【物理】2010-2011-2012三年高考真题试题分类汇编：电磁感应

2012年高考物理试题分类汇编：电磁感应

1．（2012福建卷）．如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是

答案：B

2．(2012全国新课标).如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率

?B的大小应为( ) ?tA.

4?B0? B.

2?B0? C.

?B0?B0 D. ?2?[答案]C

[解析]匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可。匀速转动时感应电动势

?B?R212?。二者相等可得答案。 E?BR?式中R为半径。磁场变化时感应电动势E??t223．（2012上海卷）． 正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。

答案：F/m，kL/R，

4．（2012北京高考卷）．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实

? ? ? ? ?B 验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连

F 接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，

? ? ? ? ? 闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复

实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，

24

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下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( ) A．线圈接在了直流电源上

B．电源电压过高

C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同 答案：D

5．（2012海南卷）.如图，EOF和E?O?F?为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E?O?，FO∥F?O?，且EO⊥OF；OO?为∠

EOF的角平分线，OO?间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向

里。一边长为l的正方形导线框沿OO?方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是( )

答案：A

6．（2012山东卷）.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为?，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是( ) A．P?2mgsin? B．P?3mgsin?

C．当导体棒速度达到

gv时加速度为sin?

22D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

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答案：AC

7．（2012四川卷）．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则( ) A．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav π

B．θ= 时，杆产生的电动势为3Bav

3

2B2av C．θ=0时，杆受的安培力大小为

(??2)R03Bavπ

D．θ= 时，杆受的安培力大小为

3(5??3)R02答案：AD

8．(2012全国新课标).如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，

线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )

[答案]A

[解析]要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱（载流直导线中电流正向减小），要么向外增强（载流直导线中电流负向增大）。线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小，线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大。故答案选A。 8．（2012重庆卷）．如题21图所示，正方形区域MNPQ垂直纸面向里的 匀强磁场。在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN 方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M?、N?、P?、Q? 恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f 的大小随时间t变化规律的是( )

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答案：B

9．（2012上海卷）．（4分）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。

（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现 S 指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填 “顺时针”或“逆时针”）。

（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。

答案： （1）顺时针，（2）逆时针，

10．（2012天津卷）.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求 （1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q （2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2 （3）外力做的功WF 答案：．（18分） 解析：（1）棒匀加速运动所用时间为t，有

N a S G L b N 12at?x 2 t?2x?a2?9?3s 2 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为 I?E??Blx0.4?0.5?9????1.5A R?rt(r?R)t(r?R)3?(0.3?0.1) 根据电流定义式有 q?It?1.5?3?4.5C

（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为 v?at?2?3?6m/s

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撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电

能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少。有 Q2??Ek?121mv??0.1?62?1.8J 22（3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为Q1?2Q2?3.6J

撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q1）、重力不做功共同

使棒的动能增大，根据动能定理有 ?Ek?WF?Q1

则?Ek?WF?Q1??Ek?3.6?1.8?5.4 J

11.（2012广东卷）.（18分）

如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。 （2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。

答案：.(18分) 解：

（1）当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件

Mgsin??F

安培力F?BIl

Mgsin? Bl感应电动势E?Blv

解得I? 电流I?E 2R第 5 页 共 26 页

解得 v?2MgRsin?

B2l2U d（2）微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件mg?q棒沿导轨匀速，由平衡条件Mgsin??BI1l 金属板间电压U?I1Rx

解得Rx?mldB

Mqsin?12.（2012上海卷）．（14分）如图，质量为M的足够 B 长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不 b e Q a 计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导F B 轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数 c f P d 为?，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段

长为L，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R，右侧导轨单位长度的电阻为R0。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为B。在t＝0时，一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。

（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式； （2）经过多少时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为多少？

（3）某一过程中回路产生的焦耳热为Q，导轨克服摩擦力做功为W，求导轨动能的增加量。

答案：

（1）感应电动势为E＝BLv，导轨做初速为零的匀加速运动，v＝at，E＝BLat，s＝at2/2，感应电流的表达式为I＝BLv/R总＝BLat/（R＋2R0?at2/2）＝BLat/（R＋R0at2），

（2）导轨受安培力FA＝BIL＝B2L2at/（R＋R0at2），摩擦力为Ff＝?FN＝?（mg＋BIL）＝?[mg＋B2L2at/（R＋R0at2）]，由牛顿定律F－FA－Ff＝Ma，F＝Ma＋FA＋Ff＝Ma＋?mg＋（1＋?）B2L2at/（R＋R0at2），上式中当R/t＝R0at即t＝1

＝Ma＋?mg＋（1＋?）B2L2

2

a， RR0

a时外力F取最大值，F maxRR0

（3）设此过程中导轨运动距离为s，由动能定理W合＝?Ek，摩擦力为Ff＝?（mg＋

W－?QMa

FA），摩擦力做功为W＝?mgs＋?WA＝?mgs＋?Q，s＝，?Ek＝Mas＝（W－?Q），

?mg?mg

13．（2012江苏卷）．（15分）某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为

abcd边长ab=cd=l、bc=ad=2l，线圈以角速度?绕中心轴匀速转动，bc与ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，求

4p，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈9第 6 页 共 26 页

（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em （2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F （3）外接电阻上电流的有效值I

【答案】

(1)bc、ad边的运动速度v??l ， 感应电动势2Em?4NBlv，解得Em?2NBl2?。

Em4N2B2l3?Il，解得 F?（2）电流Im?, 安培力 F?2NBm.

r?Rr?R(3)一个周期内，通电时间t?42T,R上消耗的电能W?ImRt，且W?I2RT 94NBl2?解得I?。

3(r?R)14.(2012浙江卷)．（22分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示，自行车后轮由半径r1=5.0×l0-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.l0T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1，外半径为r2、张角θ=

?，后轮以角速度ω=2π6rad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。

(1)当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出曲上的电流方向； (2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；

(3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象；

(4)若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω 和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。

答案：

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15.（2012福建卷）.（20分）

如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心0在区域中心。一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，其中T0?不变，对原磁场的影响可忽略。

（1）在t=0到t=T0 这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小v0； （2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t=T0 到t=1.5T0 这段时间内：

①细管内涡旋电场的场强大小E； ②电场力对小球做的功W。

2?m。设小球在运动过程中电量保持qB0

答案：

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16．（2012海南卷）.如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M'N'是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求 （1）细线少断后，任意时刻两杆运动的速度之比； （2）两杆分别达到的最大速度。

§解析：设某时刻MN和M'N'速度分别为v1、v2。 （1）MN和M'N'动量守恒：mv1-2mv2=0 求出：

v1v?2① 2（2）当MN和M'N'的加速度为零时，速度最大 对M'N'受力平衡：BIl?mg ② I?ER③ E?Blv1?blv2④

由①——④得：v2mgR1?3B2l2、vmgR2?3B2l2

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道平面向上。阻值r=0.5Ω，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr?0.1J。(取

g?10m/s2)求：

(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安； (2)金属棒下滑速度v?2m/s时的加速度a．

(3)为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下：由动能定理

1W重-W安=mvm2，……。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本

2小题；若不正确，给出正确的解答。

【解析】（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于R?3r，因此

QR?3Qr?0.3(J)

∴W安=Q?QR?Qr?0.4(J) （2）金属棒下滑时受重力和安培力

B2L2F安=BIL?v

R?rB2L2v?ma 由牛顿第二定律mgsin30??R?rB2L210.82?0.752?2v?10???3.2(m/s2) ∴a?gsin30??m(R?r)20.2?(1.5?0.5)(3)此解法正确。 金属棒下滑时舞重力和安培力作用，其运动满足

B2L2mgsin30??v?ma

R?r第 16 页 共 26 页

上式表明，加速度随速度增加而减小，棒作加速度减小的加速运动。无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大。由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确。

1mgSsin30??Q?mvm2

2∴vm?2gSsin30??2Q12?0.4?2?10?1.15???2.74(m/s) m20.2【答案】?0.4J ?3.2m/s2 ?正确，27. 4m/s

2010年高考物理试题分类汇编——电磁感应

（全国卷1）17．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5?10?5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是

A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高 C．电压表记录的电压为9mV D．电压表记录的电压为5mV

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【答案】BD

【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，D对C错。根据法拉第电磁感应定律E?BLv?4.5?10?5?100?2?9?10?3V, B对A错。

【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。

（全国卷2）18.如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则

A.Fd>Fc>Fb B.FcFb>Fd D.Fc

【答案】D 【解析】线圈从a到b做自由落体运动，在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力Fb，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而进入磁场，以后线圈中磁通量不变不产生感应电流，在c处不受安培力，但线圈在重力作用下依然加速，因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处，答案D。

【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动，应用法拉第电磁感应定律求解。 （新课标卷）21.如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是

A、E1>E2，a端为正 B、E1>E2，b端为正

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C、E1

解析：根据E?BLv，E1?B?20.96Rg?0.2R，E2?B?20.36Rg?0.8R，可见E1＜E2。又根据右手定则判断电流方向从a到b，在电源内部，电流是从负极流向正极的，所以选项D正确。

（北京卷）19.在如图所示的电路中，两个相同的下灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为Ｉ。然后，断开Ｓ。若t?时刻再闭合Ｓ，则在t?前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流ｉ１、流过Ｌ２的电流ｉ２随时间ｔ的变化的图像是

答案：B

【解析】本体考查通电自感，与互动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流变化图像和A中图线，CD错误。与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感强电流逐渐变大，B正确。

（江苏卷）2、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为 （A）

1 （B）1 （C）2 （D）4 22.B 难度：易 本题考查电磁感应定律的应用

?B2B-BBS ?S=ttt?SBS E2?2B,大小相等，选B。 ??tt【解析】 E1=S（江苏卷）4.如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻

R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,

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下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是

选B 考查自感和电压图象。 难度：难

【解析】开关闭合时，线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小。电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原来相反，并逐渐减小到0，所以本题选B。

（江苏卷）13．（15分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：

（1）磁感应强度的大小B；

（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v； （3）流经电流表电流的最大值Im 解析：

（1）电流稳定后，道题棒做匀速运动 BIL?m g ① 解得B?mg ② IL第 20 页 共 26 页

（2）感应电动势 E=BLv ③ 电影电流I?E RI2R由②③④式解得v?

mg（3）由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm 机械能守恒

1mvm2?mgh 2感应电动势的最大值Em?BLvm 感应电流的最大值Im?解得 Im?Em Rmg2gh IR本题考查电磁感应的规律和电磁感应与力学的综合。难度：难。

（广东卷）16. 如图5所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M'N'的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是

答案：A

解析：MN只有进入磁场中才切割磁感线，因而只有中间过程有感应电动势，选A。 （山东卷）21．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路

abcd，回路在纸面内以恒定速度?0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时

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A．穿过回路的磁通量为零 B．回路中感应电动势大小为2Bl?0

C．回路中感应电流的方向为顺时针方向

D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 答案：ACD

解析：根据右手定则，回来中感应电流的方向为逆时针方向。

本题考查电磁感应、磁通量、右手定则，安培力，左手定则等基本知识。 难度：易。

（上海物理）19. 如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图

解析：在0-t1，电流均匀增大，排除CD.t2

在t1-t2，两边感应电流方向相同，大小相加，故电流大。

在t2~t3，因右边离开磁场，只有一边产生感应电流，故电流小，所以选A。 本题考查感应电流及图象。 难度：难。

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（上海物理）21.如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_____（填“左”或“右”）运动，并有_____（填“收缩”或“扩张”）趋势。

解析：变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反，相互吸引，则金属环A将向右移动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。

本题考查楞次定律。难度：易。

（上海物理）32.（14分）如图，宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从x0?1m处以v0?2m/s的初速度，沿x轴负方向做a?2m/s的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求： （1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；

（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；

（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入

2??BLs'R?S?2cm2p0?240pal2?3?ml2?1?m??BLsq=求解。指出该同学解法?RRRRq???SE???8.85*10?12c2/N?m2EM的错误之处，并用正确的方法解出结果。 解析： （1）a?F，F?ma?0.2N m因为运动中金属棒仅受安培力作用，所以F=BIL 又I?EBLvBLvBLat，所以R????0.4t

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2S112?s at，得t?a22222且S?所以Q?IRt?I?0.4t?0.2J （2）x?1?12at?1?t2，得t?1?x，所以R?0.41?x。 2（3）错误之处：因框架的电阻非均匀分布，所求R是0.4s时回路内的电阻R，不是平均值。

正确解法：因电流不变，所以q?It?1?0.4c?0.4c。

本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。难度：难。

（重庆卷）23.（16分）法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23图表示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平。金属板与水流方向平行。

地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻为p，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电建K连接到两金属板上。忽略边缘效应，求：

（1）该发电装置的电动势； （2）通过电阻R的电流强度； （3）电阻R消耗的电功率。 解析：

（1）由法拉第电磁感应定律，有E?Bdv （2）两板间河水的电阻 r??由闭合电路欧姆定律，有 I?d SEBdvS? r?R?d?RS2(3)由电功率公式，P?IR

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?BdvS?得 P???R

?d?RS??（浙江卷）19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是

2

A. 第2秒内上极板为正极 B. 第3秒内上极板为负极 C. 第2秒末微粒回到了原来位置

D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2?r/d 答案：A

（四川卷）19.图甲所示电路中，A1、A2、A3 为相同的电流表，C为电容器，电阻

2R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的

变化如图乙所示，则在t1~t2时间内

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A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小 C．电流表A1和A2的示数相同

D．电流表的示数都不为零 答案：C

【解析】由B-t图像知在t1-t2时间内，原线圈中磁场先负向减小后正向增大，则副线圈中磁通量是均匀变化的，根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变，再根据楞次定则可判断负向较小时和正向增大时感应电流的方向相同，则在t1-t2时间内副线圈中个电流为稳恒电流，所以A1和A2的示数相同，A3的示数为0，正确答案C。

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A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小 C．电流表A1和A2的示数相同

D．电流表的示数都不为零 答案：C

【解析】由B-t图像知在t1-t2时间内，原线圈中磁场先负向减小后正向增大，则副线圈中磁通量是均匀变化的，根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变，再根据楞次定则可判断负向较小时和正向增大时感应电流的方向相同，则在t1-t2时间内副线圈中个电流为稳恒电流，所以A1和A2的示数相同，A3的示数为0，正确答案C。

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