電磁感應(yīng)(高考真題+模擬新題)

L單元電磁感應(yīng)

L1電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律

2.KILl［2011?江蘇物理卷］如圖2所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流/,矩形線框

與導(dǎo)線在同豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行.線框由靜止釋放，在下落過程中（）

圖2

A.穿過線框的磁通量保持不變

B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變

C.線框所受安培力的合力為零

D.線框的機(jī)械能不斷增大

2.KIL1I2011?江蘇物理卷］B【解析】當(dāng)線框由靜止向下運(yùn)動時(shí)，穿過線框的磁通

量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針且方向不發(fā)生變化，A錯(cuò)誤,

B正確；因線框上下兩邊所處的磁場強(qiáng)弱不同，線框所受的安培力的合力一定不為零，C錯(cuò)誤；

整個(gè)線框所受的安培力的合力豎直向上，對線框做負(fù)功，線框的機(jī)械能減小，D錯(cuò)誤.

5.Ll［2011.江蘇物理卷］如圖5所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不

計(jì).勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好.r

=0時(shí)，將開關(guān)S由1擲到2.外八。和。分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的

速度和加速度.下列圖象正確的是（）

XXXX

XBXXX

XXXX

圖5

圖6

5.Ll［20U?江蘇物理卷］D【解析】當(dāng)開關(guān)S由1擲到2時(shí)，電容器開始放電，此時(shí)

電流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒開始運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，棒相當(dāng)

于電源，利用右手定則可判斷棒上端為正極，下端為負(fù)極，當(dāng)棒運(yùn)動一段時(shí)間后，電路中的

電流逐漸減小，當(dāng)電容器極板電壓與棒兩端電動勢相等時(shí)，電容器不再放電，電路電流等于

零，棒做勻速運(yùn)動，加速度減為零，所以，B、C錯(cuò)誤，D正確；因電容器兩極板有電壓，由

q=CU知電容器所帶的電荷量不等于零，A錯(cuò)誤.

L2法拉第電磁感應(yīng)定律、自感

15.L2120H.廣東物理卷］將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)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

15.L2［2011?廣東物理卷］C【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=Nw，感應(yīng)電動勢

的大小與線圈的匝數(shù)、磁通量的變化率（磁通量變化的快慢）成正比，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C

選項(xiàng)正確；因不知原磁場變化趨勢（增強(qiáng)或減弱），故無法用楞次定律確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場

的方向，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.

19.L2［20U?北京卷］某同學(xué)為了驗(yàn)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(shí)熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演

示時(shí)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未閃亮的

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

19.L2［2011.北京卷］C【解析】電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后，設(shè)通過線圈L和燈A的電流分別

為人和/2,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流上立即消失，但是線圈力和燈A組成了閉合回路，由于乙

的自感作用，八不會立即消失，而是在回路中逐漸減弱并維持短暫的時(shí)間，通過回路的電流從

八開始衰減，如果開始外>/2，則燈A會閃亮一下，即當(dāng)線圈的直流電阻&<RA時(shí)，會出現(xiàn)燈

A閃亮一下的情況；若RBRN，得102,則不會出現(xiàn)燈A閃亮一下的情況.綜上所述，只

有C項(xiàng)正確.

L3電磁感應(yīng)與電路的綜合

19.L3Ml[2011.安徽卷]如圖1—11所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

度為8.電阻為R、半徑為L、圓心角為45。的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的。軸以角速度3

勻速轉(zhuǎn)動（0軸位于磁場邊界）.則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（）

XXXXXX

D

XXXXXX

XXXXXX

XXx°xXX

圖1一11

A.2R

啦8叢

B.

2R

近Blho

C.—4R―

Bl}a>

D.*

【解析】D線框在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值后皿;掾，感應(yīng)電流最大值%

=^,在轉(zhuǎn)動過程中/一/圖象如圖所示（以逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍涸O(shè)該感應(yīng)電流的有效值為

I,在一個(gè)周期T內(nèi)：/2劉=4舄T,解得：/=牛=曙，故選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確.

4乙4/\

Off

6.L3[2011.海南物理卷]如圖1一4所示，EOF和E'O'F'為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界,

其中EO〃E，O',FO//F'0',S.EOLOF；00'為/EOF的角平分線，00，間的距離

為/;磁場方向垂直于紙面向里.一邊長為/的正方形導(dǎo)線框沿。方向勻速通過磁場，f=

0時(shí)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(shí)針方向時(shí)為正，則感應(yīng)電流i與時(shí)間

，的關(guān)系圖線可能正確的是（）

E.E：

/XK/

0/二七二I.......

、'、￡*]

試沁圖1-5

【解析】Bt=0開始，線框向左移動;的過程中，由右手定則知，線框中有逆時(shí)針方

向的電流，且隨著向左移動，切割磁感線的切割長度逐漸嚕大，由E=8的知感應(yīng)電動勢逐

漸增大，電流也逐漸噌大,可排除CD選項(xiàng);當(dāng)線框的左邊運(yùn)動到。點(diǎn)，線框右邊剛好到。，

隨后向左移動;的過程中，線框右邊在磁場中做切割磁感線運(yùn)動且切割長度不變，線框中應(yīng)

形成恒定的電流，由右手定則可知電流為順時(shí)針方向，為負(fù)值，排除A選項(xiàng)，故選項(xiàng)B正

確.

L4電磁感應(yīng)與力和能量的綜合

24.L4[2011?四川卷]如圖1―9所示，間距/=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a力?和a23c2分別

固定在兩個(gè)豎直面內(nèi).在水平面。也仍2a2區(qū)域內(nèi)和傾角0=37。的斜面j仇歷M區(qū)域內(nèi)分別有磁

感應(yīng)強(qiáng)度B|=0.4T、方向豎直向上和生=IT、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場.電阻R=0.3

。、質(zhì)量m=0.1kg、長為/的相同導(dǎo)體桿K、S、。分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在"、

西點(diǎn)，K、。桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞

過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量g=0.05kg的小環(huán).已知小環(huán)以a=6m/sz的加速度

沿繩下滑，K桿保持靜止，。桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動.不計(jì)導(dǎo)

軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.^：

(1)小環(huán)所受摩擦力的大小；

(2)。桿所受拉力的瞬時(shí)功率.

【解析】(1)設(shè)小環(huán)受到力的摩擦力大小為人由牛頓第二定律，有

代入數(shù)據(jù)，得

片0.2N②

(2)設(shè)通地K桿的電流為八，K桿受力平衡，有

f=B\I\l@

設(shè)回路總電流為/，總電阻為有

/=2/i?

Ra-

設(shè)。桿下滑速度大小為。，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,有

E=B2比⑦

F+migsinO=Bill?

拉力的瞬時(shí)功率為

P=Fv⑨

聯(lián)立以上方程，代入數(shù)據(jù)得

P=2W⑩

24.L4[2011?全國卷]如圖1—6所示，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌。氏cd豎直放置，導(dǎo)軌間

距離為L電阻不計(jì).在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為尸、電阻均為R的小燈泡.整個(gè)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.現(xiàn)將一質(zhì)量為機(jī)、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(shí)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(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率.

【解析】（1）設(shè)小燈泡的額定電流為/（）,有

P=RR①

由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流

/=2/（）②

此時(shí)金屬棒用N所受的重力和安培力相等，下落的速度達(dá)到最大值，有

mg=BLI

聯(lián)立①②③式得

（2）設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為。，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得

E=BLv⑤

E=RI°⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得

22.L4[2011?山東卷]如圖1—7甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)一.兩

質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度〃處.磁場寬為3人

方向與導(dǎo)軌平面垂直.先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場即勻速運(yùn)動，此時(shí)再由靜止釋放“，兩

導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸.用生表示c的加速度，瓦」表示d的動能，人、物分別表示

c、d相對釋放點(diǎn)的位移.圖1—7乙中正確的是（）

甲乙

圖1-7

【解析】BD由機(jī)械能守恒定律叫力=品。2可得，，棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為^/~^,

此時(shí)c勻速運(yùn)動；”做自由落體運(yùn)動；當(dāng)d進(jìn)入磁場時(shí)，c在磁場中運(yùn)動的距離為2/7,此時(shí)，

兩棒的速度相同，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩棒的加速度都為g,A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確.當(dāng)c出磁場

時(shí)，d在磁場中運(yùn)動的距離為〃，此后，c做加速度為g的勻加速運(yùn)動，〃做變減速運(yùn)動，直到

出磁場，根據(jù)前面的分析可得，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.

23.L4［2011?重慶卷］有人設(shè)計(jì)了一種可測速的跑步機(jī)，測速原理如圖1—12所示，該機(jī)

底面固定有間距為乙、長度為"的平行金屬電極.電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向垂直紙面

向里的勻強(qiáng)磁場，且接有電壓表和電阻R,絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細(xì)金屬條，磁場

中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計(jì)金屬電阻.若橡膠帶勻速運(yùn)動時(shí)，電壓表

讀數(shù)為U,求：

(1)橡膠帶勻速運(yùn)動的速率；

(2)電阻R消耗的電功率；

(3)一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做的功.

23.L4R0U?重慶卷］【解析】⑴設(shè)電動勢為E,橡膠帶運(yùn)動速率為。.

由E=U

得：V=

~DRL7

⑵設(shè)電功率為P，

U2

pn=一

R

⑶設(shè)電流強(qiáng)度為/,安培力為R克服安培力做的功為W.

由：/=g，F(xiàn)=BIL,W=Fd

K

得…=乎

11.L4［2011.天津卷］如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、P。間距為/=0.5

m,其電阻不計(jì)，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，已知兩棒質(zhì)量均為機(jī)=0.02kg,電阻

均為R=0.1。，整個(gè)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B=0.2T,棒

成在平行于導(dǎo)軌向上的力尸作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能夠保持靜止.取g

=10m/s2,問：

(1)通過棒cd的電流/是多少，方向如何？

(2)棒時(shí)受到的力尸多大？

(3)棒4每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力廣做的功W是多少？

11.［2011.天津卷］【解析】(1)棒cd受到的安培力①

=1IB

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則

Fcd=mgsin30°②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得

/=1A③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由4至c④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等

F?b=Fed

對棒"，由共點(diǎn)力平衡知

F=mgsin300+〃B⑤

代入數(shù)據(jù)解得

F=0.2N@

(3)設(shè)在時(shí)間f內(nèi)棒cd產(chǎn)生0=0.1J熱量，由焦耳定律知

Q=「放⑦

設(shè)棒成勻速運(yùn)動的速度大小為小其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E=Blv?

由閉合電路歐姆定律可知

E_

/爭⑨

由運(yùn)動學(xué)公式知，在時(shí)間:內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移

x=of⑩

力F做的功

W=Fx?

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得

W=0.4J。

17.L4I2011?福建卷］如圖1一5甲所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成。

角(0＜。＜90。),其中MN與P。平行且間距為L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，

導(dǎo)軌電阻不計(jì).

圖1-4

金屬棒劭由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，。人棒接入電路

的電阻為R,當(dāng)流過劭棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大小為0,則金屬棒帥在這一

過程中()

A.運(yùn)動的平均速度大小為50

B.下滑位移大小為普

C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBL。

D2r2

D.受到的最大安培力大小為—sin。

A

1T.L4[2011?福建卷]B【解析】對導(dǎo)體棒受力分析（如圖1一5甲所示），由牛頓第二

R2r2,

定律有：娓四一鄉(xiāng)蘆T=山。，可知導(dǎo)體棒向下做加速度不斷減小的加速運(yùn)動，作出？一t圖

壁（如圖乙所示，①表示導(dǎo)體棒實(shí)際運(yùn)動的。一t圖索，②表示怎加速直線運(yùn)動的。-t圖案）,

可見5與A錯(cuò).由產(chǎn)了妙7=4'E弋,聯(lián)立解得行第設(shè)棒下滑的位移為$，

則△②=空監(jiān)所以4=^,故5=贊，B對；由能量守恒定律媲軌9=，〃+。，可得。

=嬤延一品〃=纜鬻電一品〃，C錯(cuò)；當(dāng)加速度。=0時(shí)，物體開始做勺速運(yùn)動，安培

力最大，由酶附一產(chǎn)=0得，F(xiàn)=總必D錯(cuò)，http：//gk.canpoint,cn

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;錄

■

1///?、一:

1

圖1一5

L5電磁感應(yīng)綜合

23.L5[2011.浙江卷]如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=lm的金屬“U”

形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)/=0.5ni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(shí)

間變化規(guī)律如圖乙所示.在f=0時(shí)刻，質(zhì)量為m=O.lkg的導(dǎo)體棒以為=lm/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2=01C/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g=10rn/st

(1)通過計(jì)算分析4

(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；

(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】(1)導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運(yùn)動，有

—pmg=ma

vt=v()+at

?12

x=v^t+~jat

導(dǎo)體棒速度減為零時(shí)，0=0

代入數(shù)據(jù)解得：r=ls,x=0.5m,因xvL—/,故導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場區(qū)域.

導(dǎo)體棒在1s末已停止運(yùn)動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x=0.5m

⑵前2s磁通量不變，回路電動勢和電流分別為

E=0,/=0

后2s回路產(chǎn)生的電動勢為

E=*=端=0'V

回路的總長度為5m,因此回路的總電阻為

R=5A=0.5Q

電流為/=-=0.2A

A

根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時(shí)針方向.

(3)前2s電流為零，后2s有恒定電流，回路產(chǎn)生的焦耳熱為

e=/2/?r=0.04J.

1.[2011?寧波模擬]學(xué)習(xí)楞次定律的時(shí)候，老師往往會做如圖X21-1所示的實(shí)驗(yàn).圖中，

.、6都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)。是閉合的，環(huán)6是不閉合的.a、b環(huán)都固定在一根可以繞。點(diǎn)自

由轉(zhuǎn)動的水平細(xì)桿上，開始時(shí)整個(gè)裝置靜止.當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時(shí)，。環(huán)將

;當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近6時(shí)，6環(huán)將.（填“靠近磁鐵”、“遠(yuǎn)

離磁鐵”或“靜止不動”）

圖X21-1

1.遠(yuǎn)離磁鐵靜止不動【解析】環(huán)“是閉合的，當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時(shí),

里面有感應(yīng)電流產(chǎn)生，感應(yīng)電流將阻礙條形磁鐵的靠近，圓環(huán)也會受到條形磁鐵的反作用力

而遠(yuǎn)離磁鐵；當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近匕時(shí)，環(huán)。是不閉合的，里面沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,

〃環(huán)將靜止不動.

2.[2011?龍山模擬]如圖X21—2所示，讓線圈由位置1通過一個(gè)勻強(qiáng)磁場的區(qū)域運(yùn)動到

位置2,下列說法中正確的是（）

□：xX

圖X21-2

A.線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)

電流越大

B.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流是恒定的

C.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場中加速運(yùn)動時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大

D.線圈穿出勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大

2.A【解析】線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流,

而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，A對；整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場中無論

是勻速、加速還是減速運(yùn)動，磁通量都不發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B、C錯(cuò)；線

圈穿出勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流大小與運(yùn)動

的速度有關(guān)，勻速運(yùn)動感應(yīng)電流不變，加速運(yùn)動感應(yīng)電流增大，D錯(cuò).

3.[2011?上海模擬]如圖X21—4所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，

環(huán)中的感應(yīng)電流（自左向右看）（）

圖X21-4

A.沿順時(shí)針方向

B.先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向

C.沿逆時(shí)針方向

D.先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向

3.C【解析】條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，向右的磁通量一直增加，

根據(jù)楞次定律，環(huán)中的感應(yīng)電流（自左向右看）為逆時(shí)針方向，C對.

4.[2011?蘇北模擬]如圖X21—8所示，L是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈，4和8

是兩個(gè)相同的小燈泡，某時(shí)刻閉合開關(guān)S,通過4、8兩燈泡中的電流〃、/s隨時(shí)間?變化的

圖象如圖X21-9所示，正確的是（）

JH7——

圖X21-8

ABCD

圖X21-9

4.A【解析】「是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，電流先從

燈泡8所在支路流過，最后自感線圈把燈泡B短路，流過燈泡A的電流逐漸增大至穩(wěn)定，流

過燈泡B的電流最后減小到零，故A對.

5.[2011.青島模擬妝口圖X21—12所示為幾個(gè)有理想邊界的磁場區(qū)域，相鄰區(qū)域的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小相等、方向相反，區(qū)域的寬度均為L現(xiàn)有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框由圖示位置開

始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻速穿過磁場區(qū)域，設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，圖X21—13

中能正確反映線框中感應(yīng)電流的是()

圖X21-13

5.D【解析】線框進(jìn)入磁場中0至「的過程中，由右手定則，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)

針，即負(fù)方向，感應(yīng)電流/=等，大小恒定，A、B不正確；線框進(jìn)入磁場中L至2L的過程

A

中，由右手定則，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即正方向，感應(yīng)電流/=一/，C錯(cuò)誤，D正確.

IX

6.[2011?龍巖質(zhì)檢]矩形導(dǎo)線框abed固定在勻強(qiáng)磁場中，如圖X21—16甲所示，磁感線

的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間f變化

的規(guī)律如圖乙所示，貝義)

圖X21-16

A.從0到八時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍deba

B.從0到0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小

C.從0到以時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越大

D.從八到匕時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框松邊受到安培力大小保持不變

6.A【解析】從0到力時(shí)間內(nèi)，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，磁通量減小，根據(jù)

楞次定律可判斷，產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故A正確；由公式后=鏟=/，/=率由于磁

感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，詈為一恒定值，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，故BC錯(cuò)誤；磁感應(yīng)

強(qiáng)度8均勻變化，由公式尸=8〃加知：兒邊受的安培力是變化的，故D錯(cuò)誤.

7.[2011?濟(jì)南模擬]如圖X22-1甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距

為乙=lm,上端接有電阻R=3。，虛線00'下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)將質(zhì)量

機(jī)=0.1kg、電阻r=lC的金屬桿力從上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始

終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的。一f圖象如圖乙所示.(取g=10m/s2)求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度8；

(2)桿在磁場中下落0.1s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

0W(m?s-i)

1.0--7

xxXXX0.5/

xxXXX

xxXXX

xxXXX

圖X22-1

7.【解析】(1)由圖象知，桿自由下落0.1s進(jìn)入磁場后以。=1.0m/s做勻速運(yùn)動.

產(chǎn)生的電動勢

桿中的電流/=￡+

桿所受安培力Fn-BIL

由平衡條件得mg—Fix

解得B=2T

(2)電阻R產(chǎn)生的熱量。=產(chǎn)放=0.075J

8.[2011?惠州模擬]在質(zhì)量為M=1kg的小車上豎直固定著一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg、高〃=0.05

m、總電阻R=100。、“=100匝的矩形線圈，且小車與線圈的水平長度/相同.現(xiàn)線圈和小

車一起在光滑的水平面上運(yùn)動，速度為0=10m/s,隨后穿過與線圈平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

=LOT的水平有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，如圖X22—3所示.已知小車運(yùn)動(包括線

圈)的速度v隨車的位移x變化的。-x圖象如圖乙所示.求：

(1)小車的水平長度/和磁場的寬度4

(2)小車的位移x=10cm時(shí)線圈中的電流大小/以及此時(shí)小車的加速度。；

(3)線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量。.

八破m,s~i)

10-T.

010203040

乙

圖X22-3

8.【解析】(1)由圖可知，從x=5cm開始，線圈進(jìn)入磁場，線圈中有感應(yīng)電流，受安培

力作用，小車做減速運(yùn)動，速度。隨位移x減小，當(dāng)x=15cm時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場，線圈

中感應(yīng)電流消失，小車做勻速運(yùn)動.因此小車的水平長度/=10cm.

當(dāng)x=30cm時(shí)，，線圈開始離開磁場，貝ijd=30cm—5cm=25cm.

(2)當(dāng)x=10cm時(shí)，由圖象可知，線圈右邊切割磁感線的速度。2=8m/s

由閉合電路歐姆定律得，線圈中的電流/=卷=嗎蟲=0.4人

此時(shí)線圈所受安培力F=nBlh=2N

小車的加速度a=T^-=1.67m/s2

(3)由圖象可知，線圈左邊離開磁場時(shí)，小車的速度為。3=2m/s.

線圈進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)，克服安培力做功，線圈的動能減少，轉(zhuǎn)化成電能消耗在線

圈上產(chǎn)生電熱.

線圈電阻發(fā)熱量Q=T(M+M(/一琦=57.6J

9.[2011?錦州模擬]如圖X22—4所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為總電阻為R（指

拉直時(shí)兩端的電阻），磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用錢鏈連

接長度為2〃、電阻為方的導(dǎo)體棒ARAB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，3點(diǎn)的

線速度為0,則這時(shí)A8兩端的電壓大小為（）

B

圖X22-4

BavBav2Bav

A?亍C3D.Bav

9.A【解析】當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，48切割磁感線的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢E=8Q&）=8應(yīng)

ER1

由閉合電路歐姆定律，口『丁不五=柳。，故選A.

A.K4J

尹了

10.[2011?南京質(zhì)檢]如圖X22—5所示是兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬

環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在

大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,則。、％兩點(diǎn)間的電勢差為（）

圖X22-5

112

A./EB.gEC.]ED.E

10.B【解析】a、b間的電勢差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的當(dāng)故“6

=1E,B正確.

11.【2011.甘肅模擬】如圖X22—6所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場，直

角扇形導(dǎo)線框繞垂宜于線框平面的軸。以角速度。勻速轉(zhuǎn)動.設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)

針為正，那么在圖X22-7中能正確描述線框從圖X22-6中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中

線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化情況的是（）

XXXXX

XXX

圖X22-6

11.A【解析】直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸。以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，進(jìn)入

磁場的過程中，穿過閉合回路的磁通量均勻增加，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，完全進(jìn)入磁場后

沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由此就可判斷A對.

12.12011?南京質(zhì)檢】如圖X23—1所示，在光滑絕緣水平面上，一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)

磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，其動能恰好等于它在磁場外面時(shí)的一半.設(shè)磁場寬度大于

線圈寬度，那么（）

圖X23-1

A.線圈恰好在剛離開磁場的地方停下

B.線圈在磁場中某位置停下

C.線圈在未完全離開磁場時(shí)即已停下

D.線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運(yùn)動，不會停下來

12.D【解析】線圈沖入勻強(qiáng)磁場時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受安培力作用做減速運(yùn)動，

動能也減少.同理，線圈沖出勻強(qiáng)磁場時(shí)，動能減少，進(jìn)、出時(shí)減少的動能都等于安培力做

的功.由于進(jìn)入時(shí)的速度大，故感應(yīng)電流大，安培力大，安培力做的功也多，減少的動能也

多，而線圈離開磁場過程中損失的動能少于它進(jìn)入磁場時(shí)損失的動能，即少于它在磁場外面

時(shí)動能的一半，因此線圈離開磁場仍繼續(xù)運(yùn)動.故選D.

13.12011?黑龍江模擬】如圖X23—3所示，連接兩個(gè)定值電阻的平行金屬導(dǎo)軌與水平面

有一導(dǎo)體棒M質(zhì)量為小，棒的電阻為2R,棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為〃.導(dǎo)體棒外沿

導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為。時(shí)，定值電阻色消耗的電功率為P,下列說法正確的是（）