板電勢高，東側極板電勢低，且海水的流速大小為0.

3、2 m/sC.西側極板電勢低，東側極板電勢高，且海水的流速大小為0.125 m/sD.西側極板電勢低，東側極板電勢高，且海水的流速大小為0.2 m/s4（2009學年一模 閔行 8）電阻R與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向及a、b兩點的電勢關系為B( )A向上；a點電勢高B向上；b點電勢高C向下；a點電勢高D向下；b點電勢高5、（2009學年一模 普陀 15）如圖虛線上方空間有勻強磁場，扇形導線框繞垂直于框面的軸O以角速度勻速轉動，線框中感應電流方向以逆時針為正，則能正確表明線框轉動一周感應電

4、流變化情況的是：（A ）6.（2011學年 浦東新區(qū)三模2012、5 12）（A）（B）（C）（D）在無線電儀器中，常需要在距離較近處安裝兩個線圈，并要求當一個線圈中有電流變化時，對另一個線圈中電流的影響盡可能小，則下列各圖中兩個線圈的安裝位置最符合要求的是（ ） D （2011學年 浦東新區(qū)三模2012、5 12）7.（2011學年 二模 黃浦區(qū) 16）BB（a）B（b）B在水平向右的勻強磁場中，一線框繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線框通過電刷、圓環(huán)、導線等與定值電阻組成閉合回路。t1、t2時刻線圈分別轉到圖（a）、（b）所示的位置，下列說法中正確的是（ ）B（2011學年 二模 黃浦區(qū) 16

5、）（A）t1時刻電阻中的電流最大，方向從左向右（B）t1時刻電阻中的電流最大，方向從右向左（C）t2時刻電阻中的電流最大，方向從左向右（D）t2時刻電阻中的電流最大，方向從右向左R1R2R3S3S2S18.（2011學年 二模 崇明區(qū)12 ）如圖所示，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強磁場，三個電阻的阻值之比，電路中導線的電阻不計當S1、S2閉合，S3斷開時，閉合回路中感應電流為；當S2、S3閉合，S1斷開時，閉合回路中感應電流為I；當S1、S3閉合，S2斷開時，閉合回路中感應電流為（ ） D（2011學年 二模 崇明區(qū)12 ）（A）0（B）I（C）I（D）I9.（2009學年 二模 閘北區(qū) 16）如

6、下圖甲所示，兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B，磁場區(qū)域的寬度均為a，一正三角形導線框ABC（高為a）從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中感應電流I與線框移動距離x的關系圖象正確的是（ ）C（2009學年 二模 閘北區(qū) 16）10.（2010學年一模 普陀 13）如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個磁極之間的距離相等，當兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是 （ ） B（2010學年一模 普陀 13）A一直向右；B一直向左；C先向左、后向右；D先向左、后向右、再向左11.

7、（2010學年 二模 黃浦區(qū) 9）如圖，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷中正確的是（ ）D（2010學年 二模 黃浦區(qū) 9）（A）銅環(huán)在下落過程中的機械能守恒（B）磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力（C）銅環(huán)的機械能先減小后增大（D）銅環(huán)在下落過程動能的增加量小于其重力勢能的減少量12（2009學年一模 靜安 16）如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場。導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確

8、的是B（ ）A拉力做的功等于棒的機械能的增量B合力對棒做的功等于棒的動能的增量C拉力與棒受到的磁場力的合力為零D拉力對棒做的功與棒重力做的功之差等于回路中產(chǎn)生的電能13.（2011學年 二模 普陀區(qū)15 ）15如圖所示，兩個相連接的金屬環(huán)用同樣規(guī)格的導線制成，大環(huán)半徑是小環(huán)半徑的4倍，若穿過大環(huán)的磁場不變，穿過小環(huán)中磁感應強度隨時間的變化率為k時，其路端電壓為U；若穿過小環(huán)中磁場不變，而穿過大環(huán)中磁感應強度隨時間的變化率為2k時，其路端電壓為 （ ） D（2011學年 二模 普陀區(qū)15 ） AU B2U C. 4 U D. 8U金屬小球線圈14（2009學年一模 寶山 13）著名物理學家費曼曾

9、設計過這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心豎直的光滑軸自由轉動，在圓板的中部有一個線圈，圓板的四周固定著一圈金屬小球，如圖所示。在線圈接通電源的瞬間發(fā)現(xiàn)圓板作順時針轉動（俯視），則下列說法正確的是D（）A圓板上的金屬小球一定帶正電B圓板上的金屬小球一定帶負電C圓板上的金屬小球可能不帶電D圓板上的金屬小球可能帶負電二、多項選擇題(共24分。共6小題，每小題4分。）1（20XX年高考 上海 19）如右圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方

10、向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖10上海AC（）SNMPabR圖132（2009學年一模 黃浦 20）如圖13所示，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。線圈M與電源、電鍵、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動端，電鍵S處于閉合狀態(tài)。線圈N與電阻R相連。下列說法正確的是BC ( )A當P向右移動，通過R的電流為b到aB當P向右移動，通過R的電流為a到bC斷開S的瞬間，通過R的電流為b到aD斷開S的瞬間，通過R的電流為a到bQBabMcN3、（2009學年一模 盧灣 20）為了測量某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計

11、，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應強度為B的勻強磁場，在上下兩個面的內(nèi)側固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口地從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是BD ( )（A）若污水中負離子較多，則N板比M板電勢高（B）M板電勢一定高于N板的電勢（C）污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大 （D）電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比4（2009學年 二模 虹口區(qū)）20如下圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導軌位于同一水平面上，導軌上橫放著兩根相同的導體棒、與導軌

12、構成矩形回路。導體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細線綁住，電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計。在導軌平面內(nèi)兩軌道間有一豎直向下的勻強磁場，開始時，導體棒處于靜止狀態(tài)，剪斷細線后，導體棒在運動過程中( ) AC（2009學年 二模 虹口區(qū)20）A兩根導體棒所受安培力的方向總是相反的B兩根導體棒所受安培力的方向總是不變的 C兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)機械能不守恒D兩根導體棒和彈簧以及磁場構成的系統(tǒng)能量守恒，導體棒將不停地來回振動5.（2010學年一模盧灣區(qū) 20 ）G1G2abMN20如圖所示，足夠長的兩條平行金屬導軌豎直放置，其間有與導軌平面垂直的勻強磁場，兩導軌通過導

13、線與檢流計G1、線圈M接在一起。N是繞在“”形鐵芯上的另一線圈，它與檢流計G2組成閉合回路?，F(xiàn)有一金屬棒ab沿導軌下滑，下滑過程與導軌接觸良好，在ab下滑的過程中（ ）AD（2010學年一模盧灣區(qū) 20）（A）通過G1的電流是從右端進入的（B）通過G2的電流是從左端進入的（C）檢流計G1的示數(shù)逐漸增大，達到最大值后變?yōu)榱悖―）檢流計G2的示數(shù)逐漸減小，最后趨于零6.（20XX年高考 上海 20）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應強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，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AD ( ) (A)感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針

14、(B)感應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三、填空題.(共24分。共6小題，每小題4分。）1.（20XX年高考 上海 13）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有09上海13、收縮，變小，_（填收縮、擴張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流_（填變大、變小、不變）。2.（20XX年高考 上海 25） 正方形導線框處于勻強磁場中，磁

15、場方向垂直框平面，磁感應強度隨時間均勻增加，變化率為k。導體框質(zhì)量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導體框在磁場中的加速度大小為_，導體框中感應電流做功的功率為F/m，k2L4/R，_。habccd金屬棒R1R23.（2011學年 二模 黃浦區(qū)25）如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距為L，上端接有兩個定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r。將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中金屬棒保持水平且與導軌接觸良好。自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場寬度為h。金屬棒出磁場前R1、R2的功率均

16、已穩(wěn)定為P。則金屬棒離開磁場時的速度大小為_，整個過程中通過電阻R1的電量為_。（已知重力加速度為g） eq f(4P,mg) ， eq f(mgh2,4 eq R(2Pr) ) （2011學年 二模 黃浦區(qū)25）4.（2011學年 二模 浦東25）BvVL1L225電磁流量計是一種測量導電液體流量的裝置（單位時間里通過某一截面的液體體積，稱為流量），其結構如圖所示，矩形管道橫截面的寬和高分別為L10.4m、L20.5m，上下兩側是導體材料，另兩側是絕緣材料，勻強磁場垂直于絕緣材料的兩側。當液體自右向左流過管道時，根據(jù)與管道上下兩側連接的電壓表讀數(shù)，可測得液體流量的大小。為了使電壓表的示數(shù)1V

17、即表示為流量1m3/s，磁感應強度為_T。液體流過管道時受到阻力作用，若阻力與管道的長度及液體的流速都成正比，即Fkxv，其中比例系數(shù)k10Ns/m2。為使液體以v2m/s的速度流過長x100m的管道，左右兩側管口應施加的壓強差為_Pa。0.4，1104（2011學年 二模 浦東25）5（2011學年 二模 閔行區(qū)25）一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為By=B0(1+ky)（此處k為比例常數(shù)，且k0），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金

18、屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度。俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為_；圓環(huán)收尾速度的大小為_。順時針；（2011學年 二模 閔行區(qū)25）6（2010學年 二模 徐匯區(qū)25）如圖所示，兩條間距為L的光滑平行導電導軌MN、PQ與水平面成角放置，上端跨接定值電阻R，一長也為L、電阻不計的金屬棒擱在導軌上，在導軌所在處有三個勻強磁場區(qū)和一個無磁場區(qū)，磁場邊界均平行于金屬棒，磁場寬均為L，磁場方向如圖且均垂直于導軌平面，磁感應強度B22B1，無磁場區(qū)寬也為L，金屬棒從導軌上方距最上方的磁場的上邊界L處靜止起下滑，進入最上方磁場時恰好做勻速運動，且每次到達一個磁

19、場的下邊界前都已達到勻速運動，圖中已畫出金屬棒穿過第一個磁場區(qū)過程中的電流（以ab為正方向）隨下滑距離x變化的圖像，請畫出金屬棒穿過后兩個磁場區(qū)過程中的電流隨下滑距離x變化的圖像。如右圖所示，每段2分，第二段起點超過2.5A不給分。（2010學年 二模 徐匯區(qū)25）四、計算題(共60分。共4小題。）1.（20XX年高考 上海 32）如圖，寬度為L0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布。將質(zhì)量m0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好。以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標。金屬棒

20、從x01 m處以v02m/s的初速度，沿x軸負方向做a2m/s2的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用。求10上海32（1）金屬棒僅受安培力作用，其大小Fma0.2N，金屬棒運動0.5m，框架中間生的焦耳熱等于克服安培力做的功，所以QFs0.1J，（2）金屬棒所受安培力為FBIL，I EQ F(E,R) EQ F(BLv,R) ，F(xiàn) EQ F(B2L2v,R) ma，由于棒做勻減速運動，v EQ R(v022a（x0 x）) ，所以R EQ F(B2L2,ma) EQ R(v022a（x0 x）) 0.4 EQ R(x) （SI），（3）錯誤之處是把0.4s時回路內(nèi)的電阻R代入q EQ

21、F(BLs,R) 進行計算，正確解法是qIt，因為FBILma，q EQ F(mat,BL) 0.4C，：（1）金屬棒ab運動0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關系；（3）為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4s金屬棒的運動距離s，以及0.4s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入q EQ F(,R) EQ F(BLs,R) 求解。指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結果。2.（20XX年高考 上海 33）如圖，質(zhì)量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質(zhì)量為

22、m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數(shù)為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B。在t0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a（1）感應電動勢為EBLv，導軌做初速為零的勻加速運動，vat，EBLat，sat2/2，感應電流的表達式為IBLv/R總BLat/（R2R0at2/2）BLat/（RR0at2），（2）導軌受安培力FABILB2L

23、2at/（RR0at2），摩擦力為FfFN（mgBIL）mgB2L2at/（RR0at2），由牛頓定律FFAFfMa，F(xiàn)MaFAFfMamg（1）B2L2at/（RR0at2），上式中當R/tR0at即t EQ R( EQ F(a,RR0)時外力F取最大值，F(xiàn) maxMamg EQ F(1,2)（1）B2L2 EQ R( EQ F(a,RR0)，（3）設此過程中導軌運動距離為s，由動能定理W合Ek，摩擦力為Ff（mgFA），摩擦力做功為WmgsWAmgsQ，s EQ F(WQ,mg)，EkMas EQ F(Ma,mg)（WQ），。（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；（2）經(jīng)過

24、多少時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？（3）某一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量。3.（2009學年一模 盧灣 33）如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為L，電阻忽略不計且足夠長，導軌平面的傾角為，斜面上相隔為d的平行虛線MN與PQ間有磁感應強度大小為B的勻強磁場，方向與導軌平面垂直。另有一長為2d的絕緣桿將一導體棒和一邊長為d（d L）的正方形單匝線框連在一起組成一固定的裝置，總質(zhì)量為m，導體棒中通以大小恒為I的電流。將整個裝置置于導軌上，線框下邊與PQ重合。釋放后裝置沿斜面開始下滑，當導體棒運動到MN處恰好第一次開

25、始返回，經(jīng)過若干次往返后，最終整個裝置在斜面上作恒定周期的往復運動。導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直。求33.（14分）（1）設裝置由靜止釋放到導體棒運動到磁場下邊界的過程中，安培力對線框做功的大小為W， mgsin4d-W-BILd =0解得W=4mgdsin-BILd線框中產(chǎn)生的熱量Q=W=4mgdsin-BILd （4分）（2）（三段運動圖像各1分：第一段，初速度為零、加速度減小的加速運動；第二段勻加速運動；第三段，勻減速運動至速度為零）（3分）（3）裝置往復運動的最高位置：線框的上邊位于MN處；速度最大的位置：導體棒位于PQ處。由mgsind= eq f(1,2) mvm2解得vm

26、 = eq R(2gdsin) （4分）（4）向下加速過程ma1= mgsin t1= eq f(vm-0, a1) = eq f( eq R(2gdsin) ,gsin ) 向下減速過程ma2= BIL- mgsin t2= eq f(vm-0, a2) = eq f(m eq R (2gdsin) , BIL-mgsin ) T=2（t1+t2）= 2 eq R( eq f(2d,gsin) ) eq f(BIL, BIL-mgsin ) ：（1）在裝置第一次下滑的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q；（2）畫出整個裝置在第一次下滑過程中的速度-時間（v-t）圖像；dd2dB導體棒I絕緣桿線框LMNPQ（3）裝置最終在斜面上做往復運動的最大速率vm ；（4）裝置最終在斜面上做往復運動的周期T 。4.（2011學年 浦東新區(qū)三模2012、5 33）如圖所示，由六根質(zhì)量不計的導體棒組成一個人字形線圈，放在光滑絕緣水平