备战2013高考物理6年高考母题精解精析专题09 电磁感应_部分1.pdf

1、高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 历届高考【2012 高考】5.（2012海南）如图，一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过。现将环从位置 I 释放，环经过磁铁到达位置 II。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 T1 和 T2，重力加速度大小为 g，则 AT1mg，T2mg BT1mg，T2mg，T2mg DT1mg （2012福建）18、【原题】：如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心 O为坐标原点，建立竖直向下正方向的 x 轴

2、，则图乙中最能正确反映环中感应电流 i 随环心位置坐标 x 变化的关系图像是 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。（2012浙江）20、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容 C 置于储罐中，电容器可通过开关 S 与线圈 L 或电源相连，如图所示。当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C 构成的回路中产生周期2TLC的振荡电流。当罐中的液面上升时 A.电容器的电容减小 B.电容器的电容增大 C.LC 回路的振荡频率减小 D.LC 回路的振荡频率增大【答案】：BC【解析】：由电容器决定式知4SCkd，当液面上升的时候，相当于介

3、电常数在变大，所以 A 错误，B 正确，所以振荡周期变大，振荡频率在减小。C 正确【考点定位】电磁波、电容器（2012四川）16如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 a 和 b，则 A绕圈 a 输入正弦交变电流，线圈 b 可输出恒定电流 B绕圈 a 输入恒定电流，穿过线圈 b 的磁通量一定为零 C绕圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响 D绕圈 a 的磁场变化时，线圈 b 中一定有电场【答案】：D【解析】：绕圈 a 输入正弦交变电流，线圈 b 可输出同频率的交变电流，A 错误。绕圈 a 输入恒定电流，产生的磁场穿过线圈 b，穿过线圈 b 的磁通量不为零，B 错误。根据互感现象，绕圈

4、 b 输出的交变电流，对线圈 a 的磁场会造成影响，C 错误。根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，绕圈 a 的磁场变化时，线圈 b 中会产生电场，D 正确。【考点定位】本题考查电磁感应现象，互感现象，麦克斯韦电磁场理论。高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。（2012北京）19物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和电源用导线连接起来后。将一金属套环置于线圈 L 上，且使铁芯穿过套环。闭合开关 S 的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验

5、，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A线圈接在了直流电源上 B电源电压过高 C所选线圈的匝数过多 D所用套环的材料与老师的不同（2012北京）15一个小型电热器若接在输出电压为 10v 的直流电源上，消耗电功率为 P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 A5V B5V C5V D10V【答案】：C【解析】：，解得 Um=10V【考点定位】本题考查了交流电的有效值的计算，属于简单题。（2012全国新课标卷）17.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数

6、可调。已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220V 的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载 R 上的功率为 2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2 和 I1 分别约为 A.380V 和 5.3A 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 B.380V 和 9.1A C.240V 和 5.3A D.240V 和 9.1A【答案】B【解析】根据电压与线圈匝数的关系：U1/U2=n1/n2 可知：U2=380V，排除选项 C、D；根据 I1/I2=n2/n1 可知

7、 I1=9.1A，排除选项 A，综上所述，选项 B 正确。【考点定位】本考点主要考查变压器的基本原理。（2012全国新课标卷）19.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 B0.使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率tB的大小应为 A.04 B B.02 B C.0B D.20B （2012全国新课标卷）20.如图，一载流长直导线和

8、一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在 t=0 到 t=t1的时间间隔内，直导线中电流 i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流 i 正方向高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 与图中箭头方向相同，则 i 随时间 t 变化的图线可能是（2012浙江）25、（22 分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图所示，自行车后轮由半径 r1=5.010-2m 的金属内圈、半径 r2=0.40m 的金属内圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间

9、等间隔地接有 4 根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为 R 的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度 B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为 r1、外半径为 r2、张角=/6。后轮以角速度=2 rad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。（1）当金属条 ab 进入“扇形”磁场时，求感应电动势 E，并指出 ab 上的电流方向；（2）当金属条 ab 进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；（3）从金属条 ab 进入“扇形”磁场开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差 Uab-t 图象；（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的

10、小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度 B、后轮外圈半径 r2、角速度 和张角 等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 设 ab 离开磁场区域的时刻为 1t，下一条金属条进入磁场区域的时刻为 2t1112ts 2124ts 设轮子转一圈的周期为 T，则 T=1s 在 T=1s 内，金属条四次进出磁场，后三次与第一次一样。由上面 4 式可画出如下图abUt 图像 (4)“闪烁“装置不能正常工作。（金属条的电动势远小于小灯泡的额定电压，因此无法正常工作）B 增大，E 增大，但有限度 高考资

11、源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 r2 增大，E 增大，但有限度 增大，E 增大，但有限度 增大，E 不变。【考点定位】电磁感应、电路、此题最后一问为开放性试题。（2012江苏）13.(15 分)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角琢均为49仔,磁场均沿半径方向.匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度棕绕中心轴匀速转动,bc和ad 边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:(1)线圈切割

12、磁感线时,感应电动势的大小Em;(2)线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.（2012安徽）23.（16 分）图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 有一矩形线图 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO 转动，由线圈引起的导线 ae 和df 分别与两个跟线圈一起绕OO 转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻 R 形成闭合电路。图 2是线圈的住视图，导线ab 和cd 分别用它们的横截面来表

13、示。已知 ab 长度为1L,bc 长度为2L,线圈以恒定角速度 逆时针转动。（只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势1e 的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成0 夹角位置时开始计时，如图 3 所示，试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势2e 的表达式；（3）若线圈电阻为 r，求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）有效电流EIR有效总R 上的功率：2pI R2T转动一周电流在 R 上做功：222122()B l lRWRr高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。【考点定位】功、电磁感应（20

14、12上海）33（14 分）如图，质量为 M 的足够长金属导轨 abcd 放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为 m 的导体棒 PQ 放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc 构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨 bc 段长为 L，开始时 PQ 左侧导轨的总电阻为 R，右侧导轨单位长度的电阻为 R0。以 ef 为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为 B。在 t=0 时，一水平向左的拉力 F 垂直作用在导轨的 bc 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；（

15、2）经过多长时间拉力 F 达到最大值，拉力 F 的最大值为多少？（3）某过程中回路产生的焦耳热为 Q，导轨克服摩擦力做功为 W，求导轨动能的增加量。（2）导轨受外力 F，安培力 FA 摩擦力 f。其中 FABIL2220B L atRR at FfFN（mgBIL）（mg2220B L atRR at）由牛顿定律 FFAFfMa，高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 FMaFAFfMamg（1）2220B L atRR at 上式中当 RtR0at 即 taRR0时外力 F 取最大值，F maxMamg12（1）B2L2aRR0，（2012上海）26（4 分）为判

16、断线圈绕向，可将灵敏电流计 G 与线圈 L 连接，如图所示。己知线圈由 a 端开始绕至 b 端：当电流从电流计 G 左端流入时，指针向左偏转。（1）将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入 L 时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_（填：“顺时针”或“逆时针”）。（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离 L 时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_（填：“顺时针”或“逆时针”）。【答案】（1）顺时针，（2）逆时针，【解析】（1）由题可知在螺线管内电流从 b 流向 a，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相反（向上）再根据右手螺旋定则可知电流方向为逆时针方向（俯视线圈），因此从

17、 a 向 b 看导线绕向为顺时针方向 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。（2）由题可知在螺线管内电流从 a 流向 b，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相同（向上）再根据右手螺旋定则可知感应电流方向与（1）相同，而电流的流向与（1）相反，因此绕向一定与此（1）相反为逆时针方向（俯视线圈）。【考点定位】电磁感应【2011 高考】1(广东卷第 15 题).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

18、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 2(2011 江苏卷第 2 题)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 4(福建第 17 题).如图，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角（0 90),其中 MN 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。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，它的速度大小为v，则金属棒 ab 在这一过程中 A.F 运动的平均速度大小为 12 B.平滑位移大小为 qRBL