《2023年各地名校物理高考模拟试题分类及详解十二电磁感应.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年各地名校物理高考模拟试题分类及详解十二电磁感应.pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2009 年各地名校物理高考模拟试题分类及详解 十二、电磁感应 互动：近年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高几乎是年年有考；其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、电学、能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现；另外，该部分知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现。试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可涉及，尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强，多以中档以上题目出现来增加试题的区分度，而选择和填空题多以中档左右的试题出现 预测 2009 年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及
2、楞次定律和电路等效问题综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视 1（江苏省启东中学 20082009 学年度第一学期月考卷物理7）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图12所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起若保持电键闭合，则（）A铝环不断升高 B 铝环停留在某一高度 C铝环跳起到某一高度后将回落 D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 图
3、 12 2（广东惠州市2009届高三第三次调研考试卷物理10）如图13 所示，矩形闭台线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度 )当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄扳的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是（）A摩擦力方向一直向左 B摩擦力方向先向左、后向或右 C感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针 线圈 铁芯 铝电源D感应电流的方向顺时针逆时针 图 13 3（山东省济南一中 2009 届高三上学期期中考试卷理综19）如图 14 所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷Q，在A正上方用丝线 悬 挂一
4、个金属圆环B（丝线未画出），使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合。现使橡胶盘A由静止开始绕其 轴 线O1O2按图中箭头方向加速转动，则（）A金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大 B金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小 C金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小 D金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大 4（山东省宁津一中 2009 届高三测试卷物理7）如图15 所示，一矩形线框竖直向上进入有水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸 面向里，线框在磁场中运动时只受重力和磁场力，线框平面始终与 磁场方向垂直。向上经过图中1、2、3 位置时的速率按时
5、间依次为v1、v2、v3，向下经过图中 2、1 位置时的速率按时间依次为v4、v5，下列说法中一定正确的是（）Av1v2 Bv2v3 C v2v4 Dv4v5 5（广东省华南师大附中2009 届高三综合测试卷物理 10）如图 16 所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动.导轨一端连接一个定值电阻 R,导轨电阻可忽略不计.现将金属棒沿导轨由 静止向右拉.若保持拉力恒定,当速度为v时,加速度为1a,最终 以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,当速度为v时,加速度为2a,最终也以速度2v做匀速运动,则()A.21aa=B.21a2a=C.21
6、a3a=D.21a4a=图 16 6（海南省民族中学 2009 届高三阶段考试卷 物理 9）如图 17 所示,平行导轨水平放置,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,两金属棒a、b和轨道组成闭合电路,用水平恒力 F 向右拉a,图15 1 2 3 v1 v2 v3 v4 v5 O1 O2 A B 图 14 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日
7、光灯BabcdefFr使a、b分别以av和bv的速度向右匀速运动,若a棒与轨道间 的滑动摩擦力为f,则回路中感应电流的功率为()图 17 A.aFv B.bFv C.a(Ff)v D.ab(Ff)(vv)7（江苏淮安、连云港、宿迁、徐州四市 2008 年第三次调研卷物理15）如图 18 所示，足够长的光滑平行金属导轨 cd 和 ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向
8、上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=3mg拉细杆 a，达到匀速运动时，杆 b 恰好静止在圆环上某处，试求：（1）杆 a 做匀速运动时，回路中的感应电流；（2）杆 a 做匀速运动时的速度；（3）杆 b 静止的位置距圆环最低点的高度。图 18 8（南京市 2008 届 4 月高三调研考卷物理14）如图19所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 OO1O1O 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B 一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做
9、匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）求：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度；（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况。图 19 9（渐江东阳中学 2009 届高三月考试题理综23）如图 20 甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴 O 转动.轮上绕有轻质柔R P M a b d0 d o o o1 o1 B Q N 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以
10、中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为m的金属杆.在竖直平面内有间距为 L 的足够长的平行金属导轨 PO、EF,在 QF之间连接有阻值为 R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。(1)若重物的质量为 M,则重物匀速下降的速度v为多大?图 20(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物
11、做匀速运动时的速度,可得出vM-实验图线.图 20 乙中画出了磁感应强度分别为1B和2B时的两条实验图线,试根据实验结果计算1B与2B的比值。10（江苏南通四县市 2008 届高三联考卷物理19）如图 21 所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角=30，导轨电阻不计磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：（1）金属棒下
12、滑的最大速度为多大？（2）R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？图 21 11(2009 届广东省新洲中学高三摸底考试试卷物理18）如图 22 甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距 d0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值 R 2 的电阻连接，右端通过导线与阻值 RL 4 的小灯泡 L连接在 CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=2 m，有一阻值r=2 的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图 22 乙所示在t0 至t4s 内，金属棒PQ保持静止，在t4s 时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动已
13、知从t0 开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流 （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小 图 22 M P Q B a N b R2 R1 S RL 2TB04812st/图乙 RLPQCDEF图甲 d象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯12（广东惠州市 2009
14、届高三第三次调研考试卷物理17)两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图 23 所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边直于水平面。质量均为 m的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数，导 轨电阻不计，回路总电阻为 2R。整个装置处于磁感 应强度大小为 B，方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速 运动时，cd 杆也正好以某一速度向下做匀速运动。设运动过程中金属细杆 ab、cd 与导轨接触良好，图 23 重力加速度为 g。求：(1)ab杆匀速运动的速度 v1；(2)ab杆所受拉力 F；(3)若测得 c
15、d 杆匀速运动的速度为 v2，则在 cd 杆向下运动路程为 h 过程中，整个回路 中产生的焦耳热为多少?13（山东省师大附中 2009 届高三月考卷物理19）如图 24 所示，abcd为质量M=2 kg 的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根重量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱ef（竖直立柱光滑，且固定不动），导轨处于匀强磁场中，磁场以cd为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度B大小都为 0.8 T.导轨的bc段长L=0.5 m，其电阻r=0.4，金属棒PQ的电阻 R=0.2，其余电阻均可不计.金属棒 与导轨间的动摩
16、擦因数=0.2.若在导轨上作 用一个方向向左、大小为F=2 N的水平拉力，设 导轨足够长，重力加速度g取 10 m/s2，试求：（1）导轨运动的最大加速度；（2）导轨的最大速度；（3）定性画出回路中感应电流随时间变化的图线。图 24 14（山东省青岛市2009 届高三上学期期中练习物理24）光滑的平行金属导轨长L=2.0m，两导轨间距离d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为 30，导轨上端接一阻象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试
17、题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯值为R=0.5的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=1T，如图 25 所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg 的金属棒ab，放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s2，则：（1）指出金属棒ab中感应电流的方向。（2）棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少？（3）当棒的速度为v=2 ms 时，它的加速度是多大 图 25 答案：1【解析】若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消
18、失，所以铝环跳起到某一高度后将回落；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律，铝环向上跳起【答案】CD 2【解析】是楞次定律可以判断选项 AC正确 【答案】AC 3【解析】橡胶盘A在加速转动时，产生的磁场在不断增加，穿过B的磁通量不断增加，根据楞次定律可知B正确。【答案】B 4【解析】矩形线框向上进入匀强磁场时，受到向下的重力和磁场力，致使速度减小，所 以 v1v2，A正确；进入磁场后上升阶段从位置 2 到位置 3，无磁场力，重力做负功，所以v2v3，B错误；从位置 2 上升至最高点后再返回至位置 2，无磁场力，重力做功为零，所以 v2v4，C 正确；下落离开磁场的过程中，受到向下的重力和向上
19、的磁场力，两个力大小无法确定，所以 v4与 v5无法比较，D错误。【答案】AC 5【解析】当拉力恒定时,221B L vFFBILRamm-=最终以2v的速度做匀速运动,则222B L vFBILR=，代入1a的表达式中得221B L vamR=当功率恒定时,22222PB L vPB L vvRammvmR-=-最终以2v的速度做匀速运动,则2224B L vPF 2vBIL 2vR=?象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分
20、析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯代入2a的表达式中得22213B L va3amR=【答案】C 6【解析】对a、b棒受力分析如图所示,从能的转化与守恒角度出发,可推知外力 F 克服a棒所受的摩擦力af做功直接将其他形式的能转化为内能,而 F克服安培阻力AaFFf=-做的功将其他形式的能转化为电能,其功率为 P电=(F-f)Va,故感应电流做功的 功率也为a(Ff)v,C 项正确.本题易错选 D,实际上它是回路的总电能的一部分。在b棒上通过BF克服bf做功转化为b棒与轨道的内能,功率bBbbbbPFvfv(Ff)v .这时b棒与相
21、当于电动机通过感应电流而运动,把电能通过克服bf做功转化为内能.电能的另一部分,由电流的热效应转化为电路的内能,电能的另一部分,由电流的热效应转化为电路的内能,其功率为感应电流做功的总功率减去b棒上输出的功率,即abab(Ff)v(Ff)v(Ff)(vv),故 D 项所指正是这部分功率而非感应电流做功的总功率.【答案】C 7【解析】匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL 得：3mgIBL 金属棒 a 切割磁感线，产生的电动势E=BLv 回路电流2EIR 联立得：222 3mgRvB L 平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为，tan3Fmg 得：=60【答案】（1）3mgIBL （2）222
22、3mgRvB L （3）(1cos)2rhr 8【解析】（1）设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为E=BLv 电路中电流 I=rRE对ab棒，由平衡条件得 mgBIL=0 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯解得 v=22)(LBrRmg(2)由能量守恒定律：mg(d0+d)=E电+21mv2 解得 442
23、2302)()(LBrRgmddmgE电，2)()(442230LBrRgmddmgrRrE棒电（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0=21mv02，得v0=02gd 棒在磁场中匀速时速度为v=22)(LBrRmg，则 1 当v0=v，即d0=44222)(LBrRgm时，棒进入磁场后做匀速直线运 2 当v0 v，即d0 44222)(LBrRgm时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动 3 当v0v，即d044222)(LBrRgm时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动【答案】（1）22)(LBrRmg（2）2)()(442230LBrRgmddmgrRrE棒电 （3）22)(LBrR
24、mg 9【解析】(1)M匀速下降时,金属杆匀速上升,回路中产生的感应电动势为:EBLv=则BLvFBILBLR=安 对M、m整体有：MgFmg=+合 由以上式子解得：22(Mm)gRvB L-=(2)由(1)得:2222gRmgRvMB LB L=-由vM-图象可知:12k1.6,k0.9=所以解得:1221Bk0.93Bk1.64=【答案】（1）22(Mm)gRvB L-=（2）1221Bk0.93Bk1.64=10【解析】（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有 mgsin=F安 F安ILB 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高
25、考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯总RBLvIm 其中 R总6R 所以 mgsin=总RvLBm22 解得最大速度 223mmgRvB L （2）R2上消耗的功率 222RUp 其中 并并并RRBLvRIRU3 2244RRRRR并 又 并RRvLBmg3sin22 解以上方程组可得22222222222222222281616sin416sinRRRRRLBgmRRRRLBgmp 当24LRRR
26、时，R2消耗的功率最大 最大功率22224mm g RPB L 【答案】（1）223mmgRvB L （2）22224mm g RPB L 11【解析】（1）在t0 至t4s 内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻 rRRrRRL总5 此时感应电动势 tBdltE=0.520.5V=0.5V 通过小灯泡的电流为：总REI 0.1A （2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻 LLRRRRrR总2424+2 103 由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流
27、过棒的电流为 RIRIIIILLLRL0.3A 电动势BlvRIE总 解得棒PQ在磁场区域中v=1m/s 【答案】（1）0.1A （2）运动的速度大小v=1m/s 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯12【解析】(1)ab 杆向右运动时，ab 杆中产生的感应电动势方向为 ab，大小为 E=BLv1，耐杆中的感应电流方向为 dc.
28、cd 杆受到的安培力方向水平向右 安培力大小为RLBRBLBLBIL2v2vF1221安 解、两式，ab 杆匀速运动的速度为2221LBRmgv (2)ab杆所受拉力 F=mg1mg2vmg2122）（安RLBF(3)设 cd 杆以 v2速度向下运动 h 过程中，ab 杆匀速运动了 s 距离 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 2222221122)(2mgv2vLBvhRmgvhRLBsFQ安【答案】（1）2221LBRmgv（2mg1mg2vmg2122）（安RLBF）（3）2222221122)(2mgv2vLBvhRmgvhRLBsFQ安 13 【解析】导轨在外力作用下向左加
29、速运动，由于切割磁感线，在回路中要产生感应电流，导轨的bc边及金属棒PQ均要受到安培力作用PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化，导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化，因此导轨的加速度要发生改变导轨向左切割磁感线时，感应电动势 E=BLv 感应电流 rREI 即rRBLvI 导轨受到向右的安培力F 1=BIL，金属棒PQ受到向上的安培力F2=BIL，导轨受到PQ棒对它的摩擦力)(BILmgf，根据牛顿第二定律，有 MaBILmgBILF)(（1）当刚拉动导轨时，v=0，由式可知I=0时有最大加速度am，即 4.0MmgFamm/s2 （2）随着导轨速度v增大感应电流I增大而加速度a减小，当a=0 时
30、，导轨有最大象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯速度vm，从式可得 5.2)1(BLmgFImA 将5.2mIA代入式，得 75.3)(BLrRIvmmm/s （3）从刚拉动导轨开始计时，t=0时，v=0，I=0，当t=t1时，v达到最大，I达到 2.5 A，电流I随时间t的变化图线如图所示所示 【答案】（1）4.0MmgFam
31、m/s2 （2）75.3)(BLrRIvmmm/s （3）如图所示26 所示 14【解析】（1）由右手定则，棒中感应电流方向由b指向a （2）棒做加速度逐渐减小的变加速运动，棒到达底端时速度最大，由能量守恒定律得 QmvmgLm221sin 解得 4mvm/s （3）当棒的速度为 v 时，感应电动势 E=Bdv 感应电流 REI 棒所受安培力F=BId RvdB22 当棒的速度为v=2 ms 时，F=1 N 由牛顿第二定律得maFmgsin 解得棒的加速度 3am/s2 【答案】（1）由b指向a；（2）4mvm/s；（3）3am/s2 象与磁场电路和力学电学能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现另外该部分知识与综合能力强多以中档以上题目出现来增加试题的区分度选择和填空题多以中档左右的试题出现预测年的高考基础试题路分析安培力等力学和电学知识主要的类型有滑轨类问题线圈穿越有界磁场的问题电磁感应图象的问题等此除日光灯