专题10 电磁感应（解析版）-2014届高三名校物理试题解析分项汇编

专题10 电磁感应（解析版）

一、单项选择题

1．【2014·四川省长宁中学高三第一学期物理练考试题】如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为

BdvBdvBdvsin600Bdvcos600A. B. C. D.

RRsin600RR2．【2013·安徽省江南十校高三联考】如图所示，先后使一矩形线圈以速度v1和v2匀速通过有界匀强磁场区域，已知v1=2v2，在先后两种情况下

A．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶1 B．线圈中的感应电动势之比为E1∶E2=1∶2 C．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1 D．线圈中产生的焦耳热之比为Q1∶Q2=1∶4 2.C 解析：q??Φ??Φ，所以q1∶q2=1∶1，选项A错误；E=BLv∝v，E1∶E2=v1∶RE?E，I1∶I2=E1∶E2=2∶1，选项C正确；Q=F安Rv2=2∶1，选项B错误；I?B2L2v?s?v，所以Q1∶Q2=v1∶v2=2∶1，选项D错误。 s=

R3．【2014·江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度

1

均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（ ）

A．大于环重力mg，并逐渐减小 B．始终等于环重力mg

C．小于环重力mg，并保持恒定 D．大于环重力mg，并保持恒定

4.【2014·河北省唐山一中高三第一次调研考试】 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）

× × × × × × × × × × × × a × × b × × B × × × F × A.a、b一起运动的加速度不变 B.a、b一起运动的加速度增大 C.a、b物块间的摩擦力减小 D.a、b物块间的摩擦力增大

5.【2014·山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是

2

A.E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B.E1＜E2，I1沿顺时针方向，I2

[来源:Z,xx,k.Com]沿逆时针方向

C.E2＜E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向 D.E2= E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向

6．【2014·湖北省武汉市部分学校新高三起点调研测试】如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界MN。在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与MN成θ角。下列说法正确的是：

A．线框内感应电流沿顺时针方向 B．线框内感应电流先增大后减小 C．水平拉力的大小与θ无关 D．水平拉力的方向与θ有关

3

考点：楞次定律 有效切割长度

7.【2014·河南省六市高中毕业班第二次联考】 如图所示，有界匀强磁场区域的半径为r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r， 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中．关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是

7．A 解析： 解答本题的关键是正确利用几何关系弄清导线环向右运动过程中有效切割长度的变化．

4

8.【2013·安徽省淮南一中等四校高三5月联考】如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的矩形，A、B线圈闭合，但A线圈的导线比B的线圈粗，C线圈有一个缺口。则A、B、C线圈进入磁场瞬间加速度大小关系是（ ）

A．aA?aB?aCC．aA?aB?aC

B．aA?aB?aC

[来源:Zxxk.Com]

D．aA?aB?aC8.D 解析：C上有缺口，进入磁场不受安培力，所以加速度为g；A、B线圈进入磁场过

B2L2v?ma，且m???4Ls，R??'4L/S,得程，受到安培力与重力作用，mg-RB2va?g??g，A、B线圈加速度一样。（技巧法：可以将Ａ线圈视为ｎ匝Ｂ线

16?'?圈）。

考点：电磁感应、安培力和牛顿第二定律。

[来源学科网ZXXK]

9．【2013·安徽省皖南八校高三第三次联考】如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B0导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为

[来源学&科&网]

5

A．

?d2B216FR0

d2B2B．

8FR0C．

?d2B24FR0

d2B2D．

2FR0[来源:Z*xx*k.Com]

10.【2014·安徽省池州一中高三第一次月考】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的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是

10．B 解析： 在0-t1时间内，导线dc和ab都切割磁感线，则回路中的感应电动势为E=2BLv，而i=E2BLa，v=at，R是线圈的电阻．联立得到，i=t，可RR见，i与t成正比，排除选项C、D。在t1时刻后，只有一根导线dc切割感磁

6

线，同理得到，i=BLat，这段时间内i与t是线性关系，i-t图象的斜率是0-t1时R间内斜率的一半，而且在t1时刻线圈的感应电流大于零，由数学知识可知，图象B正确．故本题选B.

考点：导体切割磁感线时的感应电动势，闭合电路的欧姆定律． 二、多项选择题

11. 【2014?浙江省温州市十校联合体高三上学期期初联考】以下叙述正确的是（ ）

A．法拉第发现了电磁感应现象

B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大

C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

12.【2013·四川省成都外国语学校高三下学期考前模拟】如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道于平面向上．质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计．则下列说法正确的是（ ）

7

A．金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量一样多

12

B．金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于mv0

2C．金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等 D．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热

13.【2014·浙江省嘉兴市第一中学高三上学期摸底】如图甲所示，线圈与电压传感器连接，一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势e随时间t变化的图象。下列选项中根据图象信息能得出的结论是

A．线圈由非超导体材料制成的

B．从本实验可以得出，线圈的匝数越多，线圈中产生的感应电动势越大 C．感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关 D．磁铁运动速度越大，线圈中产生的感应电动势越大

8

14．【2013·广东省佛山市一中高三高考临门一脚试题】如图所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是（ ）

A．0~1s内线圈的磁通量不断增大 B．第4s末的感应电动势为0

C．0~1s内与2~4s内的感应电流相等 D．0~1s内感应电流方向为顺时针

15．【2013·辽宁五校协作体高三冲刺考试】一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内，平行于x轴的边NP的长为d，如图（a）所示。空间存在磁场，该磁场的方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图（b）所示规律分布，x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时，下列判断正确的是

A．若d =l，则线框中始终没有感应电流

1

B．若d = l，则当线框的MN边位于x = l处时，线框中的感应电流最大

211

C．若d = l，则当线框的MN边位于x = l处时，线框受到的安培力的合力最大

243l

D．若d = l，则线框中感应电流周期性变化的周期为

2v

9

三、非选择题

16.【2013·四川省树德中学高三下学期月考】如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；

（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；

（3）当B=0.40T，L=0.50m，α=37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。

16.:解析：（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a。

10

1

7.【2013·四川省雅安市高三第三次诊断考试】如图所示，顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上，M、N连线平行于斜面底端，导轨MO、NO的长度相等，M、N两点间的距离L=2m，整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中。一根质量m=0.4kg，粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的变力F作用，以速度v=2m/s沿导轨向下匀速滑动，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，从导体棒在MN时开始计时，

11

（1）t=0时，F=0，求斜面倾角θ； （2）求0.2s内通过导体棒的电荷量q；

（3）求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。

12

因安培力的大小F安与位移x成线性关系，故通过导轨过程中导体棒所受安培力的平均值

F安?2?0N?1N 2L?1J 2产生的焦耳热Q?F安?18.【2013·四川省成都外国语学校高三下学期考前模拟】如图（a）所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦。

（1）重物匀速下降的速度v的大小是多少？

13

（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v-M实验图线。图（b）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值。

（3）若M从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热。

14

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；安培力；电磁感应中的能量转化．

15

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4yd.html