2000-2010年全国高考物理试题分类汇编（中篇）（十二）电磁感应

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（3）此书用word排版，将近六年的全国及各省市的高考试题按高考考查知识点分类，有利于广大教师备课和学生系统复习，如有不足和遗漏之处请各位同仁批评指证。

2000-2010年全国高考物理试题分类汇编

（中篇2005-2008年）

电磁感应篇

总题数：46 题

第1题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅰ）) 题目

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是

答案 D

第2题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅱ）) 题目

如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条连垂直，ba的延长线平分导线框。在t＝0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是

答案 C

解析：线框前条边刚进入磁场区域过程中感应电流逆时针方向且由ε=Blv知感应电流逐渐增大，当导线框的前条边完全进入磁场而后条边还未进入磁场的过程中，导线框中的电流恒定不变，之后，当导线框的前条边开始出磁场而后条边还未进磁场的过程中，线框中的电流开始逐渐减小，再后，当导线框的前条边出磁场后条边开始进磁场的过程中线框中的电流大小继续减小，且减小的情况比前一阶段减小情况加急（因为前后两条边形成的电动势反向抵消），直到电流减小到零，共4种情况，依次类推此后也是4种情况，所以C正确，D错误。

第3题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目

如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有

(A)a先变亮，然后逐渐变暗 (B)b先变亮，然后逐渐变暗 (C)c先变亮，然后逐渐变暗 (D)b、c都逐渐变暗 答案 AD

解析：a,b,c三个灯泡相同,设K闭合时通过三个灯泡的电流均是I,则L1上电流为2I,L2上电流为I,当K断开瞬间,a,b,c三灯上原有电流立即消失.L1上在原有2I电流基础上逐渐减小,L2上在原有I电流基础上

逐渐减小,L1,L2上产生的感应电流方向相同.所以在K断开瞬间a灯上瞬时有3I的电流而后逐渐减小,即a灯先变亮后逐渐变暗,则A正确,B,C错误.b,c两灯在原有I的电流基础上逐渐减小,即b,c两灯逐渐变暗,所以D正确.

第4题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）) 题目

如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B.的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是( )

答案 A

解析：当导体棒位置坐标为x时,E=BLv=Bv22结合数学知识可得A正确,B、C、D错误.

第5题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（上海卷）) 题目

老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（ ）

A.磁铁插向左环，横杆发生转动 B.磁铁插向右环，横杆发生转动

C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 答案 B

解析：由楞次定律知，只有当金属环闭合时，线圈中才会产生感应电流，与磁铁才能产生相互作用。B正确，A、C、D错误。

第6题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目

在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为A.维持不动 B.将向使C.将向使

减小的方向转动 增大的方向转动

会增大还是会减小

.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面

D.将转动，因不知磁场方向，不能确定答案 B

解析：由楞次定律可知，磁场增强时，感应电流的磁场阻碍线圈磁通量的增加，使线圈平面向使α减小的方向转动。

第7题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）) 题目

如下图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）

A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左

C.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 答案 D

解析：当磁铁沿矩形线圈中线AB正上方通过时，线圈中产生感应电流，感应电流的方向（从上向下看）先逆时针再顺时针，则线圈上方先为N极下方先为S极，后改为上方为S极下方为N极。则线圈受到的支持力先大于mg后小于mg。水平方向的运动趋势向右。所以D.正确，A、B、C错误。 第8题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷）) 题目

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 答案 AC

解析：由牛顿第二定律，金属棒下落过程的加速度a=，因释放瞬间Δx=0,v=0,则金属

棒的加速度a=g，故A正确;由右手定则知金属棒向下运动时棒中电流向右，故流过电阻的电流为b→a，

则B错误;因E=BLv,I=,则F=,故C正确；金属棒上下振动最终静止时，处于平衡状态，且kΔx=mg，

弹簧具有弹性势能，由能量转化守恒定律金属棒减少的重力势能转化成两部分，一部分为弹簧弹性势能，另一部分为电阻R上产生的热量，故D错误。

第9题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷）) 题目

法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是

A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流

B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势

D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 答案 A

解析：磁铁可使近旁的铁块磁化带磁，静电荷可使近旁的导体引起静电感应带电，但静止的稳恒电流，其磁场不变，不会使静止的线圈磁通量发生变化而产生感应电流，所以A项被实验否定，答案应为A.除此之外，磁铁可使运动的导体切割磁感线产生感应电动势，稳恒电流尽管磁场不变，但运动的线圈磁通量会变化，同样运动导线上的稳恒电流也会使线圈磁通量变化，综上所述BCD都会被实验所证实是正确的.

第10题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷）) 题目

一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空 A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下

C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上 D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势

答案 AD

解析：在赤道上空由东向西水平飞行时，切割地磁线，由右手定则可判得A正确，B错误.在沿南北水平方向飞行时，不切割地磁线，不会产生感应电动势，所以C错误，D.正确. 第11题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目

如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是

A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b 答案 B

解析：PQ与CD组成一个闭合回路，PQ与ab也组成一个闭合回路。当PQ向左滑动时，PQCD回路的磁通量增加，由楞次定律可判得通过R的电流为由c→D；PQab回路的磁通量减小，也由楞次定律判得通过r的电流为由b→a，所以B正确而A、C、D错误。

第12题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅰ）) 题目

21.如图所示，LOO′L′为一折线，它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间（I-t）关系的是（时间以l/v为单位）

答案 D

解析：从t=0开始运动l/v一个单位时间的过程中正方形上边切割磁感线长度不变，下边切割磁感线的长度逐渐减小，由右手定则知二者产生的感应电动势在线框中方向相反，但上边产生的感应电动势大，所以线框中感应电流为逆时针方向（正值）且逐渐增大，类似同理，可得在第二个单位时间内线圈中感应电流为顺时针（负值）且逐渐增大，在第三个单位时间内，线圈中感应电流为顺时针（负值）且逐渐减小。综上判断D正确。

第13题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅱ）)

题目

21.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε－t关系示意图中正确的是

答案 C

解析：由右手定则分段判断bc、de、af三边切割磁感线产生感应电动势大小和方向情况，可判得C图正确，A、B、D图错误。

第14题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）)

题目

7.取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（ ）

（A）0. （B）0.5B. （C）B. （D）2B. 答案 A

解析：因对折后螺线管顺时针电流与逆时针电流产生的磁场磁感应强度B的矢量和为零.故A正确.

第15题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目

15.如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时

A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势

C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是 a→b→c→d

D.线圈绕P1转动时 dc边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力 答案 A

解析：由法拉第电磁感应定律知，线圈绕P1、P2轴转动到此位置时的电动势均为E=BωS，电流均为I=

=故A正确，B错误；由右手定则知此时感应电流方向为a→d→c→b→a，故C错误；由F=BIL，可

知两种情况下dc边所受安培力相等，所以D错误。

第16题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷新课标）) 题目

21.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua，Ub，Uc和Ud。下列判断正确的是

A.Ua＜Ub＜Uc＜Ud B.Ua＜Ub＜Ud＜Uc C.Ua=Ub＜Uc=Ud D.Ub＜Ua＜Ud＜Uc 答案 B

解析：由题知=BLv，==2BLv，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压分配与电阻成正比可知=

BLv，=BLv，=BLv，=BLv，故B正确。

第17题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷新课标）) 题目

3、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是

A.合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 D.合上开关，a、b同时亮；断开开关，b熄灭，a后熄灭 答案 C

解析：合上开关S后，电流由零突然变大，电感线圈产生较大的感应电动势，阻碍电流的增大，故Ib＞Ia,随电流逐渐增大至稳定过程，电感的阻碍作用越来越小，故合上开关，b先亮，a逐渐变亮；开关S断开后，虽然由于电感L产生自感电动势作用，灯a、b回路中电流要延迟一短时间熄灭，但同时熄灭，故选C.

第18题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷新课标）) 题目

20、电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A.从a到b，上极板带正电 B.从a到b，下极板带正电 C.从b到a，上极板带正电 D.从b到a，下极板带正电 答案 D

解析：由楞次定律知线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针,线圈下端为电源正极,所以流过R的电流方向为从b向a,电容器下极板带正电,故D正确,A、B、C错误。 第19题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅰ（新课程）) 题目

21.如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则

A. Q1＝Q2＝Q3＝Q4 B. Q1＝Q2＝2Q3＝2Q4 C. 2Q1＝2Q2＝Q3＝Q4 D. Q1≠Q2＝Q3≠Q4 答案 A

解析：由 ，可知，在四种移动情况下变化的面积是相同的，则磁

通量的变化相同，跟移动的速度无关，跟移动的时间也无关，所以A选项正确。 第20题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅱ（新课程）) 题目

20.如图所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于

A F的功率

B 安培力的功率的绝对值 C F与安培力的合力的功率 D iE 答案 BD

解析：ab棒在匀强磁场中运动，切割磁感线，产生感应电动势，产生感应电流，从而使ab棒在磁场中受到安培力作用，电路中所产生的电能是通过克服安培力做功实现的，电流通过电阻产生热量，电能转化为热量，遵循能量守恒，所以电阻消耗的功率就是ab棒上的电功率，

，也就是安培力的功率，

由于安培力做负功，所以为安培力的功率的绝对值，所以B、D选项正确。因为不知ab棒的运动情况，所以不知道外力F与安培力数值是否相等，所以A选项错误。所以B、D选项正确。

第21题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷（新课程）) 题目

20.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是

答案 A

解析：由法拉第电磁感应定律，，在，B均匀增大，则为一恒量，

，B

则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值，在

不变化，则感应电动势为零，在一恒量，但比A选项正确。

，B均匀增大，则为一恒量，但B变化的较慢，则E为

小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值，所以

第22题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷（新课程）) 题目

10．如图4所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2

、下弧长为2

、下弧长为的金属线框的中点联结

的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且

＜＜L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是

A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为

B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为

C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动

答案 D

第23题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷) 题目

12．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时 （A）电阻R1消耗的热功率为Fv/3． （B）电阻 R0消耗的热功率为 Fv/6．

（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ． （D）整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v.

答案 BC

第24题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综四川卷（新课程）) 题目

17.如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则

A.杆由O到P的过程中，电路中电流变大 B.杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大 C.杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变 D.杆通过O处时，电路中电流最大 答案 D

解析：，导体杆从O到P，速度减小，电流减小，A选项错误。当导体杆从P

运动到O再运动到Q，速度先增加再减小，在平衡位置O处速度最大，电流先增大再减小，B选项错误，D选项正确。杆通过O处时，速度方向不变，电流方向也不变，C选项错误。

第25题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综重庆卷（新课程）) 题目

21.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。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，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，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F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是

A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+B.cd杆所受摩擦力为零

C.回路中的电流强度为

D.μ与V1大小的关系为μ=答案 AD

解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒不切割磁感线，整个回路中的感应电动势

回路中感应电流C选项错误。ab棒受到的安培力为

ab棒沿导轨匀速运动，受力平衡。ab棒受到的拉力为

A选项正确。cd棒所受摩擦力为 B选项错误。

cd棒也匀速直线运动，受力平衡，项正确。

，D选项正确。所以A、D选

第26题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅱ）) 题目

如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

答案

导体棒所受的安培力为

F=IlB ①

该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为

②

当棒的速度为v时，感应电动势的大小为

E=lvB ③

棒中的平均感应电动势为

由②④式得

④

⑤

导体棒中消耗的热功率为

⑥

负载电阻上消耗的平均功率为

⑦

由⑤⑥⑦式得

⑧

第27题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目

均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小； （2）求cd两点间的电势差大小；

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。 答案

（1）cd边刚进入磁场时，线框速度v=

线框中产生的感应电动势E=BLv=BL

(2)此时线框中电流 I=

cd两点间的电势差U=I()=E=BL

(3)安培力 F=BIL=

根据牛顿第二定律mg-F=ma，由a=0

解得下落高度满足 h=

第28题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（天津卷）) 题目

磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B0，如图乙所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v(v＜v0)。

图甲 图乙

（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；

（2）为使列车获得最大驱动力，写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式； （3）计算在满足第（2）问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。 答案 (1)(2)略

(3)

解析：(1)由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。

(2)为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，从而使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因

此，d应为的奇数倍，即

d=(2k+1)或λ=(k∈N)。 ①

(3)由于满足第（2）问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反，经短暂的时间Δt，磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。 因为v0＞v，所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积 S=(v0-v)lΔt

在此Δt时间内，MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 ΔΦMN=B0l(v0-v)Δt ② 同理，该Δt时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化 ΔΦpQ=B0l(v0-v)Δt ③ 故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化

ΔΦ=ΔΦMN+ΔΦpQ ④ 根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小

E= ⑤

根据闭合电路欧姆定律有

I= ⑥

根据安培力公式，MN边所受的安培力FMN=B0Il PQ边所受的安培力FpQ=B0Il

根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小 F=FMN+FpQ=2B0Il ⑦

联立解得F=。 ⑧

第29题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（广东卷）) 题目

如图（a）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3 m，导轨左端连接R=0.6 Ω的电阻,区域abcD.内存在垂直于导轨平面B=0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D=0.2 m.细金属棒A1和A2用长为2D=0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3 Ω,导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v=1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场.计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出.

答案

解：A1从进入磁场到离开磁场的时间

t1==0.2s

在0-t1(0-0.2 s)时间内

A1产生的感应电动势

E=BLv=0.630.331.0 V=0.18 V

电阻R与A2并联阻值R并==0.2 Ω

所以电阻R两端电压

U=E=30.18 V=0.072 V

通过电阻R的电流IR==A=0.12 A

t2

==

0.4 s

在t1-t2(0.2-0.4 s)时间内，回路中无电流， 即E=0,IR=0

t3==0.6 s

在t2-t3(0.4-0.6 s)时间内 同理IR=0.12 A.

综合上述计算结果，绘制通过R的电流与时间的关系图线，如图所示

第30题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）) 题目

如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置.将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀.将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连.拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转.

(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为

Dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ,Dφ=,式中ΔΦ为单匝试测线圈磁通量的变化量.则试测线圈

所在处磁感应强度B=__________;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势E=__________.

(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见下表.由此可得,螺线管A内部磁感应强度B和电流I的关系为B=__________.

实验次数 1 2 3 4 5 I/A 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 B./×10-3 T 0.62 1.25 1.88 2.51 3.12 (3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有( )

A.适当增加试测线圈的匝数N B.适当增大试测线圈的横截面积S C.适当增大可变电阻R的阻值 D.适当延长拨动开关的时间Δt 答案

(1) (2)0.001 25I(或kI)(3)AB

解析：(1)由位置1拨到位置2时,穿过试测线圈的磁通量的变化量ΔΦ=2BS,代入Dφ=可得

B=.

试测线圈P中产生的平均感应电动势E=.

(2)由实验数据可以发现B∝I,比值k==0.001 25 T/A.

(3)由实验原理B=可以发现,适当增加线圈匝数N,适当增大线圈面积S,可以提高测量的准确性,

而增大可变电阻R的阻值或适当延长拨动开关的时间,对提高实验精度没有影响,故选A、B. 第31题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）) 题目

（1）某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动。实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。 ①在图2中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________（写出2个即可）。

图1 图2

（2）某研究性学习小组设计了图3所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系。图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱。

①实验时，闭合K之前应将R的滑片P置于__________（填“C”或“D”）端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1应置于位置_________（填“1”或“2”）。

图3 图4

②在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图4所示（不计由于通电导致的化学变化）。实验中Rx的通电面积为20 cm，长度为20 cm，用内接法测得Rx的阻值是3 500 Ω，则其电阻率为_________Ω2m。由图中对应曲线_________（填“1”或“2”）可得此时溶液浓度约为_________%（结果保留2位有效数字）。 答案

(1)①B ②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化 （2）①D 1 ②35 1

2

0.011至0.014间的数据

解析：（1）A纸带是匀速运动，B纸带是加速运动，C纸带是减速运动。测量滑块加速度a=。其中Δs

为相邻的每个周期内纸带运动位移之差，T为单摆运动周期。由此可得加速度a的误差来源于影响单摆周期测量的物理量如摆长的测量。由于漏斗重心下降而导致的摆长的变化；误差来源于纸带在相同时间内运动位移的测量因素，如液体痕迹偏粗等。误差来源于滑块速度改变时，空气阻力的变化等。

（2）实验时，K闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于D端，使测量电路分得最小电压。当用电流表外接法

测Rx的阻值时，K1置于“1”位置即可。由电阻率ρ=R可得ρ=33 500 Ω=35 Ω2m。在稀

盐水浓度一定时，用内接法测得电阻率应偏大,所以用内接法时得到的图象应是“1”，由曲线“1”对应电阻率ρ=35 Ω2m可得稀盐水溶液浓度为0.013%。 第32题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷）) 题目

当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 （填“变大”、“不变”或“变小”）．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的． 答案 变小 温度

解析：光敏电阻阻值在光照射下会突然减小，同样，半导体热敏电阻的电阻率随温度的变化而改变.

第33题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目

（1）图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A. 从动轮做顺时针转动 B. 从动轮做逆时针转动

C. 从动轮的转速为n

D. 从动轮的转速为n

(2)一足够长的斜面，最高点为O点。有一长为l=1.00 m的木条AB，A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面与木条间的摩擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物（可视为质点），B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，

OA的长度各需满足什么条件？

（Ⅰ）木条的质量可以忽略不计。

（Ⅱ）木条质量为m′=0.50 kg，分布均匀。 答案

(1)BC （2）（Ⅰ）OA＞0.20 m （Ⅱ）OA＞0.25 m

解析：（1）皮带连接着两轮的转动，从主动轮开始顺时针转动沿着皮带滑动过去到从动轮，可知从动轮

是逆时针转动，则A错误，B正确。二轮转速之比满足误。

（线速度相等）得n2=即C正确、D.错

(2)(Ⅰ)当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图a所示。设斜面倾角为θ，根据力矩平衡条件，若满足条件

图a

Mg2OAcosθ＞mg2OBcosθ ① 木条就不会脱离斜面。根据题意

OA+OB=l ② 联立①②并代入已知条件得

OA＞0.20 m ③ (Ⅱ)设G为木条重心，由题意可知

AG=l ④

当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图b所示 。由(Ⅰ)中的分析可知，若满足

图b

Mg2OAcosθ＞mg2OBcosθ+m′g2OGcosθ ⑤ 木条就不会脱离斜面。联立②④⑤并代入已知条件得

OA＞0.25 m ⑥

第34题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目

(1)如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A.气体分子的平均动能逐渐增大

B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多 C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变 D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量

(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

答案

(1)D. （2）h

解析：（1）导热气缸和活塞，说明气体温度始终与大气温度相同，当液体逐渐流出的过程中气体做等温膨胀、压强减小的变化，气体温度未变，分子密度减小则气体分子的平均动能不变，A错误；对活塞单位

时间内撞击次数减少，B错误；单位时间分子对活塞的冲量减小，C错误；因为气体温度未变，所以气体的内能未变，则气体对外界做功和从外界吸收的热量相等，则D正确。

(2)设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得

p0h=(p0+p)(h-h) ①

由①式得

p=p0 ②

再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′，由玻马定律得 p0h=(p0+2p)h′ ③ 联立②③式解得

h′=h ④

第35题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目

(1)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分） A.弹簧振子的周期与振幅有关

B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

(2)一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心

O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知

入射光线与桌面的距离为

。求出射角?。

答案

(1)BD (2)θ=60°

解析：(1)弹簧振子的周期与振幅无关，A错误。机械波的波速与介质有关，则B正确。波传播过程中质点的振动速度不同于波的传播速度，两者无任何关系，则C错误。单位时间内经过某一个质点的完全波的个数即是该质点全振动的次数，等于振动的频率即简谐波的频率，所以D正确。

(2)设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角。过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，∠COB=α。又由△OBC知

sinα= ①

设光线在C点的折射角为β，由折射定律得

= ②

由①②式得

β=30° ③

由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见图）为30°。由折射定律得

=因此

④

sinθ=解得

θ=60° ⑤

第36题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目

(1)天然放射性元素Pu经过 次?衰变和 次?衰变，最后变成铅的同位

Pb、

Pb、

Pb中的一种）

素 。（填入铅的三种同位素

(2)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°。若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？

答案

（1）8 4 Pb （2）此实验成功验证了动量守恒

解析：（1）Pu在α,β衰变成铅的过程中，质量数的改变是由α衰变而引起的，每经过一次α衰变质

Pu应衰变为Pu变为

Pb，质量数减小32，即经过8次α衰变。在

量数减小4（β衰变质量数不改变），所以8次α衰变的过程中电荷数减少16，实际上（每经过一次β衰变，电荷数增加1）。

Pb电荷数减小了12，说明又经过了4次β衰变

(2)设摆球A、B的质量分别为ma、mb，摆长为l，B球的初始高度h1，碰撞前B球的速度为vb。在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得

h1=l(1-cos45°) ①

mBvB=mBgh1 ②

2

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2，有

P1=mBvB ③

联立①②③式得P1=mB同理可得

④

P2=

联立④⑤式得

⑤

⑥

代入已知条件得

()=1.03 ⑦

2

由此可以推出

||≤4% ⑧

所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。

第37题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目

24.用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。如图所

示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。

设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。 （1）求方框下落的最大速度vm（设磁场区域在竖直方向足够长）；

（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率P；

（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为vt（vt＜vm）。若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同，求恒定电流I0的表达式。

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