十年高考试题分类解析-物理 专题15 电磁感应

更多精品在大家！大家网，大家的！一．2012年高考题1.（2012·北京理综）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，线圈上的套环均末动。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1.【答案】：D【解析】：老师演示实验所用套环为金属套环（闭合导体），闭合开关S的瞬间，套环中磁通量变化，产生感应电流，套环受到排斥，立刻跳起。同学实验，导致套环未动的原因可能是所用套环的材料不是导体或不闭合，选项D正确。【考点定位】此题考查电磁感应和“跳环实验”。2.（2012·海南物理）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A．T1mg，T2mgB．T1mg，T2mgC．T1mg，T2mgD．T1mg，T2mg【答案】：A【解析】：环从位置I释放下落，环经过磁铁上端和下端附近时，环中磁通量都变化，都产生感应电流，由楞次定律可知，磁铁阻碍环下落，磁铁对圆环有向上的作用力。根据牛顿第三定律，圆环对磁铁有向下的作用力，所以T1mg，T2mg，选项A正确。【考点定位】此题考查电磁感应、楞次定律及其相关知识。3.（2012·新课标理综）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2/231593872405145TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！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ω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B随时间的变化率tB的大小应为A.04BB.02BC.0BD.20B4．（2012·四川理综）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=π/3时，杆产生的电动势为3BavC．θ=0时，杆受的安培力大小为203(2)RBavD．θ=π/3时，杆受的安培力大小为203(53)RBav4.【答案】：AD更多精品在大家！大家网，大家的！误D正确。【考点定位】此题考查电磁感应及其相关知识。5．（4分）（2012·上海物理）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。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”）。5【答案】：（1）顺时针（2）逆时针【解析】：（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，说明L中电流从b到a。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由安培定则可知，俯视线圈，电流为逆时针方向，线圈其绕向为顺时针。（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，说明L中电流从a到b。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由安培定则可知，俯视线圈，电流为逆时针方向，俯视线圈，其绕向为逆时针。【考点定位】此题考查电磁感应、楞次定律、安培定则及其相关知识。二．2011年高考题1.（2011北京理综）某同学为验证断电自感现象，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4/231593872405145TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！示的电路。检查电路后，闭合开关S1，小灯泡发光；再断开开关S2，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．线圈的自然系数较大【答案】：C情况。2．（2011江苏物理）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【解析】：通电直导线产生的磁场随离导线的距离增大而减小，线框由静止释放，在下落过程中，穿过线框的磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，线框中感应电流方向保持不变，现象A错误B正确；由于线框上下两边所在处磁场的磁感应强度大小不同，线框所受安掊力的合力不为零，选项C错误；线框在下落过程中磁通量变化产生了感应电流，线框的机械能不断减小，选项D错误。【答案】B【点评】此题考查产生感应电流的条件、楞次定律、能量守恒定律等知识点。3（2011上海物理）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。更多精品在大家！大家网，大家的！(C)逆时针加速旋转(D)逆时针减速旋转【解析】：根据b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，根据左手定则可知，圆环a由于转动引起的电流产生的磁场在圆环a外面的磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律和安培定则可知圆环a顺时针减速旋转，选项B正确。【答案】B【点评】此题考查楞次定律、安培定则等知识点。此题对推理能力要求较高。4.（2011上海物理）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)安培力方向始终沿水平方向【答案】AD【点评】此题考查楞次定律、安培力等知识点。解答此题的易错点是受思维定势影响，认为安培力方向始终与速度方向相反。三．2010年高考题1（2010海南物理）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，后相互吸引正确。【答案】D6/231593872405145TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！【点评】此题考查楞次定律。对于应用楞次定律判断导体与磁铁之间的相对运动，可归纳为来拒去留，即当磁铁靠近闭合导体时，二者相斥，阻碍靠近；当磁铁远离闭合导体时，二者相吸，阻碍远离。2（2010全国理综1）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10-5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是A．河北岸的电势较高B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9mVD．电压表记录的电压为5mV答案：BD【解析】根据法拉第电磁感应定律，E=BLv=4.5×10-5×100×2V=9×10-3V，选项A错误B正确。根据右手定则，感应电动势方向自南向北，即北岸是正极电势高，南岸电势低，选项C错误D正确.。【点评】此题考查法拉第电磁感应定律和右手定则。3．(2010北京理综)在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是答案：B【解析】与滑动变阻器R串联的小灯泡L2，闭合S后直接变亮，电流变化图象应为平行横轴的直线（如图A中图线所示），选项CD错误。与带铁芯的电感线圈串联的小灯泡L1，闭合S后，自感线圈要产生自感电动势阻碍电流增大，通过小灯泡L1的电流逐渐变大，所以选项B正确。更多精品在大家！大家网，大家的！【点评】此题考查通电自感现象。要注意通电自感选项和断电自感现象的区别。4.（2010江苏物理）如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是答案：B【解析】在t=0时刻闭合开关S，由于电感L产生自感电动势，阻碍电流通过，电源输出电流较小路端电压较高，经过一段时间电路稳定，电源输出电流较大路端电压较低。在t=t1时刻断开S，电感L产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中正确的是B。【点评】此题需要判断通电后灯泡两端电压变化情况和断电后灯泡两端电压变化情况，难度较大。5．（2010高考海南物理）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势的方向与线圈中电流的方向相同，选项D错。【点评】此题考查自感电动势和楞次定律，难度较大。6（2010`·浙江理综）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两8/231593872405145TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（左）所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（右）所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A.第2秒内上极板为正极B.第3秒内上极板为负极C.第2秒末微粒回到了原来位置D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d答案：A解析：在0～1s内，由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带7．（2010重庆理综）法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究，实验装置的示意图可用题图表示，两块面积均为S的平行金属板，更多精品在大家！大家网，大家的！平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平，金属板与水流