《电磁感应》高考试题.docx

《电磁感应》高考试题.docx

《《电磁感应》高考试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电磁感应》高考试题.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《电磁感应》高考试题

《2000年～2004年电磁感应》高考试题

11．（2003年上海综合能力测试理科用）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。

其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。

下列说法正确的是（）

A该传感器是根据电流的磁效应工作的

B该传感器是根据电磁感应原理工作的

C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变

D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势

28．（2001年粤豫综合能力测试）有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放—系列线圈。

下列说法中不正确的是（　　）

A当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化

B列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快

C列车运动时，线圈中会产生感应电流

D线圈中的感应电流的大小与列车速度无关

15．（2002年上海综合能力测试理科用）右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。

其工作原理类似打点计时器。

当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（　　）

A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极

B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极

C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极

D．电磁铁的上端为S极，电磁铁的下端为N极

19．（2004全国理综）一直升飞机停在南半球的地磁极上空。

该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。

直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。

螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。

如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则（）

A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势

B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势

C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势

D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势

34．（2003年广东综合能力测试）如下图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。

当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻（）

A有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右

B有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左

C有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右

D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零

30．（2002年江苏、河南文理大综合）如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。

杆ef及线框中导线的电阻都可不计。

开始时，给ef一个向右的初速度，则（）

图6

Aef将减速向右运动，但不是匀减速

Bef将匀减速向右运动，最后停止

Cef将匀速向右运动

Def将往返运动

17．（2002年全国理综）图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和CH上滑动的导体横杆。

有均匀磁场垂直于导轨平面。

若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）

A匀速滑动时，I1＝0，I2＝0

B匀速滑动时，I1≠0，I2≠0

C加速滑动时，I1＝0，I2＝0

D加速滑动时，I1≠0，I2≠0

20．（2002天津年理综）图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。

有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图。

用I表示回路中的电流（C）

A当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向

B当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I＝0

C当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I＝0

D当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0且沿逆时针方向

6．（2001年上海）如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。

当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。

则（　　）

（A）由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

（B）由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

（C）如果断开B线圈的电键S2，无延时作用

（D）如果断开B线圈的电键S2，延时将变长

6．（2004年江苏）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则（）

（A）导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

（B）导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a

（C）导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

（D）导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左

6．（2003上海）粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）

5．（2001年全国）如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc,磁场方向垂直于纸面，是线框

是一正方形导线框，

边与ab边平行。

若将导线框匀速地拉离磁场区域，以

表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功。

表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则（　　）

A．

　　B．

C．

D．

12．空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为

。

现有一矩框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为

，长边的长度为

，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。

设该线框的电阻为R。

从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于___________________。

5．（2001年上海）如图所示，有两根和水平方向成。

角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。

经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则（　　）

（A）如果B增大，vm将变大

（B）如果α变大，vm将变大

（C）如果R变大，vm将变大

（D）如果m变小，vm将变大

5．（2002年上海）如图所示，Ａ、Ｂ为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从Ａ、Ｂ管上端的管口无初速释放，穿过Ａ管的小球比穿过Ｂ管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是（　）

　Ａ．Ａ管是用塑料制成的，Ｂ管是用铜制成的

　Ｂ．Ａ管是用铝制成的，Ｂ管是用胶木制成的

　Ｃ．Ａ管是用胶木制成的，Ｂ管是用塑料制成的

　Ｄ．Ａ管是用胶木制成的，Ｂ管是用铝制成的

10．（2000年上海）如图（

），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（　　）

（A）

时刻N＞G

（B）

时刻N＞G

（C）

时刻N＜G

（D）

时刻N=G

4．（2004年上海）两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（）

A．A可能带正电且转速减小

B．A可能带正电且转速增大

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大

25.（2004理综春季）（18分）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为

。

磁场的磁感强度为B，方向垂直于纸面向里。

现有一段长度为

、电阻为

的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。

当MN滑过的距离为

时，导线ac中的电流是多大？

方向如何？

15．（2002年广东、广西、河南）（12分）如图所示，半径为Ｒ、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为Ｏ．匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为Ｂ．平行于直径ＭＯＮ的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，∠ａＯｂ＝2θ，速度为ｖ，求此时刻作用在杆上安培力的大小．

22.（2003上海）（14分）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。

导轨OAC的形状满足方程

（单位：

m）。

磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。

一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。

求：

（1）外力F的最大值；

（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；

（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。

20．（2001年全国）如图1所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω，有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀运动，测得力F与时间t的关系如图2所示，求杆的质量m和加速度a.

22．（2004年上海）（14分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下。

用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。

当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，v和F的关系如右下图。

（取重力加速度g=9.8m/s2）

（1）金属杆在匀速运动之前做作什么运动？

（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，磁感应强度B为多大？

（3）由v－F图线的截距可求得什么物理量？

其值为多少？

22．（2002年上海）（13分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为ｌ＝0．2ｍ，在导轨的一端接有阻值为Ｒ＝0．5Ω的电阻，在ｘ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度Ｂ＝0．5Ｔ．一质量为ｍ＝0．1ｋｇ的金属直杆垂直放置在导轨上，并以ｖ０＝2ｍ／ｓ的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力Ｆ的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为ａ＝2ｍ／ｓ２、方向和初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好．求：

（1）电流为零时金属杆所处的位置；

（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力Ｆ的大小和方向；

　（3）保持其他条件不变，而初速度ｖ０取不同值，求开始时Ｆ的方向与初速度

ｖ０取值的关系．

23．（2000年上海）（13分）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为

的正方形，棒的电阻为

，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为

。

（1）若从

时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为

，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。

（2）在上述

（1）情况中，始终保持棒静止，当

秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？

（3）若从

时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度

向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与

的关系式）？

18．（2003江苏）（13分）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为

，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离

有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间

的关系为

比例系数

一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在

时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在

时金属杆所受的安培力.

23.（2004年北京理综）（18分）如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为

的绝缘斜面上，两导轨间距为L。

M、P两点间接有阻值为R的电阻。

一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。

整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。

导轨和金属杆的电阻可忽略。

让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的

速度最大值。

25.（18分）两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。

导轨间的距离l=0.20m。

两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。

在t=0时刻，两杆都处于静止状态。

现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。

经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？

v1=8.15m/s，v2=1.85m/s

15．（2004年广东）（15分）如图，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为

，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为

和

两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为

，已知：

杆1被外力拖动，以恒定的速度

沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。

20.（2001年北京、内蒙古、安徽）（12分）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为

。

导轨上面横放着两根导体棒

，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为

，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为

．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒

静止，棒

有指向棒

的初速度

（见图）．若两导体棒在运动中始终不接触，求：

（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少．

（2）当

棒的速度变为初速度的

时，

棒的加速度是多少？

  24．（2004年河南、福建理综）（18分）

图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面（纸面）向里。

导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1，c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。

x1y1、x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。

两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。

F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。

已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。

22．（2001年上海）（3分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计

（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。

（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90º，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt＝（4/Ω）T/s，求L1的功率。

18．（2003年广东）（13分）在图1所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B、半径为l、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R。

（1）求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f。

（2）在图2上画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像（规定与图1中线框的位置相应的时刻为t＝0）

23．（2002年上海）（16分）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图．一边长为Ｌ、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为Ａ的小喷口，喷口离地的高度为ｈ．管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒ａ、ｂ，其中棒ｂ的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒ａ中通有垂直纸面向里的恒定电流Ｉ时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为ｓ．若液体的密度为ρ，不计所有阻力，求：

（1）活塞移动的速度；

（2）该装置的功率；

　（3）磁感应强度Ｂ的大小；

　（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因．