高考物理1.5轮资料汇编 专题11 电磁感应试题精选精练-人教版高三全册物理试题.doc

专题11 电磁感应一、单选题1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，当在该螺线管中通以电流强度为I的电流长，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】当螺线管b通有电流时，对折的导线中一定通有方向相反的电流，由右手定则可判断出，这两组方向相反的电流所产生的磁场一定是方向相反的，故在螺线管内中部的磁感应强度的大小相互抵消，所以大小为0，选项A正确。考点：磁场的叠加，右手定则。2一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图2甲所示若磁感应强度B随时间t变化的关系如图2乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是 （ ）A大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B大小恒定，沿着圆半径指向圆心C逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切【答案】 B【解析】由图乙知，第3 s内磁感应强度B逐渐增大，变化率恒定，故感应电流的大小恒定再由楞次定律，线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势，故沿半径指向圆心B项正确3如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是 （ ）AUa> Uc，金属框中无电流BUb >Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-aCUbc=-1/2Bl²，金属框中无电流DUbc=1/2Bl²w，金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】 C【解析】当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，故C正确，A、B、D错误。【考点定位】导体切割磁感线【方法技巧】本题主要是理解感应电流产生的实质，有感应电流一定有感应电动势，而有感应电动势不一定有电流的。本题有两根导体棒切割磁感线，但穿过闭合线圈的磁通理没变。4空间出现了如图所示的一组闭合电场线（方向如图中箭头所示），其产生的原因可能是POQ（ ）A有沿P指向Q的恒定电流B有沿Q指向P的磁场且在逐渐减小C有沿P指向Q的恒定磁场D有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强【答案】 B【解析】通电直导线产生的是磁场，故A错误；有楞次定律可判断，当沿QP方向的磁场在减弱，产生的电场如图所示，故B正确;同理可判断D错误;恒定的磁场不会激发感生电场，C错误。考点：本题考查楞次定律。5某学生做电磁感应现象的实验，其连线如图所示，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是 （ ）A开关位置接错B电流表的正、负接线柱接反C线圈B的接线柱接反D蓄电池的正、负极接反【答案】 A考点：电磁感应6如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程 （ ）A. 杆的速度最大值为B. 流过电阻R的电量为C. 恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量D. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量【答案】 C【解析】 杆速度最大时，切割磁感线产生感应电动势，杆和导轨以定值电阻组成闭合回路的电流，金属杆受到水平向左的安培力，速度最大时即加速度等于0，拉力、安培力、滑动摩擦力三力合力等于0即，整理得，故A错误；（2）流过电路的电荷量，故B错误；恒力F做的功在数值上等于产生的电热（即安培力做的功）、摩擦力做的功以及动能的增加量，故C正确、D错误。考点： 电磁感应中的能量转化7如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5m，质量为0.1kg，电阻为2，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10m/s2）则 （ ）A. 在0t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25C B. 线圈匀速运动的速度大小为8m/sC. 线圈的长度为1m D. 0t3时间内，线圈产生的热量为4.2J【答案】 A【解析】t2t3时间内，线圈做匀速运动，则有：mg=BIL，而，联立两式解得：，故B错误；t1t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场设磁场的宽度为d，则线圈的长度：L=2d；线圈下降的位移为：x=L+d=3d，则有：3d=vt-gt2，将v=8m/s，t=06s，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为L=2d=2m，故C错误；在0t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：，故A正确；0t3时间内，根据能量守恒得：Q=mg（3d+2d）-mv2=01×10×（3+2）-×01×82=18J，故D正确。故选AD。考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律【名师点睛】解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍。视频8如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA=l0，且MNOQ，所有导线单位长度的电阻均为r，MN运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的图像是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】由匀速运动的位移时间公式x=vt求解经过时间t导线离开o点的长度MN切割磁感线的有效长度就是与MN与轨道接触的两点间的长度，由几何关系求解由数学知识求得回路的总长，得到总电阻，可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小则可确定外力的变化情况因导线MN匀速运动，则经过时间t导线离开O点的长度是；MN切割磁感线的有效长度是t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为，回路的总电阻为，则感应电流的大小为；由安培力公式可得，要使导线匀速运动，拉力等于安培力；由公式可知，拉力与时间成正比，C正确9如图(a)所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图(b)所示，则在0t0时间内电容器 （ ）A. 上极板带正电，所带电荷量为B. 上极板带正电，所带电荷量为C. 上极板带负电，所带电荷量为D. 上极板带负电，所带电荷量为【答案】 A考点：本题主要考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、电容定义式的应用问题。10如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在02t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是 （ ）A. 在0t0和t02t0时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同B. 在0t0内，通过导体棒的电流方向为N到MC. 在t02t0内，通过电阻R的电流大小为D. 在02t0时间内，通过电阻R的电荷量为【答案】 B【解析】导体棒MN始终静止，与导轨围成的线框面积不变，根据电磁感应可得感应电动势，即感应电动势与图像斜率成正比，的感应电流，的感应电流，选项C错。竖直向上的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向竖直向上，感应电流为N到M，选项B对。磁通量在减小，根据楞次定律要阻碍磁通量的减小，导体棒有向右运动的趋势，摩擦力水平向左。磁通量增大，同理可判断导体棒有向左运动趋势，摩擦力水平向右，选项A错。在02t0时间内，通过电阻R的电荷量选项D错。考点：电磁感应11如图所示，质量为m的金属线框A静置于光滑平面上，通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体B相连，图中虚线内为一水平匀强磁场，d表示A与磁场左边界的距离，不计滑轮摩擦及空气阻力，设B下降h(hd)高度时的速度为v，则此时以下关系中能够成立的是 （ ）Av2ghBv22ghCA产生的热量Qmghmv2DA产生的热量Qmghmv2【答案】 C【解析】金属线框A进入磁场时，产生感应电流，受到安培力而产生热量，B的重力势能减小，转化为A的内能和A、B的动能，根据能量守恒研究A所产生的热量解答：解：对系统研究，根据能量守恒定律得mgh=2?mv+Q得到Q=mgh-mv由于Q0，即mghmv，得到vgh故选C考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系考点分析：本题是简单的电磁感应中能量问题，往往先找出能量的各种形式，再由能量守恒定律列方程12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【答案】 B【解析】圆形金属线框出磁场过程中，磁通量一直在减小，根据楞次定律增反减同，感应电流磁场和原磁场同向，右手判断感应电流为顺时针方向，但是没有题目没有告诉是进磁场还是出磁场，A错。线框进出磁场过程，切割磁感线的有效长度是磁场中线框的首尾连接的线段，如图所示，当圆形线框的圆心处于MN时有效切割长度最大，感应电流最大，安培力最大，拉力最大，所以感应电流先增大后减小。速度和有效切割长度不垂直，夹角为，安培力，拉力的大小等于安培力与有关答案C错。有效长度始终是沿MN方向，因此安培力方向不变，拉力方向与安培力反向，与无关，D错。考点：楞次定律 有效切割长度13如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的 正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正以速度v匀速穿过磁场区域，在乙图中给出的线框E、F两端的电压UEF与线框移动距离的关系的图象正确的是 （ ）【答案】 D【解析】进磁场过程EF切割磁感线，产生感应电动势，EF相当于电源，其他三边相当于外电路，组成闭合回路，EF两端的电压为路端电压，即，线框都在磁场中，EF和CD分别切割磁感线，产生感应电动势大小相等方向相反，EF两端电压即EF切割磁感线产生的电动势。线框离开磁场，CD切割磁感线，相当于电源，产生感应电动势，EF相当于外电路一个电路，因此EF两端的电压，根据楞次定律，进出磁场感应电流方向不同，进磁场过程F为高电势，出磁场过程，F仍未高电势，所以进出磁场EF的端电压方向一致，对照选项B对。考点：电磁感应定律14如图所不，一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框bc边与磁场左右边界平行。若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左右边界匀速拉出至全部离开磁场，在此过程中 （ ）A流过ab边的电流方向相反Bab边所受安培力的大小相等C线框中产生的焦耳热相等D通过电阻丝某横截面的电荷量相等【答案】 D15如图所示，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与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t0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it关系的图示中，可能正确的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，感应电流也逐渐增大，如图的位置；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界，切割磁感线的有效长度不变，感应电流不变，如图的位置；当正方形线框下边部分离开磁场，上边尚未进入磁场过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐减小，感应电流也逐渐减小，如图的位置；当正方形线框下边部分继续离开磁场，上边也进入磁场过程中，上下两边线框切割磁感线产生的感应电动势方向相反，感应电流减小得更快，当上下两边在磁场中长度相等，感应电动势为零，如图的位置；以后的过程与上述过程相反，故正确的选项为C。视频16如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），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 （ ）【答案】 D【解析】由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，0L的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比I0大，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故A、B不对；再就整体而言，线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于I0，所以C不对，D是正确的。考点：右手定则，能量守恒定律，欧姆定律。17两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面（纸面）内。导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一竖直面内，圆环c中通入如图乙所示的电流 （规定电流逆时针方向为正），导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对MN边的安培力 （ ）A. 01s内，方向向下B. 13s内，方向向下C. 35s内，先逐渐减小后逐渐增大D.第4s末，大小为零【答案】 B考点：楞次定律 左手定则18如图所示，在边长为l的等边三角形区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个边长也为l的等边三角形导线框abc，在t0时恰与上述磁场区域的边界重合。此后三角形线框以周期T绕其中心在纸面内沿顺时针方向匀速转动。则在其转动的0 时间内 （ ）A感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为0B感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为C感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为0D感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为【答案】 A【解析】，在转动时过程中，穿过线圈的磁通量先减小，后增加，如图所示，根据楞次定律，感应电流方向先逆时针后顺时针，在转动时。线圈又恰好与磁场边界重合，因此这个过程磁通量的变化为零，根据法拉第电磁感应定律，可知感应电动的平均值为零，A正确。考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律。19如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成450角，o、o分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obco绕oo 逆时针90o到图乙所示位置。在这一过程中，导线中某个横截面通过的电荷量是 （ ）A. B. C. D. 0【答案】 A【解析】对线框的右半边（obco）未旋转时整个回路的磁通量；对线框的右半边（obco）旋转90°后，穿进跟穿出的磁通量相等，整个回路的磁通量根据公式可得： A正确考点：法拉第电磁感应定律；磁通量求导线中通过的电荷量时，一定要选用法拉第电磁感应定律求电动势的平均值，同时本题要注意旋转后的右侧磁通量的正负，理解旋转后磁通量为零20如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动两棒ab、cd的质量之比为2 ：1用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉棒cd，经过足够长时间以后 （ ）A两棒间距离保持不变B棒ab、棒cd都做匀速运动C棒ab上的电流方向是由a向bD棒cd所受安培力的大小等于2F3【答案】 D考点：电磁感应定律21北半球地磁场的竖直分量向下如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向下列说法中正确的是 （ ）A若使线圈向东平动，则b点的电势比a点的电势低B若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcda【答案】 C【解析】由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的ab边和cd边切割磁感线，c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误；同理知B错若以ab为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小，由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为abcda，C对22如图甲，单匝圆形金属线圈电阻恒定不变，在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，在时间t内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，匀强磁场的磁感应强度应按下列哪种情况变化 （ ）【答案】 A【解析】由图象看出，磁感应强度随时间均匀减小，线圈中产生恒定电流，由B-t图象的斜率读出磁感应强度的变化率，由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流的大小，由楞次定律判断出感应电流的方向考点：法拉第电磁感应定律、楞次定律23如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域用I表示导线框中的感应电流（以逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是 （ ）【答案】 D【解析】导线框完全进入磁场后，没有感应电流产生，故AB错误；进入和穿出磁场过程，线框有效切割长度变化，感应电动势和感应电流在变化，故C错误；线框进入磁场过程，有效切割长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大，感应电流I均匀增大穿出磁场过程，有效切割长度L均匀减小，感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，两个过程电流方向相反，故D正确24如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h（h< ho）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是 （ ）A两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为abB回路中感应电动势的最大值为C磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同D金属杆l与2的速度之差为【答案】 B【解析】根据右手定则判断知金属杆2产生的感应电流方向向右，则流过电阻R的电流方向从ba；故A错误当金属杆2在磁场中匀速下降时，速度最大，产生的感应电动势最大，由平衡条件得：，又，联立得：感应电动势的最大值为故B正确根据左手定则判断得知两杆所受安培力的方向均向上，方向相同，由公式可知安培力的大小也相同故C错误金属杆2刚进入磁场时的速度为；在金属杆2进入磁场后，由于两个金属杆任何时刻受力情况相同，因此任何时刻两者的加速度也都相同，在相同时间内速度的增量也必相同，即：，则得，故D错误考点：考查了导体切割磁感线运动25如图所示，在方向竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨CD、EF.导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为.先从t0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即：Ikt，其中k为衡量若金属棒与导轨始终垂直，则关于金属棒的运动情况正确的是 （ ）A金属棒先做加速运动，最后匀速运动B金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后匀速运动C金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后静止D以上说法均不正确【答案】 C【解析】设导轨间的距离为L，金属棒所受的安培力FBBILBktL，垂直紧压导轨平面金属棒在竖直方向受摩擦力FfBkLt，方向竖直向上，重力mg竖直向下，开始一段时间内，金属棒向下加速的加速度ag逐渐减小，当a减为零时，速度最大，然后金属棒做减速运动，加速度ag，方向向上，逐渐变大，速度减小为零时，金属棒所受的最大静摩擦力大于重力，所以金属棒静止故C项正确26如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则 （ ）A金属杆下滑的最大速度B在此过程中电阻R产生的焦耳热为C在此过程中电阻R产生的焦耳热为D在此过程中流过电阻R的电量为【答案】 B【解析】感应电动势为 感应电流为                          安培力为                      根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得: 又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确27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kL2B电压表的读数为Ca点的电势高于b点的电势D电容器所带的电荷量为零【答案】 C【解析】线框产生的感应电动势大小为： ，A错；电压表的读数为0，B错；根据楞次定律，a点的电势高于b点的电势，C正确；线框相当于电源，对电容充电，因此电容器带的电荷量不是0，D错。考点：电磁感应定律 楞次定律28如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动，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E与导体棒位置x关系的图像是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】如图所示，设导体棒运动到位置x处，由几何关系可得导体棒切割磁感线的有效长度为，产生的感应电动势为整理后可得，从方程可以看出，感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是一个椭圆，故正确的选项为A。29如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为 （ ）A. B. C. D. 【答案】 B考点：电磁感应现象30青藏铁路刷新了一系列世界铁路的历史纪录，青藏铁路火车上多种传感器运用了电磁感应原理，有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车位置和运动状态，原理是将能产生匀强磁场的磁铁，安装在火车首节车厢下面，俯视如图甲所示，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便产生一个电信号，被控制中心接收到，当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示，则说明火车在做 （ ）A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀减速直线运动D加速度逐渐加大的变加速直线【答案】 B【解析】由u-t图象得到，线圈两端的电压大小与时间成正比，即有u=kt由法拉第电磁感应定律u=BLv，则v=，B、L、k均一定，则速度v与时间t成正比，所以火车做匀加速直线运动B正确。考点：本题考查导体切割磁感线时的电动势及图象。31如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为 （ ）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】导线切割磁感线的有效长度是，感应电动势，R中的电流为.联立解得I=考点：法拉第电磁感应定律及欧姆定律。32如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 ，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。则 （ ）A. 05 s内i的最大值为0.1 A B. 第4 s末i的方向为正方向C. 第3 s内线圈的发热功率最大 D. 35 s内线圈有扩张的趋势【答案】 D【解析】由法拉第电磁感应定律：可以看出B-t图像的斜率越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大，即，由欧姆定律：,A错；从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小，由楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以电流方向为逆时针方向，电流是负值，B错；由图乙图像可知，在第3s内穿过线圈的磁通量不变，线圈不产生感应电流，线圈发热功率为零，最小，C错；由图乙所示可知，35s内穿过线圈的磁通量减小，为阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，D对。考点：法拉第电磁感应定律、电磁感应中的能量转化。33如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒，它们同时以相同的速度向右运动时，下列说法中正确的是 （ ）A. 电压表有读数，电流表有读数B. 电压表无读数，电流表有读数C. 电压表无读数，电流表无读数D. 电压表有读数，电流表无读数【答案】 C【解析】当两棒以相同的速度向右匀速运动时，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表没有读数电压表是由电流表改装而成的，其核心是电流表，有电流通过电压表时，电压表即有示数，没有电流通过电压表时，指针不偏转，电压表就没有读数故C正确考点：本题考查感应电动势的产生条件、感应电流的产生条件及电表工作原理34如图5所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小(假设不会减至零)，同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止，则F （ ）A方向向右，且为恒力 B方向向右，且为变力C方向向左，且为变力 D方向向左，且为恒力【答案】 C【解析】根据楞次定律，B减小时，磁通量减小，为阻碍减小，ab产生向右运动的趋势，故外力F方向向左再根据电磁感应定律，E，B均匀减小，故不变，E不变，I不变F安BIL均匀减小，故F为变力C项正确35物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 （ ）A. B. C. D.【答案】 B【解析】闭合回路流过的电荷量，而电路平均电流,整理即，所以磁感应强度，选项B对。考点：电磁感应定律36如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L，电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域下列v-t图象中，可能正确描述上述过程的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 D【解析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D。37如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系不可能是 （ ）【答案】 B【解析】本题从ab杆匀速运动的条件出发，既物体所受到安培力等于重力，解出匀速运动的速度，当ab杆的速度等于时，物体所受到安培力等于重力，导体杆ab做匀速运动，当ab杆的速度小于时，物体所受到安培力小于重力，导体杆ab做加速减小的加速运动，当ab杆的速度大于时，物体所受到安培力大于重力，导体杆ab做加速减小的减速运动。当ab杆由静止自由落下，获得一定的速度设为时，导体ab杆恰做匀速运动，由,联立解得,当ab杆的速度等于时，物体做匀速直线运动，图象A对，当导体杆ab的速度时，,既，随v的增大而减小，导体杆ab做加速度减小的加速运动，选项C对；当ab杆的速度时，,既，加速度的方向向上物体做减速运动，加速度随v的减小而减小，导体杆ab做加速度减小的减速运动，选项D正确，所以不可能的是B选项。考点：闭合电路欧姆定律 安培力 感应电动势 感应电流 牛顿第二定律 v-t图象38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与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框在t=0时， 导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向开始进入磁场区域，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考点：本题考查电磁感应的图像。39如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0时，将开关S由1掷到2。若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是 （ ）UOtAFOtBqOtCvOtD【答案】 C【解析】将开关S由1掷到2时，由于电容器放电，所以在导体棒中有向下的电流，导体棒受安培力作用向右运动，当导体棒切割磁感线产生电动势等于电容器两端电压时，电路中电流为零，于是安培力为零，导体做匀速运动，电容器带电量及两板电压保持不变。此过程中安培力的变化及速度的变化都不是线性变化，所以选项C正确。考点：电磁感应及牛顿定律综合问题。40如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和MN是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量。可知 （ ）A.金属框初始位置的bc边到边界MN的高度为v1t1B.金属框的边长为C.磁场的磁感应强度为D.在进入磁场过程中金属框产生的热为mgv1（t2-t1）【答案】 D【解析】由图知在0-t1时间内金属线框做匀加速运动，金属框初始位置的bc边到边界MN的高度为 故A错误由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，故金属框的边长：l=v1（t2-t1）故B错误在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，又 l=v1（t2-t1），联立解得：，故C错误；金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定