2013年全国各地高考招生物理试题汇编 电磁感应 - 图文

2013年全国各地高考招生物理试题汇编 电磁感应

3(2013天津卷)．．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则 A:Q1>Q2 q1=q2 B: Q1>Q2 q1>q2 C:Q1=Q2 q1=q2 D: Q1=Q2 q1>q2 答案：A

16(2013安徽高考)．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为370，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端于导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数

×为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度M 小灯泡 为0.8T。将导体棒MN由静止释放，运动一端时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为

N （重力加速度g取10m/s2，sin370=0.6）

037 A．2.5m/s 1W B．5m/s 1W

C．7.5m/s 9W D．15m/s 9W 【答案】B

11【2013上海高考】．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向 (A)向左 (B)向右 (C)垂直纸面向外 (D)垂直纸面向里 答案：B

13【2013江苏高考】. (15 分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N =100,边长ab =1. 0 m、bc =0. 5 m,电阻r =2 Ω. 磁感应强度B 在0 ~1 s 内从零均匀变化到0. 2 T. 在1 ~5 s 内从0. 2 T 均匀变化到-0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.

求(1:)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向；

（2)在1~5 s 内通过线圈的电荷量q； （3）0~5 s内线圈产生的焦耳热Q.

答案：

36【2013广东高考】.（18分）如图19（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图19（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻

（1） 根据图19（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式

（2） 求出图19（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc

（3） 分别求出ab、bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式

36答案：（1）ab段：I??150??[?45,15];bc段：

UC?0.9V

bc段：Ip?I??100?0.05

（2）Ub?0.3V（3）ab段：Ip?0UP?0.056

33【2013上海高考】．(16分)如图，两根相距l＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。一根质量m＝0.1kg、电

阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：

(1)回路中的电流；

(2)金属棒在x＝2m处的速度；

(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小； (4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率。 33答案．（1）电路中电阻消耗的功率不变，即回路中的电流不变

I?BlvE0.5?0.4?2?00??2(A) R?rR?r0.15?0.05（2）B2?B0?kx?0.5?0.5?2?1.5(T)

电流不变，即回路的感应电动势不变，即B0lv0?(B0?kx)lvx vx?B0v0

B0?kxv2?0.5?22?(m/s)

0.5?0.5?23（3）安培力F?BIl?(B0?kx)Il?(0.5?0.5x)?2?0.4?0.4?0.4x

F0?F20.4?0.4?0.4?2x=?2?1.6(J) 221212（4）由动能定理 W外-W安=?Ek?mv2?mv0

221212121W外?mv2?mv0?W安??0.1?()2??0.1?22?1.6?1.42(J)

22232安培力做功W安=安培力的功率与回路的电功率相等，即：P安?I(R?r)?2?(0.15?0.05)?0.8(W) 时间t?22W安1.6==2(s) P安0.8外力的平均功率

P?W外1.42 ==0.71（W）t217（2013全国新课标I）、如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、Ac和MN其中

ab、ac在a点接触，构成“v”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀碰场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时．运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线．可能正确的是

答案：A

解析：用力使MN向右匀速运动，在磁场中切割磁感线产生感应电动势。设∠bac=θ，根据法拉第电磁感应律有，

E?2Bv2t?tan?2。设金属棒单位长度电阻为R，根据闭合电路欧姆定

2Bv2t?tan律有I??2Bvtan?22(vt?tan??vt?sec)R22??(tan??sec)R22?，所以A选项正确。

25（2013全国新课标I）(19分)如图．两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。

导轨上端接有一平行板电容器，电容为c。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B．方向垂直于导轨平面。在导轨上放置质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求(1)电容器极扳上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系：(2)金属转的速度大小随时间变化的关系。

解析：（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为E=BL v ① 平行板电容器两极板之间的电势差为U=E ② 设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有C?Q ③ U联立①②③式得 Q=CBLv ④ (2)解法一：动力学观点

设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为fi=BLi ⑤

设在时间间隔（t,t+△t）内流经金属棒的电荷量为△Q，按定义有i??Q ⑥ ?t△Q也是平行板电容器在时间间隔（t,t+△t）内增加的电荷量。由④式得△Q=CBL△v ⑦式中，△v为金属棒的速度变化量。按定义有a??v ⑧ ?t金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f2=μN ⑨ 式中，N是金属棒对于导轨的正压力的大小，有N=mgcosθ ⑩

金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a,根据牛顿第二定律有 mgsinθ- f1- f2=ma ⑾ 联立⑤至⑾式得a?m(sin???cos?)g ⑿ 22m?BLC由⑿式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速运动。t时刻金属棒的速度大小为

v?m(sin???cos?)gt ⒀ 22m?BLCdq dt解法二：动量观点

设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t。通过金属棒的电流为i， i=由动量定理，有mgsinθt- μmgcosθt-v22

BLidtBLidt=m,其中=BLQ=CBLv,解得dv???0v?m(sin???cos?)gt

m?B2L2C

18（2013山东理综）.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是

答案：B

17. (2013北京高考) 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El: E2分别为

c→a，2：1 a→c，2：1 a→c，1：2

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