2000-2010年高考物理试题分类汇编(全解全析全分类)上篇十、电磁感应.pdf

-434-说明：（1）此书近 600页，原想放在一个文档中，由于内容多，运行太慢，因此分成几个文档。（2）点击目录可浏览相应页面。（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高考物理试题分类汇编 十、电磁感应 1.非选择题 2003 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 14 分 考题：22（14 分）如图所示，OACO 为置于水平面内的光 滑闭合金属导轨，O、C 处分别接有短电阻丝（图中 粗线表法），R1 4、R2 8（导轨其它部分电阻 不计）。导轨OAC 的形状满足方程)3sin(2xy（单位：m）。磁感强度B 0.2T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒 在水平外力F 作用下，以恒定的速率v 5.0m/s 水平向右在导轨上从O 点滑动到C 点，棒与导思接触良好且始终保持与OC 导轨 垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F 的最大值；（）属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I 与时间t 的关系。2.非选择题 2003 夏季高考物理广东卷 三大题 18 小题 13 分 考题：18（13 分）在图1 所示区域（图中直角坐标系Oxy 的 1、3 象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B.半径为l、圆心角为60的扇形导线框OPQ以角速度 绕 O 点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.（1）求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f。（2）在图2 上画出线框转一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图像（规定与图1中线框的位置相应的时刻为t 0）-435-3.非选择题 2000 夏季高考物理上海卷 四大题 23 小题 13 分 考题：23（13 分）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb 构成一个边长为I的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为0B。（1）若从0t时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当1tt 秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从0t时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B 与t的关系式）？78电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律 1.不定项选择题 2005 夏季高考理综全国2 卷 二大题 20 小题 6 分 考题：20处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角 速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直。在t=0 时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd 边离开纸面向外运动。若规定由a b c d a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应 电流I 随时间t 变化的图线是 （）-436-2.单项选择题 2005 夏季高考理综天津卷 一大题 16 小题 6 分 考题：16将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 A (2 l2nB)2/P B 2(l2nB)2/P C (l2nB)2/2P D (l2nB)2/P 3.不定项选择题 2005 夏季高考理综全国1 卷 二大题 19 小题 6 分 考题：19图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与 bc 间的距离也为l。t=0 时刻，bc 边与磁场区域边界重 合（如图）。现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界 的方向穿过磁场区域。取沿a b c d a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是（）b B l -437-4.不定项选择题 2005 夏季高考理综全国3 卷 二大题 16 小题 6 分 考题：16如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）.（）A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈 相互吸引 B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 5.单项选择题 2005 夏季高考理综北京卷 第 I 卷大题 21 小题 6 分 考题：21现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A 放在线圈B 中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（）A线圈A 向上移动或滑动变阻器的滑动端P 向 右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 B线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引 起电流计指针向右偏转 C滑动变阻器的滑动端P 匀速向左或匀速向右滑动，-438-都能使电流计指针静止在中央 D因为线圈A、线圈B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 6.单项选择题 2005 夏季高考大综广东卷 一大题 28 小题 3 分 考题：28 2004 年联合国第 58 次全体会议作出决议，将 2005 年定为“国际物理年”，并高度评价物理学在认识世界、改变人类社会、提高人的科学素质等方面所起的重大作用。回答26 30 题。电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理 A动圈式话筒 B白炽灯泡 C磁带录音机 D日光灯镇流器 7.非选择题 2005 夏季高考物理广东卷 二大题 17 小题 16 分 考题：17（16 分）如图13 所示，一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l。t=0 时，磁场的磁感应强度B 从 B0开始均匀增大，同时，在板 2 的左端且非常靠近板2 的位置有一质量为m，带电量为-q 的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。（1）要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件？（2）要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B 与时间t 应满足什么关系？8.选择题 2004 夏季高考理综上海卷 第 I 卷大题 10 小题 3 分 考题：10 分时电表惠及百万家。2001 年上海市启用分时电表，家庭用电在谷时段（22：00次日6:00）以每千瓦时030 元优惠计费，平时段（6:0022:00）仍以每千瓦时061元计费。发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是 A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯书 -439-9.选择题 2001 夏季高考物理上海卷 一大题 6 小题 5 分 考题：6如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通。当 S1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放。则 A由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用 B由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用 C如果断开B 线圈的电键S2，无延时作用 D如果断开B 线圈的电键S2，延时将变长 10.选择题 2001 夏季高考理综上海卷 第 I 卷大题 14 小题 3 分 考题：14 物理学家麦克斯韦总结了库仑、法拉弟等人的研究成果，建立了完整的电磁理论。请回答下列电磁理论研究中的有关问题：某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是 A a G B B先a G b，后b G a C b G A D先b G a，后a G b 11.选择题 2002 夏季高考物理上海卷 一大题 5 小题 5分 考题：5如图所示，A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B 管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是 A A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的 C A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的 D A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的 12.选择题 2004 夏季高考理综（新老课程）全国3 卷 第 I 卷大题 19 小题 6分 考题：19一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1 所示。磁感应强度B 随 t 的变化规律如图2 -440-所示。以l 表示线圈中的感应电流，以图1 中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I t 图中正确的是 13.选择题 2001 夏季高考大综广东河南卷 第 I 卷大题 28 小题 3 分 考题：28 我国铁路运输能力不足，制约了国民经济的发展。在每年“春运高峰”和“五”、“十一”的“假日消费黄金周”，出行难总是人们议论的焦点话题。因此，我国需要建设更多的铁路，包括发展高速铁路。有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放系列线圈。下列说法中不正确的是 A当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化 B列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快 C列车运动时，线圈中会产生感应电流 D线圈中的感应电流的大小与列车速度无关 14.非选择题 2000 夏季高考物理广东卷 四大题 18 小题 12 分 考题：18（12 分）一小型发电机的矩形线圈的匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n 100穿过每匝线圈的磁通 随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r 5 0，外电路电阻R 95。已知感应电动势的最大值Em n m，其中 m 为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。15.非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 三大题 15 小题 7 分 -441-考题：15（7 分）如图所示器材可用来研究电磁感应现象 及到定感应电流方向。（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。（2）将线圈L1插入L2中，会上开关。能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是 A插入软铁棒。B拔出线圈L1。C使变阻器阻值变大。D断开开关。16.非选择题 2004 夏季高考理综天津卷 第 II 卷大题 25 小题 22 分 考题：25（22 分）磁流体发电是一种新型发电方式，图1 和图2 是其工作原理示意图。图 1 中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻1R相连。整个发电导管处于图2 中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为0v，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差p维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大；（2）磁流体发电机的电动势E 的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。79导体切割磁感线时的感应电动势右手定则 1.不定项选择题 2005 夏季高考物理广东卷 一大题 6 小题 4 分 -442-考题：6如图3 所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中 A回路中有感应电动势 B两根导体棒所受安培力的方向相同 C两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒 D两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 2.非选择题 2005 夏季高考理综天津卷 第 卷大题 23 小题 16 分 考题：23（16 分）图中MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为 0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B 为 0.50T 的匀强磁场垂直。质量m 为 6.0 10-3kg、电阻为 1.0 的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻R1。当 杆 ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的 电功率P 为 0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v 和滑 动变阻器接入电路部分的阻值R2。3.单项选择题 2005 夏季高考大综辽宁卷 第 I 卷大题 34 小题 6 分 考题：34如图4 所示，两根相距为l 的平行直导轨ab、cd、b、d 间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN 为放在ab 和 cd 上的一导体杆，与 ab 垂直，其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U 表示 MN 两端电压的大小，则 （）A,21vBlU 流过固定电阻R 的感应电流由b 到 d R1 R2 l a b M N P Q B v -443-B,21vBlU 流过固定电阻R 的感应电流由d 到 b C,vBlU 流过固定电阻R 的感应电流由b 到 d D,vBlU 流过固定电阻R 的感应电流由d 到 b 4.选择题 2004 夏季高考理综全国4 卷 第 I 卷大题 15 小题 6 分 考题：15如图所示，在x 0 的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合。令线框从t=0 的时刻起由静 止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取 逆时针方向的电流为正）随时间t 的变化图线I t 图可能是下 图中的哪一个？5.选择题 2002 夏季高考理综天津卷 第 I 卷大题 20 小题 6 分 考题：20图中MN、GH 为平行导轨，AB、CD 为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图。用 I 表示回路中的电流。A当AB 不动而CD 向右滑动时，I 0 且沿顺时针方向 B当AB 向左、CD 向右滑动且速度大小相等时，I 0 C当AB、CD 都向右滑动且速度大小相等时，I 0 D当AB、CD 都向右滑动，且AB 速度大于CD 时，I 0 且沿逆时针方向 6.选择题 2003 夏季高考物理上海卷 一大题 6 小题 5 分 考题：6粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b 两点间电势差绝对值最大的是 -444-7.选择题 2004 夏季高考物理上海卷 一大题 4 小题 5 分 考题：4两圆环A、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当A 以如图 所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流。则 A A 可能带正电且转速减小。B A 可能带正电且转速增大。C A 可能带负电且转速减小。D A 可能带负电且转速增大。8.选择题 2000 春季高考物理北京安徽卷 一大题 9 小题 4 分 考题：9一矩形线圈abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与ab垂直当线圈以角速度 绕ab转动时，感应电动势的最大值为1，线圈受到的最大磁力矩为M1；当以角速度 绕中心轴OO 转动时，感应电动势的最大值为2，最大磁力矩为M2则21:和21:MM分别为 A 1 1，1 1 B 1 1，1 2 C 1 2，1 1 D 1 2，1 2 9.选择题 2004 夏季高考理综全国2 卷 第 I 卷大题 19 小题 6 分 考题：19一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a 到转轴中心线的距离，用 表示每个叶片中的感应电动势，则 A fl2B，且a 点电势低于b 点电势 B -445-B 2 fl2B，且a 点电势低于b 点电势 C fl2B，且a 点电势高于b 点电势 D 2 fl2B，且a 点电势高于b 点电势 10.选择题 2004 夏季高考理综（老课程）全国3 卷 第 I 卷大题 19 小题 6 分 考题：19一矩形线圆位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1 所示。磁感应强度B 随 t 的变化规律 如图2 所示。以I 表示线圈中的感应电流，以 图 1 中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以 下的I t 图中正确的是 11.选择题 2001 夏季高考理综江浙卷 第 I 卷大题 24 小题 6 分 考题：24电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为 A)(acbRBI -446-B)(cbaRBI C)(bacRBI D)(abcRBI 12.选择题 2001 夏季高考理综天津卷 第 I 卷大题 24 小题 6 分 考题：24电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管 内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段 管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管 道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材 料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强 度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电 液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为 A)(acbRBI B)(cbaRBI C)(bacRBI D)(abcRBI 13.选择题 2003 夏季高考大综广东卷 一大题 34 小题 6 分 考题：34如图4 所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 为以a 为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻 ab 杆的位置如图，则此时刻 A有电流通过电流表，方向由c d；作用于ab 的安培力向右 B有电流通过电流表，方向由c d；作用于ab 的安培力向左 -447-C有电流通过电流表，方向由d c；作用于ab 的安培力向右 D无电流通过电流表，作用于ab 的安培力为零 14.选择题 2003 夏季高考大综广东卷 一大题 35 小题 6 分 考题：35电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是 A 发电机能发电的主要原理是库仑定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 B 发电机能发电的主要原理是安培定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 C 发电机能发电的主要原理是欧姆定律 变压器能变压的主要原理是库仑定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 D 发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律 变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 15.选择题 2002 夏季高考大综广东广西卷 一大题 29 小题 3 分 考题：29如图所示，在一均匀磁场中有一U 形导线框abcd，线框处于水平面，磁场与线框平面垂直，磁线与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab、cd 上无摩擦地滑动。杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef 一个向右的初速度，则 A ef 将减速向右运动，但不是匀减速 B ef 将匀减速向右运动，最后停止 C ef 将匀速向右运动 D ef 将往返运动 16.选择题 2002 夏季高考大综江苏河南卷 一大题 30 小题 6 分 考题：30如图6 所示，在一均匀磁场中有一U 形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab、cd 上无摩擦地滑动。杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef 一个向右的初速度，则 -448-A ef 将减速向右运动，但不是匀减速 B ef 将匀减速向右运动，最后停止 C ef 将匀速向右运动 D ef 将往返运动 17.非选择题 2002 夏季高考物理广东广西河南卷 三大题 15 小题 12 分 考题：15（12 分）如图所示，半径为、单位长度电阻为 的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为平行于直径的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，2，速度为，求此时刻作用在杆上安培力的大小 18.非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 三大题 18 小题 4 分 考题：18（4 分）已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d 两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45夹角时，在b、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现，a、b、c、d 恰好位于边长为 1 米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判定地下电缆在 两点连线的正下方，离地表面的深度为 米。19.非选择题 2000 夏季高考物理天津江西卷 四大题 18 小题 12 分 考题：18（12 分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数100n，穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻0.5r，外电路电阻 95R，已知感应电动势的最大值nEm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。-449-20.非选择题 2001 夏季高考物理全国卷 四大题 20 小题 13 分 考题：20（13 分）如图1 所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0，有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀运动，测得力F 与时间t 的关系如图2 所示，求杆的质量m 和加速度a.21.非选择题 2003 春季高考理综全国卷 第 II 卷大题 30 小题 23 分 考题：30（23 分）图 1 是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S 是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M 是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B 0.050T 图 2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1 中的铁芯M 共轴的固定转轴oo旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd 边始终处在图1 所示的缝隙内的磁场中。已知ab 边长 l1 25.0cm,ad 边长 l2 10.0cm 线框共有 N 8 匝导线，放置的角速度s/250。将发电机的输出端接入图中的装置K 后，装置 K 能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻 R 相连，可变电阻的另一端P 是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q 是它的负极。图 3 是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B 是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y。-450-.（14 分）现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO4溶液中产生I 0.21A 的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r 是恒定的。（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。（2）求可变电阻R 与 A、B 间电阻r 之和。.（9 分）（1）当以I 0.21A 的电流电解60 分钟后，测得铜片A 的质量增加了0.25g，则图3装置的x 端应与直流电的 极相连，它是电解池的 极。（2）电解后铜片B 的质量 。（答增加、减少或不变）（3）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e 1.601019C）22.非选择题 2003 夏季高考理综（新课程）全国卷 第 II 卷大题 25 小题 18分 考题：25（18 分）两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁 感强度B 0.50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨 的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l 0.20m。两根 质量均为m 0.10kg 的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R 0.50。在t 0 时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N 的恒力F 作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过 t 5.0s，金属杆甲的加速度为a 1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？23.非选择题 2004 夏季高考理综全国1 卷 二大题 24 小题 18 分 考题：24(18 分)图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1y1与 x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回F a1 b1 c1 d1 x1 y1 a2 b2 c2 d2 x2 y2 -451-路的总电阻为R。F 为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。24.非选择题 2003 夏季高考理综全国卷 第 II 卷大题 25 小题 20 分 考题：25（20 分）曾经流行过一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，图1 为其结构示意图。图中N、S 是一对固定的磁极，abcd 为固定的转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab 边平行，它的一端有一半径ro=1.0 cm 的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2 所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由N=800 匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35 cm，小齿轮的半径 R2=4.0 cm，大齿轮的半径R3=10.0 cm（见图2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?（假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）25.非选择题 2004 春季高考理综北京卷 第 II 卷大题 25 小题 18 分 考题：25（18 分）如图，直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为l、电阻为R 的均匀导线，ac 和 bc 的电阻可不计，ac 长度为2l。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为2l、电阻为2R的均匀导体杆MN 架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab 方向以恒定速度向 b 端滑动，滑动中始终与ac 平行并与导线框保持良好接触。当MN 滑过的距离为3l时，导线 ac 中的电流是多大？方向如何？-452-80自感现象 81日光灯 十、电磁感应 -453-1.答案：22（1）金属棒匀速运动 安外FF BL v I /R总 F外 BIL B2L2v/R总 )(22sin2maxmL )(3/82121RRRRR总 )(3.08/30.522.022m a xNF （2）)(14/0.522.0/2221222121WRvLBRP （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 )(3sin(2mxL 且 ,vtx BL v，)(35sin(43)3sin(2AtvtRBvRI总总 2.答案：18（13 分）（1）在从图1 中位置开始（t 0 转过60的过程中，经 t，转角 t，回路的磁通增量为 Bl221 由法拉第电磁感应定律，感应电动势为 t 因匀速转动，这就是最大的感应电动势。由欧姆定律可求得 I0221BlR 前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流频率等于旋转频率的2 倍，f（2）图线如图所示 -454-3.答案：23（1）感应电动势2kit 1 感应电流 rkirI2 2 方向：逆时针（见右图）（2）1tt 秒时，10ktBB 3 BIIF 4 rkIktBF310)(5 （3）总磁通量不变20)(lBvtlBl 6 vlllBB0 7 评分标准：全题13 分。（1）5 分，正确得出2 式，得4 分，仅得出1 式得2 分，方向正确，得1 分。（2）4 分，正确得出5 式，得4 分，仅得出3 式，得1 分，仅写出4 式，得2 分。（3）4 分，正确得出7 式，得4 分，仅得出6 式，得2 分。78电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律 1.C 2.B 3.B 4.B 5.B 6.B 7.答案：17（1）由题意可：1 板为正极，2 板为负极。（1）两极板的电压：SKtBStU （2）而2rS （3）带电液滴受的电场力：dUqqEF （4）故mamgdqUmgF gmdqUa （5）讨论：一、若a0，液滴向上偏转，做类平抛运动。-455-22)(2121tgmdqUaty （6）当液滴刚好射出时：有tvl0 lvt0 dy 故20)()(21vlgm dqUd （7）由（2）（3）（7）得)2(22021ldvgqrmdK （8）要使液滴能射出，必须满足yd，KK1。二若a=0，液滴不发生偏转，做匀速直线运动。0gmdqUa （9）由（2）（3）（9）得qrmgdK22 （10）要使液滴能射出，必须满足K=K2。三若a0，液滴将被吸附在2 板上。综上所述，液滴能射出，K 必须满足：)2(22022ldvgqrmdKqrmgd （11）（2）B=B0+Kt 当液滴从两板中间射出时，满足条件一的情况，则用2d替换（8）式中的d)2(2202ldvgqrmdK （12）tldvgqrmdBB)2(22020 （13）8.C 9.BC 10.D 11.AD 12.A 13.D 14.答案：18 -456-15.答案：15（1）如图所示 （2）B C D 16.答案：25（22 分）（1）不存在磁场时，由力的平衡得pabF（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势BavE 回路中的电流blaRBavIL 电流I 受到的安培力blaRvaBFL22安 设F为存在磁场时的摩擦阻力，依题意0vvFF -457-存在磁场时，由力的平衡得FFpab安 根据上述各式解得)(1020blaRpbavBBavEL（3）磁流体发电机发电导管的输入功率pabvP 由能量守恒定律得vFEIP 故)(1020blaRpbavBpabvPL 79导体切割磁感线时的感应电动势右手定则 1.AD 2.答案：23 4.5m/s，6.0 3.A 4.D 5.C 6.B 7.BC 8.A 9.A 10.A 11.A 12.A 13.A 14.D 15.A 16.A 17.答案：15如图所示，杆切割磁力线时，部分产生的感应电动势 （2），此时弧和弧的电阻分别为2（）和2 ，它们并联后的电阻为2 （），杆中的电流为，作用在杆上的安培力为（2），由以上各式解得（2 ）（）18.答案：18 ac，0.71 19.答案：18参考解答：-458-已知感应电动势的最大值 mmnaE 1 设线圈在磁场中转动的周其为T，则有 T2 2 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 rREImm 4 设交流电流表的读数I，它是电流的有效值，根据有效值与最大值的关系，有 mII21 4 由题给的1图线可读得 Wbm-2100.1 5 BT21014.3 6 解以上各式，并代入数据，得 AI4.1 7 评分标准：本题12 分。2 式 1 分，3 式 2 分，4 式 3 分，5 式 2 分，6 式 2 分，7 式 2 分。20.答案：20 -459-21.答案：30（23 分）（1）设线框边的速度为，则 221lv 一匝线圈中的感应电动势为 vBl12 代入数据解得 V31.0（2）N 匝线圈中的总感应电动势为 N 由欧姆定律，得 )(rRI 代入数字解得 12rR （1）负，阴（2）减少 -460-（3）CgsCmolNA19111106.11225.0min60min6021.064123100.6mol 22.答案：25（18 分）参考解答：设任一时刻t 两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和 v2，经过很短时间 t，杆甲移动距离v1 t，杆乙移动距离v2 t，回路面积改变 S（x v2 t）v1 tl lx（v1 v2）l t 由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势 B S/t 回路中的电流 i /2R 杆甲的运动方程 F Bli ma 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两杆的动量（t 0 时为0）等于外力F 的冲量 Ft mv1 mv2 联立以上各式解得 v1 1/2Ft/m 2R(F ma)/(B2l2)v2 1/2Ft/m 2R(F ma)/(B2l2)代入数据得 v1 8.15m/s v2 1.85m/s 23.答案：24解：设杆向上运动的速度为v，因杆的运动，两杆与导轨构成的回路的面积减少，从而磁通量也减少。由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势的大小 vllB)(12 回路中的电流 RI 电流沿顺时针方向。两金属杆都要受到安培力作用，作用于杆11yx的安培力为 IBlf11 -461-方向向上，作用于杆22yx的安培力 IBlf22 方向向下。当杆作为匀速运动时，根据牛顿第二定律有 02121ffgmgmF 解以上各式，得 )()(1221llBgmmFI RllBgmmFv212221)()(作