最新届高三物理一轮复习 电磁感应高考真题+模拟新题有详解 精品文档格式.docx

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A　　　　　B　　　　　C　　　　　D

图6

江苏物理卷]D　【解析】当开关S由1掷到2时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以，B、C错误，D正确；

因电容器两极板有电压，由q＝CU知电容器所带的电荷量不等于零，A错误.

L2　法拉第电磁感应定律、自感

15．L2[2018·

广东物理卷]将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（　　）

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

广东物理卷]C　【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝N，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率（磁通量变化的快慢）成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；

因不知原磁场变化趋势（增强或减弱），故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误．

19．L2[2018·

北京卷]某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；

再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）

A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大

C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大

北京卷]C　【解析】电路达稳定状态后，设通过线圈L和灯A的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电流I2立即消失，但是线圈L和灯A组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱并维持短暂的时间，通过回路的电流从I1开始衰减，如果开始I1>

I2，则灯A会闪亮一下，即当线圈的直流电阻RL<

RA时，会出现灯A闪亮一下的情况；

若RL≥RA，得I1≤I2，则不会出现灯A闪亮一下的情况．综上所述，只有C项正确．

L3　电磁感应与电路的综合

19．L3M1[2018·

安徽卷]如图1－11所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°

的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（　　）

图1－11

A.

B.

C.

D.

【解析】D　线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值Em＝，感应电流最大值Im＝，在转动过程中I—t图象如图所示（以逆时针方向为正方向）：

设该感应电流的有效值为I，在一个周期T内：

I2RT＝IR·

T，解得：

I＝＝，故选项ABC错误，选项D正确．

6．L3[2018·

海南物理卷]如图1－4所示，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；

OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为l；

磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（　　）

图1－5

、

L4　电磁感应与力和能量的综合

24．L4[2018·

四川卷]如图1－9所示，间距l＝0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°

的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4T、方向竖直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3Ω、质量m1＝0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.18kg的小环．已知小环以a＝6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10m/s2，sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8.求：

（1）小环所受摩擦力的大小；

（2）Q杆所受拉力的瞬时功率．

图1－9

【解析】

（1）设小环受到力的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有

m2g－f＝m2a①

代入数据，得

f＝0.2N②

（2）设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有

f＝B1I1l③

设回路总电流为I，总电阻为R总，有

I＝2I1④

R总＝R⑤

设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有

I＝⑥

E＝B2lv⑦

F＋m1gsinθ＝B2Il⑧

拉力的瞬时功率为

P＝Fv⑨

联立以上方程，代入数据得

P＝2W⑩

全国卷]如图1－6所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．

图1－6

【解析】

（1）设小灯泡的额定电流为I0，有

P＝IR①

由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为

I＝2I0②

此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有

mg＝BLI

联立①②③式得

B＝④

（2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得

E＝BLv⑤

E＝RI0⑥

联立①②③④⑤⑥式得

v＝⑦

22．L4[2018·

山东卷]如图1－7甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．图1－7乙中正确的是（　　）

图1－7

【解析】BD　由机械能守恒定律mgh＝mv2可得，c棒刚进入磁场时的速度为，此时c匀速运动；

d做自由落体运动；

当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B项正确．当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D项正确．

23．L4[2018·

重庆卷]有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图1－12所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻．若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：

图1－12

（1）橡胶带匀速运动的速率；

（2）电阻R消耗的电功率；

（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．

23.L4[2018·

重庆卷]【解析】

（1）设电动势为E，橡胶带运动速率为v.

由E＝BLv，E＝U

得：

v＝

（2）设电功率为P，

P＝

（3）设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做的功为W.

由：

I＝，F＝BIL，W＝Fd

W＝

图9

11．L4[2018·

天津卷]如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°

角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.18kg，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10m/s2，问：

（1）通过棒cd的电流I是多少，方向如何？

（2）棒ab受到的力F多大？

（3）棒cd每产生Q＝0.1J的热量，力F做的功W是多少？

11．[2018·

天津卷]【解析】

（1）棒cd受到的安培力①

Fcd＝IlB

棒cd在共点力作用下平衡，则

Fcd＝mgsin30°

②

由①②式，代入数据解得

I＝1A③

根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c④

（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等

Fab＝Fcd

对棒ab，由共点力平衡知

F＝mgsin30°

＋IlB⑤

代入数据解得

F＝0.2N⑥

（3）设在时间t内棒cd产生Q＝0.1J热量，由焦耳定律知

Q＝I2Rt⑦

设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势

E＝Blv⑧

由闭合电路欧姆定律可知

I＝⑨

由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移

x＝vt⑩

力F做的功

W＝Fx

综合上述各式，代入数据解得

W＝0.4J

17．L4[2018·

福建卷]如图1－5甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°

），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．

图1－4

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．运动的平均速度大小为v

B．下滑位移大小为

C．产生的焦耳热为qBLv

D．受到的最大安培力