2009—2011年高考物理试题分类汇编：电磁感应 - 图文

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2009—2011年高考物理试题分类汇编：电磁感应

2011年高考试题

24（2011全国卷1）．(15分)(注意：在试题卷上作答无效) ．．．．．．．．．．．．．．

如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计。在 导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场

中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小：

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。 解析：每个灯上的额定电流为I?P额定电压为：U?PR RmgPR

2PL（1）最后MN匀速运动故：B2IL=mg求出：B? （2）U=BLv得：v?PR2P ?BLmg6.如图，EOF和E?O?F?为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E?O?，FO∥F?O?，且EO⊥OF；

OO?为∠EOF的角平分线，OO?间的距离为l；磁场方向垂直

于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿OO?方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是

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7（2011海南）．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是

A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析：考察科学史，选ACD

16（2011海南）.如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M'N'是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求 （1）细线少断后，任意时刻两杆运动的速度之比； （2）两杆分别达到的最大速度。

[Z§X§X§解析：设某时刻MN和M'N'速度分别为v1、v2。 （1）MN和M'N'动量守恒：mv1-2mv2=0 求出：

v1?2① v2（2）当MN和M'N'的加速度为零时，速度最大 对M'N'受力平衡：BIl?mg ② I?E③ E?Blv1?blv2④ Rwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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由①——④得：v1?2mgR3B2l2、v2?mgR3B2l2 11（2011天津）．（18分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其

电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：

（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？ （2）棒ab受到的力F多大？

（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？ 11．（18分）

（1）棒cd受到的安培力 Fcd?IlB

棒cd在共点力作用下平衡，则 Fcd?mgsin30?

由①②式代入数据解得 I=1A，方向由右手定则可知由d到c。 （2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd

对棒ab由共点力平衡有 F?mgsin30??IlB 代入数据解得 F=0.2N

（3）设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律可知 Q?I2Rt

设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势 E=Blv 由闭合电路欧姆定律知 I?E2R 由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x=vt 力F做的功 W=Fx

综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J

23（2011浙江）.（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的

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电阻均为??0.1?/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取。 g?10m/s2）

（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况； （2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向； （3）计算4s内回路产生的焦耳热。

23.答案

：

（1）导体棒在

1s前做匀减速运动，在1s后以后一直保持静止。

（2）0.2A，电流方向是顺时针方向。 （3）0.04J

解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有

??mg?ma vt?v0?at x?v0t?1at2 2代入数据解得：t?1s，x?0.5m，导体棒没有进入磁场区域。

导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x?0.5m （2）前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E?0，I?0 后2s回路产生的电动势为E????B?ld?0.1V ?t?t回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R?5??0.5? 电流为I?E?0.2A R根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向

（3）前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为Q?IRt?0.04J

15（2011广东）.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

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解析：由E=N???B?NS，AB错，C正确。B原与B感的方向可相同亦可相反。D错。选C ?t?t

19（2011北京）．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是

A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大 C．线圈电阻偏大

D．线圈的自感系数较大

13(2011上海)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a

(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转

20(2011上海).如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中

(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 (B)感应电流方向一直是逆时针

(C)安培力方向始终与速度方向相反 (D)安培力方向始终沿水平方向

答案：AD

28（2011上海）．(5 分)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到E?1/?t图线如图(b)所示。 (1)(多选题)在实验中需保持不变的是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。

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