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1、高考真题汇编 专题13.电磁感应(2)题型一 电磁感应切割类问题1（2011福建）如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090），其中MN与PQ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，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（ ） A运动的平均速度大小为B下滑位移大小为C产生的焦耳热为qBLD受到的最大安培力大小为2（2012山东）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直
2、于导轨平面，磁感应强度为B将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g下列选项正确的是（ ） AP=2mgvsinBP=3mgvsinC当导体棒速度达到时加速度大小为D在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功3（2012四川）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
3、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，杆的位置由确定，如图所示则（ ） A=0时，杆产生的电动势为2BavB=时，杆产生的电动势为C=0时，杆受的安培力大小为D=时，杆受的安培力大小为4（2012全国卷1）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的大小应为（ ） ABC
4、D5（2015山东）如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（ ） A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动6（2015福建）如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦在PQ从靠近ad处向b
5、c滑动的过程中（ ） APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大7（2013北京）如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El：E2分别为（ ） Aca，2：1Bac，2：1Cac，1：2Dca，1：28（2013安徽）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1一导体棒M
6、N垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6）（ ） A2.5m/s 1WB5m/s 1WC7.5m/s 9WD15m/s 9W9（2015海南）如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与
7、磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为则等于（ ） ABC1D10（2014上海）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5，MN与MP的夹角为135，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导线上，并与MP平行，棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受
8、的安培力大小FA（2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需的时间t（3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=7J，求初速度v3 11（2011天津）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/s
9、2，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？ 题型二 磁变类问题12（2011上海）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13（2014安徽）英国物理学家麦克斯韦认为，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的绝缘体圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁
10、场B，环上套一带电荷量为+q的小球已知磁感应强度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的大小是（ ） A0Br2qkC2r2qkDr2qk14（2014四川）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0.2kg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1m的正方形，其有效电阻为0.1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=（0.40.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变则（ ） At=1s时，金
11、属杆中感应电流方向从C到DBt=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CCt=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1NDt=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N15（2014上海）如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形则该磁场（ ） A逐渐增强，方向向外B逐渐增强，方向向里C逐渐减弱，方向向外D逐渐减弱，方向向里16（2015重庆）如图为无线电充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ab是（ ） A恒为 B从0均匀变
12、化到C恒为D从0均匀变化到17（2014江苏）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t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀的增大到2B在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ） ABCD18（2012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 19（2011重庆）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，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
13、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 20（2014重庆）某电子天平原理如图所示，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：（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端还是从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？
