2022年高考物理试题分类解析精校专题电磁感应 .pdf

学习好资料欢迎下载专题十二、电磁感应1. （ 2013 全国新课标理综II第 16 题）如图，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 （dL）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16.答案 D 【命题意图】 本题考查电磁感应、安培力、 速度图像及其相关知识，意在考查考生分析解决问题的能力和应用图象描述物理过程的能力。【解题思路】 由于导线框闭合， 导线框以某一初速度向右运动，导线框右侧边开始进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，右侧边受到安培力作用，做减速运动； 导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，做匀速运动；导线框右侧边开始出磁场时，左侧边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，左侧边受到安培力作用，导线框做减速运动；所以可能正确描述运动过程的速度图象是D。【误区警示】解答此题的误区有三，一是认为导线框可能不闭合，错误选A；二是没有考虑到题给条件dL，误选 C；三是没有考虑到安培力是变力，误选B。2. （2013 全国新课标理综1 第 17 题）如图 . 在水平面( 纸面 )内有三报相同的均匀金属棒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磁场。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 的平分线垂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习好资料欢迎下载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【命题意图】 本题考查电磁感应、闭合电路欧姆定律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案： A 解析：设“ V”字型导轨夹角为2，均匀金属棒单位长度电阻为r ，MN向右以速度v 匀速运动，则 t 时刻切割磁感线的金属棒长度为L=2vttan ，金属棒t 时刻切割磁感线产生的感应电 动 势E=BLv=2Bv2ttan ， 回 路 电 阻R=(2vt/cos+2vttan )r ， 回 路 中 电 流i=E/R= Bvtan /(1/cos +tan )r ，与时间 t 无关，所以回路中电流i 与时间 t 的关系图线 . 可能正确的是 A。3 （2013 高考浙江理综第15 题）磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其E-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为v0/2 ，线圈中的E-t关系可能是答案： D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习好资料欢迎下载解析：如果只将刷卡速度改为v0/2 ，产生的感应电动势减小为原来的1/2 ，刷卡时间增大为原来的 2 倍，线圈中的E-t关系可能是D。4 （2013 高考上海物理第11 题）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 解析： 当 MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd 垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd 中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确。5 （2013 高考安徽理综第16 题）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为 37，宽度为 0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1。一导体棒 MV垂直于导轨放置，质量为0.2kg ，接入电路的电阻为 1，两端与导轨接触良好，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，磁感应强度为0.8T。将导体棒MV由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光， 此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g 取 10m/s2，sin37 =0.6）A2.5m/s ，1W B5m/s，1W C7.5m/s ，9W D15m/s，9W 【答案】 B 【解 析 】 导 体 棒 匀 速 下 滑 ， 由 平 衡 条 件 ， mgsin=F+mgcos。又F=BILI=E/(R+r),E=BLv，联立解得：v=5m/s；电路的总功率P=Fv，小灯泡的功率PL=PR/(R+r) ，联立解得：PL=1W 。选项 B正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习好资料欢迎下载6 （2013 高考四川理综第7 题）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形区域， 其磁感应强度B随时间 t 的变化关系为Bkt( 常量 k0) 。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻 R1R0、R212R0。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势。则AR2两端的电压为7UB电容器的a 极板带正电C滑动变阻器R的热功率为电阻R2的 5 倍D正方形导线框中的感应电动势为kL2 6.AC 解析： 滑动片 P 位于滑动变阻器中央，回路总电阻R=12R0+1212R0+R0=74R0. 设 R2两端的电压为 U，由UR=014UR，解得 U=17U,选项 A正确。由楞次定律可知，正方形导体框内产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器的a 极板带负电， 选项 B错误。滑动变阻器R的热功率为（17U）2(12R0)+22074UR(12R0)=104920UR, 电阻R2的热功率为（17U）2(12R0) =24920UR, 由104920UR24920UR=5 可知，滑动变阻器R的热功率为电阻R2的 5 倍，选项C 正确。由法拉第电磁感应定律，正方形导体框内产生的感应电动势E=kr2。选项 D错误。7. .(2013高考北京理综第17 题) 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A.ca，21 B.ac，21 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页学习好资料欢迎下载C.ac，12 D.ca，12 答案： C 解析：由右手定则可判断出MN中电流方向为从N到 M ，通过电阻R的电流方向为ac。根据法拉第电磁感应定律。E=BLv，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原来的2 倍， El E2=12，选项 C正确。8. （2013 高考山东理综第14 题）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中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场， 以向里为磁场的正方向，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 解析： 在 0 到 T/4 时间内， 磁感应强度均匀减小，回路中产生的感应电流恒定，由楞次定律可判断出为顺时针方向。由左手定则可判断出ab 边受到的安培力方向为水平向左。同理可判断出其它时间段的安培力方向，能正确反映F 随时间 t 变化的图像是B。9 （2013 全国高考大纲版理综第17 题）纸面内两个半径均为R的圆相O A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习好资料欢迎下载切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反， 且不随时间变化。 一长为 2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为，t0 时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示。若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是（）答案： C 解析：导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，在转过180的过程中， 切割磁感线的导体棒长度先不均匀增大后减小，由右手定则可判断出感应电动势的方向为由O指向A为正，所以下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是C 。10 （ 2013 高考福建理综第18 题）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用 t1、t2分别表示线框ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻。 线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界OO 平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO 下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律答案： A 解析：矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，先做自由落体运动。进入磁场后， 若所受安培力大于重力，线框做加速度逐渐减小的减速运动，反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律可能是图象B。若所受安培力等于重力，线框做匀速运动，反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律可能是图象D。若所受安培力小于重力，线框做加速度逐渐减小的加速运动，到线框完全进入磁场区域，线框做自由落体运动，反映线框下落过程中速t E O A t E O B t E O C t E O D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页学习好资料欢迎下载度 v 随时间 t 变化的规律可能是图象C。不可能反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律是图象A。11 （2013 高考天津理综物理第3 题）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 abcdab 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AQ1Q2 ，q1=q2BQ1Q2 ，q1q2CQ1=Q2 ，q1=q2DQ1=Q2 ，q1q2 答案： A 解析：根据功能关系，线框上产生的热量等于克服安培力做功. 由 F=BIL，I=E/R ，E=BLv，第一次 ab 边平行 MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1=W1=F1L2=221B L vRL2=2B SvRL1. 第二次 bc边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q2=W2=F2L1=222B L vRL1=2B SvRL2. 由于L1 L2，所以Q1Q2。由I=q/ t ，E= / t ， E=IR，联立解得： q= /R。两次磁通量变化 相同，所以 q1=q2，选项 A正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页