全国高考物理(第01期)名校试题分项汇编系列专题11电磁感应(含解析)(1).pdf

1【决胜 2014】（重庆版）2014 全国高考物理（第 01 期）名校试题分项汇编系列 专题 11 电磁感应（含解析）重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。一、单项选择题 1.【2013湖北省黄冈市高三 5 月适应性考试】人类发现电和磁的关系，经历了漫长的岁月。1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线下小磁针的偏转现象从而发现了电流的磁效应。1831 年，英国物理学家法拉第发现磁铁穿过闭合线圈时，线圈中有电流产生从而发现了电磁感应现象，下列相关说法正确的是 A.给小磁针上方的导线通电，小磁针就会发生偏转 B.导线下方小磁针偏转的角度大小只与电流的强弱有关 C.线圈中感应电流的强弱与磁铁穿过线圈的速度大小有关 D.线圈横截面积越大磁铁穿过时产生的感应电流越强 2.【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（）A大于环重力mg，并逐渐减小 B始终等于环重力mg C小于环重力mg，并保持恒定 D大于环重力mg，并保持恒定 2 3.【2013重庆市名校联盟 2013 届高三下学期第二次联考】如图 5 所示，足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成角（0090），其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L，导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计,NQ 间接有一个阻值为 R 的电阻金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为 r，当流过 ab 棒某一横截面的电量为 q 时，棒的速度大小为v，则金属棒 ab 在这一过程中（）A.加速度大小为22vL B.下滑位移大小为+)q R rBL（C.产生的焦耳热为qBLv D.受到的最大安培力大小为22sinB L vRr 4【2013重庆市六区 2013 届高三下期第二次学业调研抽测】如题 4 图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框，线 3 框上下边的距离很短，磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落，当线框下边刚通过水平面b、c、d时，线框所受到的磁场力的大小分别为bF、cF和dF，则 AdcbFFF BcdbFFF CcbdFFF DdbcFFF 5.【2014湖北省武汉市部分学校新高三起点调研测试】如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界MN。在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与MN成角。下列说法正确的是：A线框内感应电流沿顺时针方向 B线框内感应电流先增大后减小 C水平拉力的大小与无关 D水平拉力的方向与有关 题 4 图 4 6.【2013河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】如图所示，正方形线框的边长为l，电容器的电容为C。正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k均为减弱的过程中 A线框产生的感应电动势大小为kl2 B电压表的读数为22kl Ca点的电势高于b点的电势 D电容器所带的电荷量为零 7.【2013河南省商丘市高三三模】如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度 5 为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中 A流过金属棒的最大电流为RghBd22 B通过金属棒的电荷量为RBdL C克服安培力所做的功为mgh D金属棒产生的焦耳热为)(21mgdmgh 8【2013陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为 2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动，（以此时开始计时）以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是 a b c d B M N 0 x P S 6 二、非选择题 9.【2013重庆市三峡联盟 2013 届高三 4 月联考】（14 分）如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为 L，右端接有电阻为 R，磁感应强度为 B，一根质量为 m、电阻不计的金属棒受到外力冲量后，以0v的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为u，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为 q，求：（1）棒能运动的距离？（2）R 上产生的热量？-I0 3L x i I0 L 2L A 3L x i I0 L 2L B-I0-I0 3L x i I0 L 2L D-I0 3L x i I0 L 2L C 7 解得：电阻 R 上产生的热量为：221122umgqRQmvumgSmvBL 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化 10.【2013重庆市名校联盟 2013 届高三下学期第二次联考】（17 分）如图 9 所示，串联阻值为 R 的闭合电路中，边长为 L 的正方形区域 abcd 存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为K的匀强磁场tB，abcd 的电阻值也为 R，其他电阻不计电阻两端又向右并联一个平行板电容器在靠近 M 板处由静止释放一质量为 m、电量为+q 的带电粒子（不计重力），经过 N 板的小孔 P 进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场，已知该圆形匀强磁场的半径为21mkLrBq.求：（1）电容器获得的电压；（2）带电粒子从小孔 P 射入匀强磁场时的速度；（3）带电粒子在圆形磁场中运动的轨道半径和它离开磁场时的偏转角 8 根据动能定理有：221mvqU (2 分)得到带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为：22qUqkLvmm (2 分)故它离开磁场时的偏转角为 90 (2 分)9 考点：本题考查了电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、带电粒子在磁场中的圆周运动、动能定理。11.【2013重庆市重庆一中 2013 届高三 5 月模拟】（14 分）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，导轨电阻不计，回路总电阻为R。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（大小未知）作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时，cd杆正好以速度u向下匀速运动。重力加速度为g。试求：（1）杆ab中电流的方向和杆ab速度v的大小；（2）回路电阻消耗的电功率P；（3）拉力F的大小。（2）回路电阻消耗的电功率222222m g RPI RB L（3）对 ab 棒匀速运动有：2(1)mgFmgBIL 考点：本题考查了法拉第电磁感应定律、右手定则、欧姆定律、平衡条件。12.【2013重庆市高 2013 级二诊】（16 分）如题 8 图所示，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，相互平行的金属杆 MN、PQ 间距为L，与金属杆垂直的虚线1 1a b、22a b区域内有垂直框架平面向上 10 的匀强磁场，磁感应强度大小为B，1 1a b、22a b间距离为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在全属框架平面上与磁场上边界22a b距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界1 1a b重力加速度为g（金属框架摩擦及电阻不计）求：（1）导体棒刚到达磁场上边界22a b时速度大小1v；（2）导体棒匀速通过磁场下边界1 1a b时速度大小2v；（3）导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能【答案】（1）12sinvgd (2)2222sinmgRvB L (3)3222242sin2sinm g RQmgdB L 11 13.【2013重庆市高 2013 级三诊】（14 分）如图所示，倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻，和是边长都为 L 的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域中磁场的磁感强度为1B，区域中磁场随时间按ktB 2变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上，并恰能保存静止。试求：（1）通过金属杆的电流大小;（2）定值电阻的阻值为多大？14.【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L1.0 m，NQ两端连接阻值R1.0 的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角300。一质量m=0.20 kg，阻值r=0.50 的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60 kg 的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上 B1 B2 12 滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在 00.3 s 内通过的电荷量是 0.30.6 s 内通过电荷量的32，g=10 m/s2，求：（1）00.3 s 内棒通过的位移；(2)金属棒在 00.6 s 内产生的热量。14解析：（1）.金属棒在 0.30.6 s 内通过的电荷量是：rRBLvttIq1111 金属棒在 00.3 s 内通过的电荷量：rRBLxrRq22 15.【2014河北省唐山一中高三第一次调研考试】如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹 30角，右导轨与水平面夹 60角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为=23，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑s距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。13 （1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v；（2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？（3）cd棒的最终速度为多少？15解析：（1）ab杆刚运动时，有 NNFmgcos30FFmgsin30安，F安=3mg6,由安培力公式F安=BIL得I=3mg6BL，由闭合电路欧姆定律得E=3mgR6BL