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1、（三年经典） 2011-2013 全国各地高考物理真题分类汇编（详解）电磁感应1 （2011 年高考 海南理综卷）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（）A奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D焦耳发现了电流 的热效应，定量经出了电能和热能之间的转换关系1.ABC 解析： 考察物理学的发展史，选ACD2 （2011年高考 山东理综卷 ）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识
2、本身更重要。以下符合事实的是A焦耳发现了电流热效应的规律B库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2.AB 解析： 1840 年英国科学家焦耳发现了电流热效应的规律；库仑总结出了点电荷间相互作用的规律；法拉第发现了电磁感应现象，拉开了研究电与磁关系的序幕；伽利略通过将斜面实验合力外推，间接证明了自由落体运动的规律。3 （2011 年高考 北京理综卷）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR 既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏
3、）与A（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库） 、F（法） 、A（安）、（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位 V（伏）等效的是AJ/C 和 N/C BC/F 和 T m2/s CW/A 和 C T m/s D2121W和T A m 3.B 解析： 由物理关系式WqU，可得电压的单位V（伏）等效的是J/C；由物理关系式 UQ/C，可得电压的单位V（伏）等效的是C/F；由物理关系式Ent， BS，可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 30 页得电压的单位V（
4、伏）等效的是T?m2/s；由物理关系式PU2/R，可得电压的单位V（伏）等效的是1122W；由物理关系式PUI，可得电压的单位V（伏）等效的是W/A ；B 选项正确， A、C、D 错误。4 （2011 年高考广东理综卷）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4.C 解析： 由法拉第电磁感应定律，S BEnntt，选项 A错误。穿过线圈的磁通量越大，并不代表穿过
5、线圈的磁通量变化率大，选项B错误， C 正确。由楞次定律感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，感应电流的磁场方向与原磁场方向有时相同，有时相反。选项D错误。5 （2011年高考 上海卷） 如图， 均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环 b同心共面放置。当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环 a A顺时针加速旋转B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转D逆时针减速旋转5.B 解析：本题考查楞次定律及电流的磁场分布，要求学生能用安培定则判断环形电流内外的磁场方向， 能通过楞次定律判断感应电流的方向以及同向电流与异向电流之间的作用力。 依题：b中产
6、生顺时针方向的感应电流，这是因为 b圆环中的向外的磁通量增大或向里的磁通量减小所致。讨论时要注意a圆环产生的磁场有环内与环外之分，但以环内为主。要使 b圆环中产生向外的磁通量增大，即a环内产生向外的磁场，且增大，故a圆环应逆时针加速旋转，此时a、b两环中为异向电流相互排斥，b圆环应具有扩张趋势，故C错。要使 b圆环中产生向里的磁通量减小，即a环内产生向里的磁场，且减小， 故a圆环应顺时针减速旋转，此时 a、 b两环中为同向电流相互吸引，b圆环应具有收缩趋势，故B对。a b O Ib 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 30
7、页6 （2011 年高考 北京理综卷）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6.C 解析： 断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存磁能转化为电能，电感线圈相当于电源，其自感电动势E自 LIt，与原电源无关，A 错误；小灯泡电阻偏大，分得的
8、电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B 错误；线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象，C 正确；线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D 错误。7 （2011 年高考江苏理综卷）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安掊力的合力为零D线框的机械能不断增大7.B 解析： 因为磁感应强度随线框下落而减小，所以磁通量也减小，A 错误；因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁
9、场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，本题选 B；感应电流在磁场中受安培力作用，上框边比下框边始终处于较强的磁场区域，线框所受安掊力的合力向上不为零，C 错误； 下落过程中克服安培力做功，机械能转化为内能，机械能减少，D 错误。8 （2011 年高考江苏理综卷）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。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为 R 的导体棒垂+L2 SE L AI E C S 1 2 B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 30 页直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0 时，将开关S 由
10、1 掷到 2。q、i、v 和 a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是ABCD8.D 解析： t=0 时，将形状S由 1 掷到 2，电容器放电，开始时EiR，因安培力作用使导体棒产生加速度，导体棒速度增大，产生反向感应电动势，使电流减小，安培力减小，加速度减小，减小至零时，速度达最大值vm做匀速运动，电容器两极电压为BLvm（L 为导轨宽度），A、B、C 错误， D 正确。9 （2011 年高考 山东理综卷 ）如图甲所示， 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，
11、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。图乙中正确的是ABCD9.BD 解析： c 导体棒落入磁场之前做自由落体运动，加速度恒为g,有212hgt，vgt，c 棒进入磁场以速度v 做匀速直线运动时，d 棒开始做自由落体运动，与c 棒做自由落体运动的过程相同，此时c 棒在磁场中做匀速直线运动的路程为22hvtgth，d棒进入磁场而c 还没有传出磁场的过程，无电磁感应， 两导体棒仅受到重力作用，加速度均为 g，知道 c 棒穿出
12、磁场，B 正确。 c 棒穿出磁场，d 棒切割磁感线产生电动势，在回路中产生感应电流，因此时 d 棒速度大于c 进入磁场是切割磁感线的速度，故电动势、电流、ac Oh 2h 3h 4h 5hxc ac Oh 2h 3h 4h5hxc Ekd Oh 2h 3h 4h5hxd Oh 2h 3h 4h 5hxd Ekd 图乙q t O v t O a t O i t O c、d h 3h 图甲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 30 页安培力都大于c 刚进入磁场时的大小，d 棒减速，直到穿出磁场仅受重力，做匀加速运动，结合匀变速直线
13、运动2202vvgh，可知加速过程动能与路程成正比，D 正确。10 （2011 年高考福建理综卷）如图，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角（ 0 mg,T2mg B. T1mg,T2mg,T2mg D. T1mg 【考点】电磁感应【答案】 A 【解析】由楞次定律中“阻碍”的理解阻碍-相对运动（来阻去留） ，I 位置，圆环受安培力向上， 磁铁受安培力向下，细线张力大于重力；II 位置，圆环受力向上， 磁铁受安培力向下，细线张力同样大于重力，故正确选项为A。【方法点拨】关于楞次定律的理解解楞次定律要注意四个层次:谁阻碍谁 ?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量;阻碍什么 ?阻精选学习资料 -
14、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 30 页碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身;如何阻碍 ?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即 ” 增反减同 ” ;结果如何 ?阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少 . 另外 ” 阻碍 ” 表示了能量的转化关系,正因为存在阻碍作用,才能将其它形式的能量转化为电能;感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动. 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、
15、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
16、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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 30 页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
17、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=2B v2ttan
18、 ，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关系可能是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 30 页答案： D解析：如果只将刷卡速度改为v0/2
19、 ，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
20、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
21、 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)，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 30 页联立解得：PL=1W 。选项 B正确。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、 R2
22、12R0。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
23、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=k r2。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.c a，21 B.a c，21 C.ac，12 D
24、.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中产生的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 30 页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
25、 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
26、速旋转，角速度为 ，t 0 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O A t E O A t E O B t E O C t E O D 精选学习资料 - - - - -
27、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 30 页度静止释放， 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
28、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
29、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=q2B Q1Q2 ，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L1L2，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 30 页所以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 30 页，共 30 页