2009年各地名校物理高考模拟试题分类及详解十二、电磁感应.doc -

2009年各地名校物理高考模拟试题分类及详解

十二、电磁感应

互动：近年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高．几乎是年年有考；其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、电学、能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现；另外，该部分知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现。试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可涉及，尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强，多以中档以上题目出现来增加试题的区分度，而选择和填空题多以中档左右的试题出现．

预测2009年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题．综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识．主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等．此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视．

1．（江苏省启东中学2008—2009学年度第一学期月考卷．物理．7）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图12所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则 （ ） A．铝环不断升高 B．铝环停留在某一高度 C．铝环跳起到某一高度后将回落

D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 图12

2．（广东惠州市2009届高三第三次调研考试卷．物理．10）如图13所示，矩形闭台线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度 )当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄扳的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是（ ）

铁芯 铝源电线圈 A摩擦力方向一直向左 B摩擦力方向先向左、后向或右

C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针 D．感应电流的方向顺时针→逆时针

图13

3．（山东省济南一中2009届高三上学期期中考试卷．理综．19）如图14所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷─Q，在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B（丝线未画出），使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合。现使橡胶盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动，则（ ）

A．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大 B．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小 C．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小 D．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大

4．（山东省宁津一中2009届高三测试卷．物理．7）如图15所示， 一矩形线框竖直向上进入有水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸 面向里，线框在磁场中运动时只受重力和磁场力，线框平面始终与

v3 v2 v1 3 2 1 O1 O2 B

A

图14

v4 v5 图15 磁场方向垂直。向上经过图中1、2、3位置时的速率按时间依次为v1、v2、v3，向下经过图中2、1位置时的速率按时间依次为v4、v5，下列说法中一定正确的是（ ）

5．（广东省华南师大附中2009届高三综合测试卷．物理．10）如图16所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动.导轨一端连接一个定值电阻R,导轨电阻可忽略不计.现将金属棒沿导轨由 静止向右拉.若保持拉力恒定,当速度为v时,加速度为a1,最终 以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,当速度为v时, 加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则( )

A．v1＞v2 B．v2＝v3 C．v2＝v4 D．v4＜v5

A.a2=a1

B.a2=2a1 C.a2=3a1 D.a2=4a1 图16

6．（海南省民族中学2009届高三阶段考试卷．物理．9）如图 17所示,平行导轨水平放置,匀强磁场的方向垂直于导轨平面, 两金属棒a、b和轨道组成闭合电路,用水平恒力F向右拉a, 使a、b分别以va和vb的速度向右匀速运动,若a棒与轨道间

的滑动摩擦力为f,则回路中感应电流的功率为( ) 图17

A.Fva

7．（江苏淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008年第三次调研卷．物理．15）如图18所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=3mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处，试求： （1）杆a做匀速运动时，回路中的感应电流； （2）杆a做匀速运动时的速度；

（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度。

B.Fvb C. (F?f)?va

D. (F?f)?(va?vb)

erBfcaFdb 图18

8．（南京市2008届4月高三调研考卷．物理．14）如图19所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 OO1O1′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．求：

P a d0

（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度；

（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热； （3）试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况。

Q o d

R

M b

o1

B

o ′

o′1 N

图19

9．（渐江东阳中学2009届高三月考试题．理综．23）如图20甲所示的轮轴,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PO、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)若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度v为多大? 图20

(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20乙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与B2的比值。

10．（江苏南通四县市2008届高三联考卷．物理．19）如图21所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为

B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终

与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：

（1）金属棒下滑的最大速度为多大？

（2）R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

B a b M α N Q S R1 R2 RL

图21

11．(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷．物理．18）如图22甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 ?的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 ?的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l =2 m，有一阻值r =2 ?的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图22乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求： （1）通过小灯泡的电流．

（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．

R

PCEBT2LdQD图甲 t/sF图22

04图乙 81212．（广东惠州市2009届高三第三次调研考试卷．物理．17)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图23所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路， 杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数?，导 轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感 应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速 运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。

设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好， 图23

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