上海各区高考物理 模拟试题汇编 电磁感应

2011上海各区高考模拟试题汇编—电磁感应1（2011宝山上学期期末）．如图所示，两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，若A环以图示的顺时针方向，绕圆心由静止转动起来，则（）A．B环将顺时针转动起来B．B环对桌面的压力将增大C．B环将有沿半径方向扩张的趋势D．B环中将有顺时针方向的电流答案：C2（2011宝山上学期期末）．如图所示，条形磁铁由静止开始下落穿过闭合线圈，线圈中产生电流，关于这一过程下列说法中正确的是（）A．条形磁铁相当于一个电源B．穿过线圈的磁通量一直增加C．线圈对条形磁铁先做负功，后做正功D．条形磁铁的重力势能和动能之和在减少答案：D3（2011宝山二模）.如右图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是B的二倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速下落，那么（A）B框一定匀速下落（B）进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2：1（C）二框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等-1-BAω（D）二框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为1：1答案：AC4（2011长宁二模）．如图所示，在匀强磁场中水平放一电阻不计的平行金属导轨，导轨上放二根导线ab和cd，导轨跟大线圈A相接，A内有一闭合小线圈B．磁感线垂直导轨所在的平面向上（俯视图），现要使得cd与ab间距离减小，下列操作可行的是（A）导线ab加速向右运动，B中产生逆时针方向的电流（B）导线ab匀速向右运动，B中产生顺时针方向的电流（C）导线ab匀速向左运动，B中不产生感应电流（D）导线ab加速向左运动，B中产生顺时针方向的电流答案：A5(2011上海崇明二模)、如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图象如图乙所示，整个图象关于t=T轴对称．则下列各项正确的是：（A）0—T时间内，线圈内产生的焦耳热是21202121mvmvQ（B）从T—2T过程中，外力做的功为21202121mvmvw-2-BabABcddabcBLv0甲v00vt2Tv1T乙（C）线圈进入磁场过程中mRLSBvv210（D）T时刻，当线圈的ad边刚进入磁场时，ad边受到的安培力为：RVLB122答案：AC6（2011上海奉贤二模）．如图所示，—个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，已知磁场宽度和高度均大于线圈宽度和高度2倍以上，下列说法中正确的是（）（A）若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动（B）若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动（C）若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动（D）若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动答案：C7（2011上海奉贤二模）.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，在弹簧首次恢复状态过程中下列说法正确的是（）（A）回路中没有感应电动势（B）两根导体棒所受安培力的方向相同（C）两根导体棒中感应电流的方向均为逆时针方向-3-（D）两根导体棒和弹簧构成的系统，机械能守恒答案：C8（2011上海奉贤二模）．如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角)90(，光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点．若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）答案：BD9(2011虹口二模)．竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一幅图线所表示的方式变化时，导体圆环将受到向下的磁场作用力？（）答案：B10(2011上海黄浦二模)．有一类物理量的大小等于另一类物理量的变化率或与变化率成正比，下面所列的这些物理量的组合中能满足这一关系的是（）（A）弹力与弹簧的长度（B）动能与位移（C）感应电动势与磁通量（D）加速度与力答案：C-4-abBdc（A）Bt0Bt0Bt0Bt0（B）（C）（D）11(2011上海黄浦二模)．如图，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（）（A）铜环在下落过程中的机械能守恒（B）磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力（C）铜环的机械能先减小后增大（D）铜环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量答案：D12(2011上海黄浦二模)．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时（）（A）线圈中感应电流的方向为abcda（B）线圈中的感应电动势为2nBl2（C）穿过线圈磁通量随时间的变化率最大（D）线圈ad边所受安培力的大小为Error!13（2011宝山二模）.（12分）如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝10，有一质量为m＝1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动，加速度a＝1m/s2，试求：（1）力F与时间t的关系。-5-OabcdBO′ω（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。（3）若外力F的最大值为5N，为求金属棒运动所能达到的最大速度，某同学解法为：先由（1）中的结果求出F＝5N时的时间t，然后代入atv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。13．（12分）解：（1）由F－Error!＝ma，atv得：F＝0.1t+1（3分）（2）F＝3N时，t＝20s，v＝at＝20m/s（2分）电功率P＝（F拉－ma）v＝40W（2分）（3）错误之处：F刚达到最大值时，速度并未达到最大值，金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，直到加速度为0时，速度达到最大。（2分）正确解法：由F－Error!＝ma＝0得：smLBFRv/5022（3分）14（2011长宁二模）．（7分）在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请画实线作为导线从箭头１和２处连接其余部分电路；（2）实验时，将L1插入线圈L2中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________________；-6--+1L2L12P（3）（多选）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是（A）抽出线圈L1（B）插入软铁棒（C）使变阻器滑片P左移（D）断开开关27答案．（7分）（1）图略（2分）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（2分）（3）BC（3分）15（2011长宁二模）．（15分）如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量m＝0.2kg，电阻r＝0.5的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面，导轨左端接阻值R＝2的电阻，理想电压表并接在R两端，导轨电阻不计．t＝0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，ab与导轨间的动摩擦因数＝0.2．第4s末，ab杆的速度为v＝1m/s，电压表示数U＝0.4V．取重力加速度g＝10m/s2．（1）在第4s末，ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大？（2）若第4s末以后，ab杆做匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力为多大？整个过程拉力的最大值为多大？（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不变，ab杆能达到的最大速度为多大？（4）在虚线框内的坐标上画出上述（2）、（3）两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线（要求画出0—6s的图线，并标出纵坐标数值）．15．（15分）解答：（1）（4分）4s末的感应电流：I＝Error!＝0.2A，由E＝BLv得BL＝Error!＝0.5Tm，(1分)4s末ab受的安培力：F安＝BIL＝0.1N，(1分)（2）（3分）匀速阶段，ab受力平衡：拉力F＝mg＋F安＝0.5N，(1分)加速过程达第4s末时拉力最大，Fmax＝mg＋F安＋mv/t＝0.55N(2分)-7-VAMNRmPQrab（3）（4分）若第4s末开始，拉力的功率不变，此时P＝Fmaxv＝0.55W，(1分)设ab的最大速度为vm，此时的拉力为F’，则P＝F’vm＝（mg＋Error!）vm(1分)代入数据得：vm＝1.08m/s(2分)(4)（4分）上述两种情况拉力F随时间t变化大致图线在（3）情形中最终拉力为F’＝P/vm＝0.51N，图线、坐标值全对各得2分16(2011上海崇明二模)．（14分）如图甲所示，一个质量m＝0.1kg的正方形金属框总电阻R＝0.5Ω，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA′重合)，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合)，设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，那么v2—s图象（记录了线框运动全部过程）如图乙所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上。试问：（g取10m/s2）(1)根据v2—s图象所提供的信息，计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？(2)匀强磁场的磁感应强度多大？(3)现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上，使金属框从斜面底端BB′(金属框下边与BB′重合)由静止开始沿斜面向上运动，匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与AA′重合)。试计算恒力F做功的最小值。16题（物体运动可分为三段，图可知由,2sv设位移分别为S1，S2，S3对应的时间分别为321,,ttt-8-09.001vmssmvms/30.112ms6.13初速smv/31末速度v3=5m/s匀加速运动（1）匀加速运动，到mss9.00sav122由公式21/0.5sma得savt6.053111svst311223321232savv解得：a3=5m/s2saVt4.043533stttt34321总（2）线框通过磁场时，线框作匀速运动，线框受力平衡在AA’a’a区域，对线框进行受力分析1sinmamg＝穿过磁场区域时，sinmgBILF＝安11maRBLvBL有题干分析得：线框的宽度msdL5.022＝解得TB33（3）设恒力作用时金属框上边进入磁场速度为V，23321sinmVmgsFs－线框穿过磁场时，RVLBmgF22sin-9-又由1sinmamg＝解得NFsmV1825,