2019高考物理题分类汇编07电磁感应和交流电

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2018普通高校招生考试试题汇编—电磁感应24．(2018全国卷1)．（15分）(注意：在试题卷上作答无效)如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1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.解析：每个灯上的额定电流为I=U =（1）最后MN 匀速运动故：B2IL=mg B =(2)U=BLv 得：2P v mg==6．如图，EOF 和为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E O F '''，FO∥E O ''，且EO⊥OF； 为∠EOF 的角平分线,F O ''OO 'OO '间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里。

一边长为l 的正方形导线框沿方向匀速通过磁场，t =0时刻恰好位于图OO '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 与实践t 的关系图线可能正确的是7．(2018海南）．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。

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考点11 电磁感应一、选择题1.（2018·北京高考·T19）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【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：⑴首先将实物连线图转化为电路图。

⑵理解断电自感现象的实质.⑶明确小灯泡出现闪亮的原因。

【精讲精析】选C. 根据实物连线图画出正确的电路图，当闭合电键S ，电路稳定之后，小灯泡中有稳定的电流A I ，电感线圈中有稳定的电流L I ，当电键S 突然断开时，电流A I 立即消失，但是，由于自感电动势的作用，流过线圈的电流L I 不能突变，而是要继续流动，于是，电感线圈和小灯泡构成了回路，如果A L I I >，则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭，线圈的自感系数越大，小灯泡延时闪亮的时间就越长.如果不满足A L I I >的条件，小灯泡只是延时熄灭，不会观察到闪亮一下再熄灭.可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足A L I I >的条件，这是线圈电阻偏大造成的L I 偏小。

所以本题正确选项是C.2.（2018·山东高考·T16）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【思路点拨】本题考查物理学史，考查对物理学发展过程中物理学家在物理发展过程中所做贡献的了解。

浙江省新高考“电磁感应”大题集锦江苏省特级教师 戴儒京浙江省新高考从2016年开始，每年4月和10月两次考试，至今（2019年4月18日）4年已经有7套试卷（2019年4月一套）。

每套试卷分为必做题和选做题两种，其中必做题是合格考，及格就是合格的高中毕业生，选做题是高考选择物理的考生做的。

其中第22题（倒数第2题），一般是电磁感应大题，是比较难的综合题，我把它们汇集起来，共7题，以飨读者。

1.2019年4月第22题22（10分【加试题】如图所示，倾角θ=370、间距l ＝0.1m 的足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1Ω的电阻，质量m=0.1kg 的金属棒ab 垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.45。

建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x 。

在0.2m≤x≤0.8m 区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。

从t=0时刻起，棒ab 在沿x 轴正方向的外力F 作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度与位移x 满足v =kx （可导出a =kv ）k=5s -1。

当棒ab 运动至x 1=0.2m 处时，电阻R 消耗的电功率P=0.12W ，运动至x 2=0.8m 处时撤去外力F ，此后棒ab 将继续运动，最终返回至x=0处。

棒ab 始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，求：（提示：可以用F －x 图象下的“面积”代表力F 做的功 （1）磁感应强度B 的大小（2）外力F 随位移x 变化的关系式；（3）在棒ab 整个运动过程中，电阻R 产生的焦耳热Q 。

【解析1】（1）RBLv P 2)(==0.12，解得B=T 530 (2) ① 无磁场区域0≤x ≤0.2m 时，根据动能定理： F- mg sin θ -μmg cos θ= ma 其中a=kv ， v=kx 得x k a 2= 联立可得F =2.5x+ 0.96②有磁场区域0.2m<x ≤0.8m 时，根据动能定理： F- mg sin θ -μmg cos θ-BI l = ma联立可解得 F=3.1x+0.96（3）上升过程中克服安培力做功（梯形面积）J x x x x W A 18.0))((26.012211=-+=撤去外力后，导体棒上升的最大距离为s ，再次进入磁场时的速度为v ’，则221)cos sin (mv s mg mg =+θμθ 2'21)cos -sin (mv s mg mg =θμθ 得s m v /2'=由于0')-)cos -sin (2=Rv Bl s mg mg （θμθ 故导体棒ab 再次进入磁场后做匀速运动。

2119年高考试题分类汇编：磁场（19四川卷）24．（19分）如图，一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。

整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。

一电荷量为q （q ＞0）、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O ’。

球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0＜θ＜)2π。

为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率。

重力加速度为g 。

解析：据题意，小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O ’。

P 受到向下的重力mg 、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力f ＝qvB①式中v 为小球运动的速率。

洛仑兹力f 的方向指向O ’。

根据牛顿第二定律cos =-mg N θ②θsin sin 2R v mN f =-③由①②③式得0cos sin sin 22=+-θθθqR v m qBR v④由于v 是实数，必须满足θθθcos sin 4sin 22gR m qBR -⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆≥0 ⑤ 由此得B ≥θcos 2R g q m⑥可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为θcos 2min R g q m B =⑦此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为mR qB v 2sin min θ=⑧由⑦⑧式得θθsin cos gRv =⑨（19重庆卷）25.（20分）题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O 为圆心，OH 为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH 轴的C 和D 分别是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M ，且OM=d.现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C 射出，这些离子在CM 方向上的分速度均为v 0.若该离子束中比荷为qm的离子都能汇聚到D ，试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象）；（2）离子沿与CM 成θ角的直线CN 进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段CM 的长度. 解析：（1）设沿CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R由12R '=200mv qv B R = R =d 得B ＝mv qd磁场方向垂直纸面向外（2）设沿CN 运动的离子速度大小为v ，在磁场中的轨道半径为R ′，运动时间为t由v cos θ=v 0得v ＝cos v θR ′=mv qB=cos dθ方法一： 设弧长为st =s vs=2(θ+α)×R ′ t =2v R '⨯+）（αθ 方法二：离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2mqBπ t =Ｔ×παθ+ =)(2v αθ+ (3) 方法一：CM =MN cot θ)sin(βα++d MN =αsin R 'Ｒ′=θcos d以上3式联立求解得CM =d cot α方法二：设圆心为A ，过A 做AB 垂直NO ， 可以证明NM ＝BO∵NM =CM tan θ 又∵BO =AB cot α =R ′sin θcot α =αθθcot sin cos d∴CM =d cot α（19宁夏卷）14.在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。

2019年高考物理热点题型归纳整合-电磁感应综合问题题型一以“单杆”模型考查电磁感应综合问题1.“单杆”模型是电磁感应中常见的物理模型，此类问题所给的物理情景一般是导体棒垂直切割磁感线，在安培力、重力、拉力作用下的变加速直线运动或匀速直线运动，所涉及的知识有牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等。

此类问题的分析要抓住三点：①杆的稳定状态一般是匀速运动(达到最大速度或最小速度，此时合力为零)。

②整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功。

③电磁感应现象遵从能量守恒定律。

2．力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流I、切割速度v3．用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题例1.真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。

图是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计。

ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l,列车的总质量为m。

列车启动前，ab、cd处于碰感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示。

为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。

(1)要使列车向右运行，启动时图中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由;(2)求刚接通电源时列车加速度a 的大小;(3)列车减速时，需在前方设置如图所示的一系列磁感应强度为B 的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l 若某时刻列车的速度为v 0，此时ab 、cd 均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场?【答案】（1）M 接电源正极（2）（3）【解析】（1）M 接电源正极，列车要向右运动，安培力方向应向右，根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由a 到b ，由c 到d ，故M 接电源正极。

（2）由题意，启动时ab 、cd 并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得①； 设回路总电阻为I ，根据闭合电路欧姆定律有② 设两根金属棒所受安培力之和为F ，有③ 根据牛顿第二定律有F =ma ④，联立①②③④式得⑤ （3）设列车减速时，cd 进入磁场后经时间ab 恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为，平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有⑥，其中⑦； 设回路中平均电流为，由闭合电路欧姆定律有⑧ 设cd 受到的平均安培力为，有⑨以向右为正方向，设时间内cd 受安培力冲量为，有⑩同理可知，回路出磁场时ab 受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为，有⑪设列车停下来受到的总冲量为，由动量定理有⑫ 联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得⑬2BEla mR=0230=I mv R I B l 总R 总2RR =总E I R =总=F BIL 2BEla mR=t ∆∆Φ1E 1E t∆Φ=∆2Bl ∆Φ='I 1'2E I R='F ''F I lB =t ∆I 冲'I F t =-∆冲0I 02I I =冲I 总00I mv =-总0220=I mv R I B l 总讨论：若恰好为整数，设其为n ，则需设置n 块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N ，则需设置N +1块有界磁场。

专题十二 电磁感应2019年高考题组1．（2019 ）以下叙述正确的是（ ）A ．法拉第发现了电磁感应现象B ．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C ．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D ．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果2．（2019 海南）如图，一质量为m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。

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T 1和T 2，重力加速度大小为g ，则（ ）A ．T 1＞mg ，T 2＞mgB ．T 1< mg ，T 2< mgC ．T 1＞mg ，T 2< mgD ．T 1< mg ，T 2＞mg3．（2019 北京）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I 、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，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4．（2019 上海）正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k 。

导体框质量为m 、边长为L ，总电阻为R ，在恒定外力F 作用下由静止开始运动。

导体框在磁场中的加速度大小为 ，导体框中感应电流做功的功率为 。

5．（2019 上海）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G 与线圈L 连接，如图所示。

已知线圈由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”）。

高考物理——电磁感应与正弦式交流电综合的新题归纳与解题策略在新高考的背景下,将电磁感应与正弦式交变电流这两部分知识进行综合考查的新题型越来越多,此类试题不仅可以考查对感应电动势、感应电流、安培力和正弦式交变电流的产生以及“四值”的应用等重要知识点,还可以考查学生的空间思维能力以及应用数学知识处理物理问题的能力。

由于电磁感应和交变电流都是高考必考的章节,因此有必要对这两部分知识进行综合考查的新题型进行深入研究。

笔者现对这些试题进行归纳总结,并探索解题策略。

题型1 线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动该题型是涉及正弦式交变电流产生的常规题型,核心要点有:1.若计时起点在中性面,则感应电动势瞬时值的表达式为e＝Emsinωt,其中Em ＝NBSω;若计时起点在垂直中性面的位置,则感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt。

2.每经过中性面一次,电流方向改变一次,则线圈转动一圈,电流的方向改变两次。

3.在中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但此刻磁通量的变化率为零,感应电动势为零;在经过与中性面垂直的位置时,穿过线圈的磁通量为零,但此刻磁通量的变化率最大,感应电动势最大。

除了这些基本的知识点以外,还有以下几点需要强调说明。

①线圈不管是圆形、矩形或其他形状,以上结论均相同。

②只要转轴与磁场垂直,即使轴的位置发生改变,以上结论均相同。

③当磁场或永磁体旋转、线圈静止不动时,以上结论均相同。

④当只有部分线框处于磁场中时,公式中的面积S是线框位于磁场中的有效面积。

【例1】(2022·江苏南通考前模拟·12)如图1所示,矩形线圈abcd匝数为N,总电阻为R,ab边和ad边长分别为L和3L,O、O′为线圈上两点,OO′与cd边平行且与cd边的距离为L,OO′左侧空间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。

现使线圈绕OO′以角速度ω匀速转动,求:(1)从图1 位置开始转过60°过程中通过导线截面电荷量q;图1(2)线圈在转动一周过程中产生的焦耳热Q。

L单元电磁感应电磁感应现象、楞次定律14．[2019·新课标全国卷Ⅰ] 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化14．D[解析] 本题考查了感应电流产生的条件．产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流．本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，不满足产生感应电流的条件，故不正确．C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化，但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流．在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量的变化，产生感应电流，因此D选项正确．8．(16分)[2019·重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量，已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问题8图(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？(2)供电电流I 是从C 端还是D 端流入？求重物质量与电流的关系．(3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？8．[答案] (1)从C 端流出 (2)从D 端流入2nBIL g(3)2nBL g P R 本题借助安培力来考查力的平衡，同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态．[解析] (1)感应电流从C 端流出．(2)设线圈受到的安培力为F A ，外加电流从D 端流入．由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL得m ＝2nBL gI (3)设称量最大质量为 m 0.由m ＝2nBL gI 和P ＝I 2R 得m 0＝2nBL g P R15．、[2019·广东卷] 如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A ．在P 和Q 中都做自由落体运动B ．在两个下落过程中的机械能都守恒C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大15．C [解析] 磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P中的下落时间比在Q中的长，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项C正确，选项D错误．20．[2019·全国卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率()A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变20．C[解析] 本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动．所以C正确．3．（2019·浙江效实中学摸底）如图X21-2所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是()图X21-2A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变3．AD[解析] 由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．4．（2019·石家庄二检）法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图X21-3所示，用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是( )图X21-3A ．回路中电流的大小变化，方向不变B ．回路中电流的大小不变，方向变化C ．回路中电流的大小和方向都周期性变化D ．回路中电流的方向不变，从b 导线流进电流表4．D [解析] 圆盘辐向垂直切割磁感线，由E ＝12Br 2ω可得，电动势的大小一定，则电流的大小一定；由右手定则可知，电流方向从圆盘边缘流向圆心，电流从b 导线流进电流表，选项D 正确．5．（2019·浙江六校联考）如图X21-4所示，A 为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M 、N 间的交流电源，B 为一个接有小灯珠的闭合多匝线圈，下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是( )图X21-4A ．闭合开关后小灯珠可能发光B ．若闭合开关后小灯珠发光，则再将B 线圈靠近A ，则小灯珠更亮C ．闭合开关瞬间，小灯珠才能发光D ．若闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯珠可能会发光5．AB [解析] 闭合开关后，A 产生交变磁场，穿过B 的磁通量发生变化，小灯珠通电后可能发光，选项A 正确，选项C 错误；闭合开关后再将B 靠近A ，穿过B 的磁通量的变化率增大，产生的感应电动势增大，小灯珠更亮，选项B 正确；闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，A 中的电流减小，穿过B 的磁通量的变化率减小，小灯珠不会发光，选项D 错误．法拉第电磁感应定律、自感6． [2019·四川卷] 如图所示，不计电阻的光滑U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上，H 、P 的间距很小．质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B ＝(0.4－0.2t ) T ，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则( )A ．t ＝1 s 时，金属杆中感应电流方向从C 到DB ．t ＝3 s 时，金属杆中感应电流方向从D 到CC ．t ＝1 s 时，金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND ．t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N6．AC [解析] 由于B ＝(0.4－0.2 t ) T ，在t ＝1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向从C 到D ，A 正确．在t ＝3 s 时穿过平面的磁通量向上并增加，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向仍然是从C 到D ，B 错误．由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S sin 30°＝0.1 V ，由闭合电路的欧姆定律得电路电流I ＝E R＝1 A ，在t ＝1 s 时，B ＝0.2 T ，方向斜向下，电流方向从C 到D ，金属杆对挡板P 的压力水平向右，大小为F P ＝BIL sin 30°＝0.1 N ，C 正确．同理，在t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力水平向左，大小为F H ＝BIL sin 30°＝0.1 N ，D 错误．2．[2019·江苏卷] 如图X21-1所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )图X21-1A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt2．B [解析] 根据法拉第电磁感应定律知E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ·S Δt，这里的S 指的是线圈在磁场中的有效面积，即S ＝a 22，故E ＝n （2B －B ）S Δt ＝nBa 22Δt，因此B 项正确． 7．（2019·吉林九校联考）如图X21-7所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随x 按B ＝B 0＋kx (x ＞0，B 0、k 为常量)的规律均匀增大．位于纸面内的正方形导线框abcd 处于磁场中，在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动．若规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向，则从t ＝0到t ＝t 1的时间间隔内，图X21-8中关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图像正确的是( )图X21-77．A [解析] 线框abcd 向右匀速运动，穿过线框的磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流，由楞次定律知产生顺时针方向的电流，选项A 正确．电磁感应与电路的综合16．[2019·山东卷] 如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速通过M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小16．BCD [解析] 根据安培定则可判断出，通电导线在M 区产生竖直向上的磁场，在N 区产生竖直向下的磁场．当导体棒匀速通过M 区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力向左．当导体棒匀速通过N 区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力也向左．选项B 正确．设导体棒的电阻为r ，轨道的宽度为L ，导体棒产生的感应电流为I ′，则导体棒受到的安培力F 安＝BI ′L ＝B BLv R ＋r L ＝B 2L 2v R ＋r，在导体棒从左到右匀速通过M 区时，磁场由弱到强，所以F M 逐渐增大；在导体棒从左到右匀速通过N 区时，磁场由强到弱，所以F N 逐渐减小．选项C 、D 正确．电磁感应与力和能量的综合3. （2019·深圳一模） 图X22-3甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是( )图X22-3A ．匀速运动B ．匀加速运动C ．匀减速运动D ．变加速运动3．C [解析] 当列车通过线圈时，线圈的左边或右边切割磁感线，由E ＝BLv 可得电动势的大小由速度v 决定，由图像可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C 正确．8．（2019·广州一模）如图X22-9所示，匀强磁场垂直于铜环所在的平面，导体棒a 的一端固定在铜环的圆心O 处，另一端紧贴圆环，可绕O 匀速转动．通过电刷把铜环、环心与两块竖直平行金属板P 、Q 连接成如图所示的电路，R 1、R 2是定值电阻．带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间的M 点，被拉起到水平位置；合上开关S ，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过M 点正下方的N 点到另一侧．已知磁感应强度为B ，a 的角速度为ω，长度为l ，电阻为r ，R 1＝R 2＝2r ，铜环的电阻不计，P 、Q 两板的间距为d ，小球的质量为m 、带电荷量为q ，重力加速度为g .求：(1)a 匀速转动的方向；(2)P 、Q 间电场强度E 的大小；(3)小球通过N 点时对细线拉力F 的大小．图X22-98. (1)导体棒a 沿顺时针方向转动 (2)Bωl 25d(3)3mg －2Bqωl 25d[解析] (1)依题意可知，P 板带正电，Q 板带负电．由右手定则可知，导体棒a 沿顺时针方向转动．(2)导体棒a 转动切割磁感线，由法拉第电磁感应定律得电动势的大小ε＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω 由闭合电路的欧姆定律有I ＝εR 1＋R 2＋r由欧姆定律可知，PQ 间的电压U PQ ＝IR 2故PQ 间匀强电场的电场强度E ＝U PQ d由以上各式解得E ＝Bωl 25d. (3)设细绳的长度为L ，小球到达N 点时速度为v ，由动能定理可得mgL －EqL ＝12mv 2 又F －mg ＝mv 2L由以上各式解得F ＝3mg －2Bqωl 25d. 2．（2019·广州四校联考）如图X23-2所示，金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场的方向竖直向下．则ab 棒在恒力F 作用下向右运动的过程中，有( )图X23-2A ．安培力对ab 棒做正功B ．安培力对cd 棒做正功C ．abdca 回路的磁通量先增加后减少D ．F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和2．BD [解析] ab 棒向右运动产生感应电流，电流通过cd 棒，cd 棒受向右的安培力作用随之向右运动．设ab 、cd 棒的速度分别为v 1、v 2，运动刚开始时，v 1>v 2，回路的电动势E ＝BL （v 1－v 2）R，电流为逆时针方向，ab 、cd 棒所受的安培力方向分别向左、向右，安培力分别对ab 、cd 棒做负功、正功，选项A 错误，选项B 正确；导体棒最后做加速度相同、速度不同的匀加速运动，且v 1>v 2，abdca 回路的磁通量一直增加，选项C 错误；对系统，由动能定理可知， F 做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量，而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量，选项D 正确．3. （2019·孝感模拟）如图X23-3所示，两根等高光滑的14圆弧轨道半径为r 、间距为L ，轨道的电阻不计．在轨道的顶端连有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B .现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd 开始，在拉力作用下以速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中( )图X23-3A ．通过R 的电流方向为由内向外B ．通过R 的电流方向为由外向内C ．R 上产生的热量为πrB 2L 2v 04RD ．通过R 的电荷量为πBLr 2R3．BC [解析] 由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，选项B 正确；通过R 的电荷量q ＝ΔΦR＝BLr R ，选项D 错误；金属棒产生的瞬时感应电动势E ＝BLv 0cos v 0r t ，有效值E 有＝BLv 02，R 上产生的热量Q ＝E 2有R t ＝B 2L 2v 202R ·πr 2v 0＝πrB 2L 2v 04R，选项C 正确．电磁感应综合24．[2019·浙江卷] 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R 3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g 取10 m/s 2)第24题图(1)测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．24．[答案] (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J[解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力．(1)正极(2)由电磁感应定律得U ＝E ＝ΔΦΔtΔΦ＝12BR 2Δθ U ＝12BωR 2 v ＝rω＝13ωR 所以v ＝2U 3BR＝2 m/s (3)ΔE ＝mgh －12mv 2 ΔE ＝0.5 J25．[2019·新课标Ⅱ卷] 半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g .求(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小：(2)外力的功率．25. [答案] (1)从C 端流向D 端 3ωBr 22R(2)32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R[解析] (1)在Δt 时间内，导体棒扫过的面积为ΔS ＝12ωΔt [(2r )2－r 2]① 根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为ε＝B ΔS Δt② 根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端．因此，通过电阻R 的感应电流的方向是从C 端流向D 端．由欧姆定律可知，通过电阻R 的感应电流的大小I 满足I ＝εR③ 联立①②③式得I ＝3ωBr 22R.④ (2)在竖直方向有mg －2N ＝0⑤式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N ，两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为f ＝μN ⑥在Δt 时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为l 1＝rωΔt ⑦和l 2＝2rωΔt ⑧克服摩擦力做的总功为W f ＝f (l 1＋l 2)⑨在Δt 时间内，消耗在电阻R 上的功为W R ＝I 2R Δt ⑩根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt 时间内做的功为W ＝W f ＋W R ○11 外力的功率为P ＝W Δt○12 由④至12式得P ＝32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R○13 33．[答案] (1)BCE(2)(ⅰ)320 K (ⅱ)43p 0 [解析] (1)悬浮在水中的花粉的布朗运动是花粉颗粒的无规律运动，反映了水分子的无规则运动，A 项错误；空中的小雨滴表面有张力，使小雨滴呈球形，B 项正确；液晶具有各向异性，利用这个特性可以制成彩色显示器，C 项正确；高原地区的气压低，因此水的沸点低，D 项错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热，从而温度降低的缘故，E 正确．(2)(i)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程，设气缸容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度T 2，按题意，气缸B 的容积为V B 4V 1＝34V 0＋12V 04＝78V 0① V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0② V 1T 1＝V 2T 2③ 由①②③式和题给数据得T 2＝320 K ．④(ii)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直到活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V ′1，压强为p ′1，末态体积 V ′2，压强p ′2 ，由题给数据和玻意耳定律有V ′1＝14V 0，p ′1＝p 0，V ′2＝316V 0⑤ p ′1V ′1＝p ′2V ′2⑥得p ′2＝43p 0.⑦ 24．(20分)导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识．如图所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN 在与其垂直的水平恒力F 作用下，在导线框上以速度v 做匀速运动，速度v 与恒力F 方向相同；导线MN 始终与导线框形成闭合电路．已知导线MN 电阻为R ，其长度L 恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B .忽略摩擦阻力和导线框的电阻．(1) 通过公式推导验证：在Δt 时间内，F 对导线MN 所做的功W 等于电路获得的电能W 电，也等于导线MN 中产生的热量Q;(2)若导线MN 的质量m ＝8.0 g 、长度L ＝0.10 m ，感应电流I ＝1.0 A ，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN 中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v e (下表中列出一些你可能会用到的数据)；(3)经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞．展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN 中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f 的表达式．5．(2019·襄阳模拟)在如图X23-5所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直于斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直于斜面向下，磁场的宽度均为L .一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑，当ab 边刚越过GH 进入磁场区域Ⅰ时，恰好以速度v 1做匀速直线运动；当ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置时，又恰好以速度v 2做匀速直线运动，ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中的，线框动能的变化量为ΔE k ，重力对线框做的功为W 1，安培力对线框做的功为W 2，下列说法中正确的有( )图X23-5A ．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v 2＞v 1B ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中机械能守恒C ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中，有(W 1－ΔE k )的机械能转化为电能D ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中，线框动能的变化量ΔE k ＝W 1－W 25．CD [解析] 根据平衡条件，线框第一次做匀速运动时有mg sin θ＝B 2L 2v 1R，第二次做匀速运动时有mg sin θ＝4B 2L 2v 2R，则v 2<v 1，选项A 错误；ab 进入磁场后，安培力做负功，机械能减少，选项B 错误；ab 从进入GH 到运动至JP 与MN 的中间位置，由动能定理有W 1－W 2＝ΔE k ，选项D 正确；线框克服安培力做的功为W 2，等于产生的电能，且W 2＝W 1－ΔE k ，选项C 正确．6．(2019·江西九校联考)如图X23-6所示，空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场的宽度为l .一个质量为m 、边长也为l 的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在的平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t ＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I)，导线框的速度为v 0，经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零，此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力)．则( )图X23-6A ．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小B ．上升过程中，导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C ．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D ．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等6．AC [解析] 上升过程中，导线框的加速度a 1＝mg ＋B 2l 2v R m随速度v 的减小而减小，选项A 正确；下降过程中，导线框的加速度a 2＝mg －B 2l 2v R m随速度v 的增大而减小，平均加速度a 1＞a 2，由x ＝12at 2可知上升的时间短，由P ＝mgh t知，上升时重力做功的平均功率大，选项B 错误；由于安培力做负功，导线框在下降过程的速度小于同一高度上升时的速度，对全程应用动能定理，上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功，选项D 错误；在下降过程中的安培力小于同一高度上升时的安培力，上升过程克服安培力做的功多，选项C 正确．4．（2019·湖南四校联考）如图G8-5甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4，在L 1与L 2、L 3与L 4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T ，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd ，宽度cd ＝L ＝0.5 m ，质量为0.1 kg ，电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd 边与L 1重合)由静止释放，速度随时间变化的图像如图乙所示，t 1时刻cd 边与L 2重合，t 2时刻ab 边与L 3重合，t 3时刻ab 边与L 4重合，t 2～t 3之间的图线为与t 轴平行的直线，t 1～t 2之间和t 3之后的图线均为倾斜直线，已知t 1～t 2的时间间隔为0.6 s ，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )图G8-5A ．在0～t 1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 CB ．线圈匀速运动的速度为8 m/sC ．线圈的长度ad ＝1 mD ．0～t 3时间内，线圈产生的热量为4.2 J4．B [解析] t 2～t 3时间内，线圈做匀速直线运动，而E ＝BLv 2，F ＝BEL R ，F ＝mg ，解得v 2＝mgR B 2L 2＝8 m/s ，选项B 正确；线圈在cd 边与L 2重合到ab 边与L 3重合的过程中一直做匀加速运动，则ab边刚进磁场时，cd 边也刚进磁场，设磁场宽度为d ，则3d ＝v 2t －12gt 2，解得d ＝1 m ，则ad 边的长度为2 m ，选项C 错误；在0～t 3时间内，由能量守恒定律，有Q ＝5mgd －12mv 22＝1.8 J ，选项D 错误；在0～t 1时间内，通过线圈的电荷量q ＝ΔΦR ＝BLd R＝0.25 C ，选项A 错误． 5．（2019·青岛质检）如图G8-6所示，光滑斜面PMNQ 的倾角为θ，斜面上放有矩形导体线框abcd ，其中ab 边的长度为l 1，bc 边的长度为l 2，线框的质量为m ，电阻为R .有界匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于斜面向上，ef 为磁场的边界，且ef ∥MN .线框在恒力F 作用下从静止开始运动，其ab 边始终保持与底边MN 平行，F 沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( )图G8-6A ．线框进入磁场前的加速度为F －mg sin θmB ．线框进入磁场时的速度为（F －mg sin θ）R B 2l 21C ．线框进入磁场时有a →b →c →d →a 方向的感应电流D ．线框进入磁场的过程中产生的热量为(F －mg sin θ)l 15. ABC [解析] 线框进入磁场前做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度a ＝F －mg sin θm，选项A 正确；线框刚进入磁场时做匀速运动，由平衡条件得mg sin θ＋B 2l 21v R＝F ，则速度v ＝（F －mg sin θ）R B 2l 21，选项B 正确；线框进入磁场时，磁通量增大，由楞次定律可知，有a →b →c →d →a 方向的感应电流，选项C 正确；线框进入磁场的过程中产生的热量等于安培力做的功，则Q ＝(F －mg sin θ)l 2，选项D 错误．。

专题08 电磁感应1.【2018·新课标全国卷Ⅰ】在法拉第时代，下列验证 “由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2．【2018·江苏卷】如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在 Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B ，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）A ．t Ba Δ22B ．t nBa Δ22C ．tnBa Δ2 D ．t nBa Δ223．【2018·安徽卷】英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为q +的小球，已知磁感强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功大小是A ．0B ．212r qk C ．22r qk π D ．2r qk π4．【2018·江苏卷】如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。

若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）A ．增加线圈的匝数B ．提高交流电源的频率C ．将金属杯换为瓷杯D ．取走线圈中的铁芯【答案】 AB【解析】5．【2018·山东卷】如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好。

在向右匀速通过N M 、两区的过程中，导体棒所受安培力分别用M F 、N F 表示。

2019高考物理一轮复习题及答案解析电磁感应一、单项选择题1．矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等(其间距略大于矩形线圈的宽度)，如图1所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是()图1A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感应电流的方向一直不变D．感应电流的方向顺时针→逆时针，共经历四次这样的变化2．如图2所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。

已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是()图2A．磁铁在整个下落过程中机械能守恒B．磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动D．磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力3．如图3所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈。

实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是()图3A．圆盘上金属小球带负电，且转速减小B．圆盘上金属小球带负电，且转速增加C．圆盘上金属小球带正电，且转速不变D．圆盘上金属小球带正电，且转速减小4．如图4所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。

为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。

通过观察图4，下列说法正确的是()图4A．从图中可以看出，第2个线圈是不闭合线圈B．从图中可以看出，第3个线圈是不闭合线圈C．若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动D．若线圈不闭合，进入磁场时线圈相对传送带向后运动5．如图5甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。

2019年高考物理试题交流电
1．采用220kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（
）A.55kV B.110kV C.440kV
D.880kV 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）
【答案】C
拓展：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P 损=I 2R 解题。

2．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P 。

若发电机线圈的转速变为原来的，则
A.R 消耗的功率变为
B.电压表V 的读数为
C.电流表A 的读数变为2I
D.通过R 的交变电流频率不变
【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）
【答案】B
【拓展】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的
示数为有效值，在理想变压器中，恒有
，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入
功率．3．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交变电
源上，在一个周期内产生的热量为Q 正。

该电阻上电压的峰值为u 0，周期为T，如图所示。

2019 高考物理试题分类汇编- 电磁感觉 ( 纯 word 附分析 )〔 2018 上海〕 25、正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感觉强度随时间均匀增添，变化率为k。

导体框质量为B m、边长为 L，总电阻为 R，在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。

导F__________，导体框中感觉电流做功的体框在磁场中的加快度大小为功率为 _______________。

F/ m，k2L4/ R，25.【考点】此题观察电磁感觉的力学识题和能量问题【分析】导体框在磁场中遇到的合外力等于F，依据牛顿第二定律可知导体框的加快度为F。

因为导体框运动不产生感觉电流，仅是磁感觉强度增添产生感觉电流，因此磁场am变化产生的感觉电动势为，故导体框中的感觉电流做功的功率为B l2 kE StE 2k 2 l 4PRR【答案】F k 2l 4m R【方法总结】闭合线框在匀强磁场中切割磁场时，固然产生感觉电动势，但是不产生感觉电流。

匀强磁场变化产生感觉电流，但是闭合线框所受安培力的合力为零。

〔 2018 上海〕 26、〔 4 分〕为判断线圈绕向，可将敏捷电流计G与线圈 L 连接，以下图。

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。

俯视野圈，其绕向为 _______________〔填“顺时针”或“逆时针” 〕。

〔 2〕当条形磁铁从图中虚线地点向右远离L 时，指针向右偏转。

俯视野圈，其绕向为_______________ 〔填“顺时针”或“逆时针”〕。

〔 1〕顺时针，〔 2〕逆时针，26.【考点】此题观察楞次定律【分析】〔 1〕磁铁 N极向下从线圈上方竖直插入 L 时，线圈的磁场向下且加强，感觉磁场向上，且电流流入电流计左端，依据右手定那么可知线圈顺时针绕向。

〔2〕条形磁铁从图中虚线地点向右远离 L 时，线圈的磁场向上且减弱，感觉电流从电流计右端流入，依据右手定那么可知线圈逆时针绕向。

2019年高考物理试题分类解析专题07电磁感应1. （2019全国1卷20）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。

t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（）A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为04B rStD．圆环中的感应电动势大小为2π4B rt2. （全国2卷21）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。

虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。

已知PQ进入磁场开始计时，加速度恰好为零。

从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是（）3. （全国3卷14）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？（）A．电阻定律B．库仑定律C．欧姆定律D．能量守恒定律4. （全国3卷19）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。

t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。

运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。

下列图像中可能正确的是（）5. （北京卷22）（16分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。

纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。

从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：（1）感应电动势的大小E；（2）拉力做功的功率P；（3）ab边产生的焦耳热Q。

2019 高考物理试题分类汇编- 沟通电变压器 ( 纯 word 附分析 )〔2018北京〕 15.一个小型电热器假定接在愉出电压为10V 的直流电源上 . 耗费电功率为P;假定把它接在某个正弦沟通电源上，其耗费的电功率为P 。

假如电热器电阻不变，那么2此沟通电源输出电压的最大值为〔〕A .5V B.52 V C .10VD.10 2V15C 分析：小型电热器的电阻不会改变，依据功率表达式和沟通电的有效值有(10V ) 2 PR和P(U m / 2 )2可得 U m 10V ，答案C。

2R〔2018 江苏〕 13、〔 15 分〕某兴趣小组设计一种发电装置，以下列图，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场地区的圆心角α 均为4，磁场均沿半径方向，匝数为 N的矩形线圈 abcd9p边长 ab=cd=l 、bc=ad=2l ，线圈以角速度绕中心轴匀速转动， bc 与 ad 边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感觉强度大小均为B，方向一直与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r ，外接电阻为 R，求〔1〕线圈切割磁感线时，感觉电动势的大小E m〔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I13.【答案】(1) bc、ad边的运动速度v l，感觉电动势E m4NBlv ，解得E m2NBl 2。

2〔2〕电流I mE m,安培力F2NBI m l，解得4N 2 B2 l 3. r RFr R(3) 一个周期内，通电时间4,R 上耗费的电能W I m Rt，且 W I2RT2t T9解得4NBl 2。

I3(r R)〔2018 新课标〕 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以下列图，其副线圈匝数可调。

己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 的沟通电源上。

当变压器输出电压调至最大时，负载 R 上的功率为 2.0 kW 。