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
19、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 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。 C.产生的焦尔热为 qBL D.受到的最大安培力大小为22sinB LR 5(海南第 6 题).如图，EOF 和 E O F 为空间一匀强磁场的边界，其中 EO E O ，FO F O ，且 EOOF；OO 为EOF 的角平分线，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OO 方向匀速通过磁场
20、，t=0 时刻恰好位于图示位置。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 (B)7（2011 广东第 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 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。 解析：由 E=tN，AB 错，C 正确。B 原与 B 感的方向可相同亦可相
21、反。D 错。选 C 9(2011上海第13题)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 10(2011上海第20题).如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置 a 后无初速释放，在圆环从 a 摆向b 的过程中(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针(B)感应电流方向一直是逆时针(C)安培力方向始终与速度方向相反(D)安培力方向始
22、终沿水平方向 11（201 山东第 22 题）.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，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ca 表示c 的加速度，kdE表示 d 的动能，cx、dx 分别表示c、d 相对释放点的位移。图乙中正确的是 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。 12（2011上海第28题）在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a)中，得到1/
23、Et 图线如图(b)所示。(1)(多选题)在实验中需保持不变的是()(A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置(C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。(1)A，D (3 分)(2)见图 (2 分)13（2011 全国卷 1 第 24 题）(15 分)如图，两根足够长的金属导轨 ab、cd 竖直放置，导轨间距离为L1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
24、，且与导轨接触良好。已高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 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PIR额定电压为：PUR（1）最后 MN 匀速运动故：B2IL=mg 求出：2mg PRBPL （2）U=BLv 得：2PRPvBLmg 14（2011 海南第 16 题）.如图，ab 和 cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN 和M N 是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为 m 和 2m。竖直向上的外力 F 作用在杆 MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接
25、触；两杆的总电阻为 R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为 g。在 t=0 时刻将细线烧断，保持F 不变，金属杆和导轨始终接触良好。求（1）细线少断后，任意时刻两杆运动的速度之比；（2）两杆分别达到的最大速度。15（2011 天津第 11 题）（18 分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角。完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰
26、厚。 触，已知两棒的质量均为 0.02kg，电阻均为 R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B=0.2T，棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd 恰好能保持静止。取 g=10m/s2，问：（1）通过 cd 棒的电流 I 是多少，方向如何？（2）棒 ab 受到的力 F 多大？（3）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？16（2011 浙江第 23 题）.（16 分）如图甲所示，在水平面上固定有长为 L=2m、宽为 d=1m 的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧 l=0.5m 范围内存在垂直纸面向里
27、的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在 t=0 时刻，质量为 m=0.1kg 的导体棒以 v0=1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为m/1.0，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取2/10smg）。（1）通过计算分析 4s 内导体棒的运动情况；（2）计算 4s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算 4s 内回路产生的焦耳热。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。 17（2011上海第32题）(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导
28、轨间距L=0.75 m，导轨倾角为30，导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1rQJ。(取210/gm s)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安；(2)金属棒下滑速度2/vm s时的加速度 a (3)为求金属棒下滑的最大速度mv，有同学解答如下：由动能定理21-=2mWWmv重安，。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。答案.（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上
29、产生的焦耳热，由于3Rr，因此 30.3()RrQQJ （1 分）=0.4()RrWQQQJ安（2 分）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。 上式表明，加速度随速度增加而减小，棒作加速度减小的加速运动。无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大。由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确。(2 分)21sin302mmgSQmv （1 分）212 0.42sin302 10 1.152.74(/)20.2mQvgSm sm （1 分）18(四川第 24 题).（19 分）如图所示，间距 l=0.3m 的平行金属导轨 a1b1c1和 a2b2c2分别
30、固定在两个竖直面内，在水平面 a1b1b2a2区域内和倾角=37 的斜面 c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度 B1=0.4T、方向竖直向上和 B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻 R=0.3、质量 m1=0.1kg、长为 l 的相同导体杆 K、S、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在 b1、b2点，K、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量 m2=0.05kg 的小环。已知小环以 a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力 F 作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩
31、擦，绳不可伸 长。取g=10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求 （1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q 杆所受拉力的瞬时功率。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。 根据欧姆定律有 且 瞬时功率表达式为 联立以上各式得 【答案】（1）；（2）。19(重庆第 23 题).（16 分）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如题 23 图所示，该机底面固定有间距为 L、长度为 d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻 R,绝缘橡胶带上镀有间距为 d 的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接
32、触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U,求：（1）橡胶带匀速运动的速率；（2）电阻 R 消耗的电功率；（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。解：(l)设电动势为，橡胶带运动速率为 v 由：得：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。 【2010 高考】1.2010全国卷18 如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界 b 和下边界 d 水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面 a 开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离。若线圈下边
33、刚通过水平面 b、c（位于磁场中）和 d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为bF、cF 和dF，则 AdF cF bF B.cF dF bF dF D.cF bF 2E，a 端为正 B、1E 2E，b 端为正 C、1E 2E，a 端为正 D、1E 2E，b 端为正 5.2010上海物理19 如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为 L，边长为 L 的正方形框 abcd 的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图 高考
34、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。 62010海南物理2 一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环 A始终相互吸引 B始终相互排斥 C先相互吸引，后相互排斥 D先相互排斥，后相互吸引【答案】D 【解析】由楞次定律可知，当条形磁铁靠近圆环时，感应电流阻碍其靠近，是排斥力；当磁铁穿过圆环远离圆环时，感应电流阻碍其远离，是吸引力，D 正确。72010海南物理7 下列说法正确的是 A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势 B当线圈中电流反向时线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
35、C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【答案】AC 【解析】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A 对；当线圈中电流反向时相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B 错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C 对；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D 错。82010天津
36、11 如图所示，质量 m1=0.1kg，电阻 R1=0.3，长度 l=0.4m 的导体棒 ab 横放在 U 型金属框架上。框架质量 m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数=0.2，相距0.4m 的 MM、NN相互平行，电阻不计且足够长。电阻 R2=0.1的 MN 垂直于 MM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.5T。垂直于 ab 施加 F=2N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与 MM、NN保持良好接触，当 ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2.(1)求框架开始运动时 ab 速度
37、v 的大小；（2）从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量 Q=0.1J，求该过程 ab 位移 x 的大小。（2）闭合回路中产生的总热量 122RRQQR总 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。 由能量守恒定律，得 2112Fxm vQ总 代入数据解得 1.1xm 92010江苏物理13 如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L,一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m、有效电阻为 R 的导体棒在距磁场上边界 h 处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 I。整个运动过程中，导体棒与导
38、轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小 B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小 v；（3）流经电流表电流的最大值mI 答案：102010福建21 如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为 的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒 a和 b 放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线 PQ 以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对 a 棒施以高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的 b 棒恰好静止。当a 棒运动到磁场的上边界 PQ 处时，撤去拉
39、力，a 棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时 b 棒已滑离导轨。当 a 棒再次滑回到磁场边界 PQ 处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知 a 棒、b 棒和定值电阻的阻值均为 R,b 棒的质量为 m，重力加速度为 g，导轨电阻不计。求（1）a 棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a 棒中的电流强度 I，与定值电阻 R 中的电流强度 IR 之比；（2）a 棒质量 ma;（3）a 棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力 F。答案：11.2010上海物理32 如图，宽度 L=0.5m 的光滑金属框架 MNPQ 固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小 B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，
40、框架的电阻非均匀分布，将质量 m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒 ab 放置在框架上，并且框架接触良好，以 P 为坐标原点，PQ 方向为 x 轴正方向建立坐标，金属棒从01xm处以02/vm s的初速度，沿 x 轴负 方 向 做22/am s的 匀 减 速 直 线 运 动，运 动 中 金 属 棒 仅 受 安 培 力 作 用。求：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。 （1）金属棒 ab 运动 0.5m，框架产生的焦耳热 Q；（2）框架中 aNPb 部分的电阻 R 随金属棒 ab 的位置 x 变化的函数关系；（3）为求金属棒 ab 沿 x 轴负方向运动 0.4s 过程
41、中通过 ab 的电量 q，某同学解法为：先算出 金 属 棒 的 运 动 距 离s，以 及0.4s时 回 路 内 的 电 阻R，然 后 代 入q=BLsRR 202212222240318.85*10/MBLsRScm ppalmlmRRqSEcN m E求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。【2009 高考】一、选择题 1.（09上海物理13）如图，金属棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑导轨上，在 ef 右侧存在高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 有界匀强磁场 B，磁场方向垂直导轨平面向下，在 ef 左侧的无磁场区域 cdef 内有一半径很小
42、的金属圆环 L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒 ab 在水平恒力 F 作用下从磁场左边界 ef 处由静止开始向右运动后，圆环 L 有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。2.（09上海9）信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数 1 或 0，用以储存信息。刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用 卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图 1 所示）。当信用卡磁条按图 2 所示方向以该 速 度 拉 过 阅 读 检 测 头 时，在 线 圈 中 产 生 的 电 压 随 时 间 的 变 化 关 系 正 确 的 是 (B )3.（
43、09山东21）如图所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结论正确的是 （ACD ）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。 A感应电流方向不变 BCD 段直线始终不受安培力 C感应电动势最大值 EBav D感应电动势平均值14EBav 解析：在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A 正确。根据左手定则可以判
44、断，受安培力向下，B 不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效4.（09重庆20）题 20 图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程 中，磁 极 中 心 在 线 圈 平 面 上 的 投 影 沿 圆 弧 XOY 运 动，（O 是 线 圈 中 心），则 （D ）A从 X 到 O，电流由 E 经 G 流向 F，先增大再减小 B从 X 到 O，电流由 F 经 G 流向 E，先减小再增大 C从 O 到 Y，电流由 F 经 G 流向 E，先减小再增大 D从 O 到 Y，电流由 E 经 G 流向 F，先
45、增大再减小 5.（09福建18）如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为 R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。一质量为 m（质量分布均匀）的导体杆 ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为 u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离 L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的 电 阻 为r，导 轨 电 阻 不 计，重 力 加 速 度 大 小 为g。则 此 过 程 （BD ）高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿
46、酬丰厚。 A.杆的速度最大值为 B.流过电阻 R 的电量为 C.恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力 F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量 6.（09浙江17）如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m、阻值为 R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是 （B ）Aadcba Bdabcd C先是dabcd，后是adcba D先是adcba，后是dabcd
47、解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是dabcd。7.（09海南物理4）一长直铁芯上绕有一固定线圈 M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环 N，N 可在木质圆柱上无摩擦移动。M 连接在如图所示的电路中，其中 R 为滑线变阻器，1E 和2E 为直流电源，S 为单刀双掷高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 开关。下列情况中，可观测到 N 向左运动的是 （C ）A在 S 断开的情况下，S 向 a 闭合的瞬间 B在 S 断开的情况下，S 向 b 闭合的瞬间 C在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑动头向
48、 c 端移动时 D在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑动头向 d 端移动时 二、非选择题 8.（09全国卷24）)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率Bkt，k 为负的常量。用电阻率为 、横截面积为 S 的硬导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求（1）导线中感应电流的大小；（2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化。（1）8klsI；（2）2 28k l s。9.（09北京23）（18 分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，
49、称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极 a 和 c,a,c 间的距离等于测量管内径 D，测量管的轴线与 a、c 的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极 a、c 的间出现感应电动势 E，并通过与电极连高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 接的仪表显示出液体流量 Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为 B。（1）已知330.40,205 10,0.12/Dm BT Qs，设液体在测量管内各处流速相同，试求 E 的大小（去3.0）（2）一
50、新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为.R a、c 间导电液体的电阻 r 随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R。r 为参量，给出电极 a、c间输出电压 U 的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。输入显示仪表是 a、c 间的电压 U，流量示数和 U 一一对应，E 与液体电阻率无关，而 r随电阻
51、率的变化而变化，由式可看出，r 变化相应的 U 也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随 a、c 间的电压 U 的变化而变化，增大 R，使 Rr，则 UE,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。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。 10.（09上海物理24）（14 分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为 l，左侧接一阻值为 R 的电阻。区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为 s。一质量为 m，电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到 F0.5v0.4（N）（
52、v 为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知 l1m，m1kg，R0.3，r0.2，s1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度 B 的大小；（3）若撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满足 vv0B2l2m（Rr）x，且棒在运动到 ef 处时恰好静止，则外力 F 作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。（4）可能图线如下：11.（09广东物理18）（15 分）如图 18（a）所示，一个电阻值为 R，匝数为 n 的圆形金属线
53、与阻值为 2R 的电阻 R1 连结成闭合回路。线圈的半径为 r1.在线圈中半径为 r2 的圆高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为 t0 和 B0.导线的电阻不计。求 0 至 t1时间内（1）通过电阻 R1 上的电流大小和方向；（2）通过电阻 R1 上的电量 q 及电阻 R1 上产生的热量。【2008 高考】1.（全国卷20）.矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应
54、强度 B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，下列各图中正确的是 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。 2（全国卷21）如图，一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线 ab 与导线框的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框在 t=0 时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动，直到整个导线框离开磁场区域以 i 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正下列表示 it 关系的图示中，可能正确的是 a b 高考资源网（），您身边的高考专家
55、 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 答案：C 解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A 项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为 C。3.（四川卷17）在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为。在
56、磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面 A维持不动 B将向使 减小的方向转动 C将向使 增大的方向转动 D将转动，因不知磁场方向，不能确定 会增大还是会减小 4.（江苏卷8）如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有 A.a先变亮，然后逐渐变暗 B.b先变亮，然后逐渐变暗 C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.b、c都逐渐变暗 答案：AD 解析：考查自感现象。电键 K 闭合时，电感 L1 和 L2 的电流均等于三个灯泡的电流，断开电键 K 的瞬间，电感上的电流 i 突然减小，三个灯泡均处于回路中，故 b、
57、c 灯泡由电流 i 逐渐减小，B、C 均错，D 对；原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡 a上，故灯泡 a 先变亮，然后逐渐变暗，A 对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，平时要注意透彻理解。EKab c L1L2 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。 5.（重庆卷18）如题 18 图，粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力 FN 及在水平方向运动趋势的正确判断是 A.FN 先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左 B.FN 先大于 mg 后小于
58、mg,运动趋势向左 C.FN 先大于 mg 后大于 mg,运动趋势向右 D.FN 先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右 6.（宁夏卷16）如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻 R 和 r，导体棒PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 A.流过 R 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 b 到 a B.流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 b 到 a C.流过 R 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 a 到 b D.流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 a
59、到 b 答案：B 【解析】：本题考查右手定则的应用。根据右手定则，可判断 PQ 作为电源，Q 端电势高，在 PQcd 回路中，电流为逆时针方向，即流过 R 的电流为由 c 到 d，在电阻 r 的回路中，电流为顺时针方向，即流过 r 的电流为由 b 到 a。当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向。v abc d P Q rR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。 7.（山东卷22）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 L，底端接阻值为 R 的电阻。将质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B
60、的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则 A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g B金属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 ab C金属棒的速度为 v 时所受的安培力大小为 F=D电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 答案：AC 【解析】：在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，A 对。由右手定则可得，电流的方向从 b 到 a，B 错。当速度为v 时，产生的电动势为 EBlv，受到的安培力为 FBIL，计算可得22B L vFR,C 对。在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化，D 错。8.（上海
61、卷10）如图所示，平行于 y 轴的导体棒以速度 v 向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势 与导体棒位置 x 关系的图像是 9.（海南卷1）法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是 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。 A既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳
62、恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 答案：A 【解析】：对 A 选项，静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场，通过旁边静止的线圈不会产生感应电流，A 被否定；稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场，运动的线圈可能会产生感应电流，B 符合事实；静止的磁铁周围存在稳定的磁场，旁边运动的导体棒会产生感应电动势，C 符合；运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场，即周围磁场变化，在旁边的线圈中产生感应电流
63、，D 符合。10.（海南卷10）一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空 A由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 B由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 C沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上 D沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势 11.（上海卷理科综合6）老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个
64、小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）A.磁铁插向左环，横杆发生转动（二）、计算题 12（全国卷24）（19 分）如图，一直导体棒质量为 m、长为 l、电阻为 r，其两端放在位于水平面内间距也为 l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度 v0。在棒的运动速度由 v0 减小至 v1 的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度 I 保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载
65、电阻上消耗的平均功率。【解析】：导体棒所受的安培力为：F=BIl （3 分）由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从 v0 减小到 v1 的过程中，平均速度为：)vv(v1021 （3 分）当棒的速度为 v 时，感应电动势的大小为：E=Blv （3 分）棒中的平均感应电动势为：vBlE （2 分）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。 综合式可得：1021vvBlE （2 分）导体棒中消耗的热功率为：rIP21 （2 分）负载电阻上消耗的热功率为：12PIEP （2 分）由以上三式可得：rIvvBlP210221 （2 分）13（北京卷22）14
66、.（天津卷25）(22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 周期为，最大值为B0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽
67、略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v(vV，所以在t时间内MN边扫过磁场的面积：S(v0v)lt 在此 t 时间内，MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化：MNB0l(v0v)t 同理，该 t 时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化 PQB0l(v0v)t 故在 t 内金属框所围面积的磁通量变化 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。 MNPQ 根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小 15.（江苏卷15）(16分)如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计场
68、强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek；(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域且ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q；(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v。高考资源网（），您身边的高考专家 欢
69、迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 答案：（1）b 穿过地 1 个磁场区域过程中增加的动能sin1mgdEk；（2）sin)(21ddmgQ；（3）mRdlBdlBmgRdv8sin41221222(3)在无磁场区域：根据匀变速直线运动规律 sin12gtvv 且平均速度 tdvv2122 有磁场区域：棒 a 受到的合力 BIlmgFsin 磁场区域 1磁场区域 2磁场区域 3 磁场区域 4 磁场区域 5 B B B B d1 d2d1d2d1d1d2d1B 棒b棒 a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。 16.（上海卷24）（14 分）如图所示，竖直平面内有一半径为
70、 r、内阻为 R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在 M、N 处与相距为 2r、电阻不计的平行光滑金属轨道 ME、NF 相接，EF 之间接有电阻 R2，已知 R112R，R24R。在 MN 上方及 CD 下方有水平方向的匀强磁场 I 和 II，磁感应强度大小均为 B。现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab，从半圆环的最高点 A 处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒 ab 下落 r/2 时的速度大小为 v1，下落到 MN处的速度大小为 v2。（1）求导体棒 ab 从 A 下落 r/2 时的加速度大小。（2）若导体棒 ab 进入磁场
71、 II 后棒中电流大小始终不变，求磁场 I 和 II 之间的距离 h 和 R2 上的电功率 P2。（3）若将磁场 II 的 CD 边界略微下移，导体棒 ab 刚进入磁场 II 时速度大小为 v3，要使其在外力 F 作用下做匀加速直线运动，加速度大小为 a，求所加外力 F 随时间变化的关系式。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）当导体棒 ab 通过磁场 II 时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即 222422ttBrvB r vmgBIrBrRR并并 式中 1243124RRRRRR并 解得 2222344tmgRmgRvB rB r并 导体棒从
72、 MN 到 CD 做加速度为 g 的匀加速直线运动，有 2222tvvgh 得 2222449322vm grhB rg 此时导体棒重力的功率为 222234Gtm g RPmgvB r 根据能量守恒定律，此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率，即 12GPPPP电222234m g RB r 所以，234GPP2222916m g RB r（3）设导体棒 ab 进入磁场 II 后经过时间 t 的速度大小为tv，此时安培力大小为 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。 2243tB r vFR 由于导体棒 ab 做匀加速直线运动，有3tvvat 根据牛顿第二定
73、律，有 FmgFma 即 2234()3B rvatFmgmaR 由以上各式解得 22222233444()()333B r vB rB r aFatvm gatmamgRRR 17.（广东卷18）（17 分）如图（a）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距 L=0.3m导轨左端连接R0.6 的电阻，区域 abcd 内存在垂直于导轨平面 B=0.6T 的匀强磁场，磁场区域宽 D=0.2 m细金属棒 A1 和 A2 用长为 2D=0.4m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为 t=0.3 ,导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度 r=1.0 m/s沿导轨向右穿
74、越磁场，计算从金属棒 A1 进入磁场（t=0）到 A2 离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻 R 的电流强度，并在图（b）中画出 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。 在 0t1 时间内 A1 产生的感应电动势：综合上述计算结果，绘制通过 R 的电流与时间的关系图线，如下图。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。【2007 高考】1、北京卷用密度为 d、电阻率为 、横截面积为 A 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框 abb a。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方
75、的磁场忽略不计。可认为方框的 aa 边和bb 边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为 B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。（1）求方框下落的最大速度 vm（设磁场区域在数值方向足够长）；（2）当方框下落的加速度为 2g 时，求方框的发热功率 P；（3）已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h，其速度为 vt（vtvm）。若在同一时间 t内，方框内产生的热与一恒定电流 I0 在该框内产生的热相同，求恒定电流 I0 的表达式。（1）方框质量 4mLAd方框电阻 4LRA 方框下落速度为 v 时，产生的感应电动势 2EBL v 感应电流 2EBAvIR 方框下落过程
76、，受到重力 G 及安培力 F，4GmgLAdg，方向竖直向下 22B ALFBILv，方向竖直向下 当 F=G 时，方框达到最大速度，即 v=vm 则 2m4B AL vLAdg 方框下落的最大速度 m24 dvgB（2）方 框 下 落 加 速 度 为 2g时，有22gmgIBLm，则 4mgAdgIBLB 方框的发热功率 22224 ALd gPI RB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。（3）根据能量守恒定律，有 22012tmghmvI Rt2012tmIghvRt 解得恒定电流 I0 的表达式 2012tdIAghvt。2、四川卷如图所示，P、Q 为水平面
77、内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为 L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场中。一导体杆 ef 垂直于 P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为 r、边长为 L2 的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B2 的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。(1)通过 ab 边的电流 Iab 是多大?(2)导体杆 ef 的运动速度 v 是多大?3、上海卷如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的
78、电阻，质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度 v1 匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。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。（1）求导体棒所达到的恒定速度 v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若 t0 时磁场
79、由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其 v-t 关系如图（b）所示，已知在时刻 t 导体棋睥瞬时速度大小为 vt，4、天津卷两根光滑的长直金属导轨导轨 MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为 l，电阻不计，M、M处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R，电容器的电容为 C。长度也为 l、阻值同为 R 的金属棒 ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在 ab 运动距离为 s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 Q。求：（1）ab 运动速度 v 的大小；（2
80、）电容器所带的电荷量 q.（1）设 ab 上产生的感应电动势为 E，回路中电流为 I，ab 运动距离 s 所用的时间为 t，则有：E=BLv I=E4R t=st Q=I2(4R)t 由上述方程得：v=4QRB2l2s （2）设电容器两极板间的电势差为 U，则有：U=IR 郝双 师制作高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 电容器所带电荷量 q=CU 解得 q=CQRBls5、广东卷如图 15（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L，距左端 L 处的中间一段被弯成半径为 H 的 1/4 圆弧，导轨左右两段处于高度相差 H 的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右
81、段区域存在磁场 B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场 B（t），如图 15（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为 m 的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间 t0 滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g。（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？（2）求 0 到时间 t0 内，回路中感应电流产生的焦耳热量。（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 B0 的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。（3）设金属进入磁场 B0 一瞬间的速度变 v，金属棒在圆弧区域下滑的
82、过程中，机械能守恒：221 mvmgH 在很短的时间 t 内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场 B0 区域瞬间的感应电高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 动势为 E，则：vtxtE,)(20tBLxLB 6、江苏卷如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为 d=0.5m，现有一边长 l=0.2m、质量 m=0.1kg、电阻0.1 的正方形线框以 v0=7m/s 的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求（）线框边刚进入磁场时受到安培力的大小。（）线框从开始进入磁场到竖直
83、下落的过程中产生的焦耳热。（）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 n。7、重庆卷 t=0 时，磁场在 xOy 平面内的分布如题 23 图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为l0.整个磁场以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动.(1)若在磁场所在区间，xOy 平面内放置一由 a 匝线圈串联而成的矩形导线框 abcd,线框的 bc 边平行于 x 轴.bc=lB、ab=L,总电阻为 R,线框始终保持静止.求 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。 线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;线框所受安培力的大小和方向.(2)该运动的磁场可视为沿 x 轴传播的波，设垂直于纸面向外的磁场方向为正，画出 L=0时磁感应强度的波形图，并求波长 和频率 f.（3）vlvf2 (5)t=0 时磁感应强度的波形图如答 23 图
