高考物理试题分项版解析专题10电磁感应.doc
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1、1 / 22【2019【2019 最新最新】精选高考物理试题分项版解析专题精选高考物理试题分项版解析专题 1010 电磁感应电磁感应一、选择题一、选择题1 【2016上海卷】磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁A向上运动B向下运动C向左运动D向右运动【答案】B【考点定位】楞次定律和安培定则【方法技巧】通过安培定则判断感应磁场方向,通过楞次定律判断磁铁的运动情况。2 【2017新课标卷】扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图
2、所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A2 / 22【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律,即产生感应电流的条件,有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。3【2017新课标卷】如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS,一圆环形金属线框 T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆 PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是APQRS 中
3、沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向BPQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向CPQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向DPQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向【答案】D【解析】因为 PQ 突然向右运动,由右手定则可知,PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流,穿过 T 中的磁通量减小,由楞次定律可知,T 中有沿顺时针方向的感应电流,D 正确,ABC 错误。【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向,还要理解 PQRS 中感应电流产生的磁场会使 T 中的磁通量变化,又会使 T 中产生感应电流。4【2017天津卷】如图所示,两根平
4、行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻 R。金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是3 / 22Aab 中的感应电流方向由 b 到 aBab 中的感应电流逐渐减小Cab 所受的安培力保持不变Dab 所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【考点定位】楞次定律,法拉第电磁感应定律,安培力【名师点睛】本题应从电磁感应现象入手,熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律。5 【2017新课标卷】两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为 0.1 m、总电阻为 0.005 的
5、正方形导线框 abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于 t=0 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正) 。下列说法正确的是A磁感应强度的大小为 0.5 TB导线框运动速度的大小为 0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外4 / 22D在 t=0.4 s 至 t=0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N【答案】BC【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;安培力【名师点睛】此题是关于线圈过磁场的问题;关键是能通过给出的 Et 图象中获取信息,
6、得到线圈在磁场中的运动情况,结合法拉第电磁感应定律及楞次定律进行解答。此题意在考查学生基本规律的运用能力以及从图象中获取信息的能力。6【2017北京卷】图 1 和图 2 是教材中演示自感现象的两个电路图,L1 和 L2 为电感线圈。实验时,断开开关 S1 瞬间,灯 A1 突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关 S2,灯 A2 逐渐变亮,而另一个相同的灯A3 立即变亮,最终 A2 与 A3 的亮度相同。下列说法正确的是A图 1 中,A1 与 L1 的电阻值相同B图 1 中,闭合 S1,电路稳定后,A1 中电流大于 L1 中电流C图 2 中,变阻器 R 与 L2 的电阻值相同D图 2 中,闭合 S2 瞬
7、间,L2 中电流与变阻器 R 中电流相等【答案】C【解析】断开开关 S1 瞬间,灯 A1 突然闪亮,由于线圈 L1 的自感,通过 L1 的电流逐渐减小,且通过 A1,即自感电流会大于原来通过 A1 的电流,说明闭合 S1,电路稳定时,通过 A1 的电流小于通过 L1 的电5 / 22流,L1 的电阻小于 A1 的电阻,AB 错误;闭合 S2,电路稳定时,A2 与A3 的亮度相同,说明两支路的电流相同,因此变阻器 R 与 L2 的电阻值相同,C 正确;闭合开关 S2,A2 逐渐变亮,而 A3 立即变亮,说明 L2中电流与变阻器 R 中电流不相等,D 错误。【考点定位】自感【名师点睛】线圈在电路中
8、发生自感现象,根据楞次定律可知,感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况。电流突然增大时,会感应出逐渐减小的反向电流,使电流逐渐增大;电流突然减小时,会感应出逐渐减小的正向电流,使电流逐渐减小。7 【2016北京卷】如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环 a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度 B 随时间均匀增大。两圆环半径之比为 2:1,圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是AEa:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向BEa:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向CEa:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向DEa:Eb=2:1,感应电流
9、均沿顺时针方向【答案】B【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用【方法技巧】对于楞次定律,一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的,也可以从两个角度理解,一个是增反减同,一个是来拒去留,对于法拉第电磁感应定律,需要灵活掌握公式,学会变通。8 【2016海南卷】如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若6 / 22A金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D金属环向右侧
10、直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向【答案】D【考点定位】楞次定律【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向,以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向。9 【2016浙江卷】如图所示,a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为 10 匝,边长 la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b 线圈中感应电动势之比为 9:1Ca、b 线圈中感应电流之比为 3:4Da、b 线圈中电功率之比为 3:1【答案】B【解析】根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应
11、电流,选项 A 错误;因磁感应强度随时间均匀增大,则,根据法拉第电磁感应定律可知,则,选项 B 正确;根据,故 a、b 线圈中感应电流之比为7 / 223:1,选项 C 错误;电功率,故 a、b 线圈中电功率之比为 27:1,选项D 错误;故选 BBkt2 BEnnltt239( )11abE E2444Bnl SEEklStIlnlRnl S2 3 23 44klSBnk l SPIEnllt【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率。【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物
12、理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量。10 【2016全国新课标卷】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触,关于流过电阻 R 的电流,下列说法正确的是A若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿 a 到 b 的方向流动C若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍,则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍【答案】AB8 / 22【考点定位】电磁感应定律【名师点睛】法拉第圆盘是课本上介绍的装置,在历
13、次考试中多次出现;解题时要会进行电源的等效:相当于一条半径旋转切割磁感线,记住求解感应电动势的公式,并能搞清整个电路的结构。21 2EBl11 【2016江苏卷】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有A选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B取走磁体,电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化【答案】BCD【考点定位】考查电磁感应【方法技巧】本题学生极易错选 A 选项,在于不知道铜是不能被磁化的,可见现在高考考查知识越来越细,越来越全面
14、。12 【2016上海卷】如图(a) ,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框 abcd 相连,导线框内有一小金属圆环 L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度 B 随时间按图(b)所示规律变化时A在 t1t2 时间内,L 有收缩趋势9 / 22B在 t2t3 时间内,L 有扩张趋势C在 t2t3 时间内,L 内有逆时针方向的感应电流D在 t3t4 时间内,L 内有顺时针方向的感应电流【答案】AD【解析】据题意,在 t1t2 时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流,该电流激发出增加的磁场,该磁场通
15、过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势,故选项 A 正确;在 t2t3 时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生稳定电流,该电流激发出稳定磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,故选项 B、C 错误;在 t3t4 时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,故圆环内产生顺时针方向电流,选项 D 正确。【考点定位】楞次定律、安培定则【方法技巧】线圈内通有非均匀变化的磁场,导线框内产生变化的电流,该电流激发出变化的磁场,才可以使圆环产生感应电流;线圈内通有均匀变化的磁场,导线框内产生稳定的电流,该电
16、流激发出的是稳定的磁场,不会使圆环产生感应电流。13 【2015浙江16】如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则A乒乓球的左侧感应出负电荷B乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用10 / 22D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【答案】D【考点定位】考查了库仑力,静电感应【方法技巧】静电感应的实质是电荷间的相互作用力,同种电荷相斥,异种电荷相吸,对于一个不带电的导体,在电场中两侧感应出的电荷是等量异种电
17、荷14 【2015海南2】如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度 v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小 ,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 v 运动时,棒两端的感应电动势大小为,则等于()A1/2 B C1 D222【答案】B11 / 22【考点定位】导体切割磁感线运动【方法技巧】本题关键要准确理解公式中 L 的含义,知道 L 是有效的切割长度,即速度垂直方向上金属棒的长度。EBLv15 【2015山东17】如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针
18、匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是A处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向,圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动【答案】ABD【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律.【方法技巧】解题的关键是掌握右手定则判断感应电动势的方法,或者用楞次定律联系能量守恒定律.16 【2015上海20】如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左12 / 22端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力 F 作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力 F做功,磁
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- 高考 物理试题 分项版 解析 专题 10 电磁感应
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