《精品》2017-2019三年高考真题专题12电磁感应-物理分项汇编（解析版）

专题12 电磁感应

1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内

A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 B0rSC．圆环中的感应电流大小为

4t0?B0πr2D．圆环中的感应电动势大小为

4t0【答案】BC

【解析】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向FA的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；

E???B?r2CD、由闭合电路欧姆定律得：I?，又根据法拉第电磁感应定律得：E?，又根据电?R?t?t2阻定律得：R??B0rS2?r，联立得：I?，则C正确，D错误。故本题选BC。

4t?S02．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是

1

【答案】AD

【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。

3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？ A．电阻定律 B．库仑定律 C．欧姆定律 D．能量守恒定律 【答案】D

【解析】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程。

4．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是

2

【答案】AC

【解析】ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向左做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误。

5．（2019·天津卷）单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量?与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是

A．

T时刻线框平面与中性面垂直 22π?m TB．线框的感应电动势有效值为22π2?mC．线框转一周外力所做的功为

RTD．从t?0到t?【答案】BC

π?mT 过程中线框的平均感应电动势为

4TT时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知22?2?交流电的周期为T，则??，由交流电的电动势的最大值为Em?nbs???m，则有效值为

TT【解析】由图像可知

22E有2??m2?2?m，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，W?，E有??T=TRRT2EmE?T故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为

4?t??mT4?4?mT，故D错误。

6．（2018·全国II卷）如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是

323

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向，从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。 第一过程从①移动②的过程中

左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以E?2Blv，则电流为i?E2Blv?，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到RR③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，

4

然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为i?E2Blv?，方向是逆时针 RR

当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，故D正确。

7．（2018·新课标I卷）如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则

B?等于 B

A．

5 4B．

3 2C．

7 4D．2

【答案】B

【解析】过程I回路中磁通量变化ΔΦ1=程II回路中磁通量变化ΔΦ2=3/2，选项B正确。

5

1BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=ΔΦ1/R。过412

（B’–B）πR，流过OM的电荷量Q2=ΔΦ2/R。Q2=Q1，联立解得：B’/B=2

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