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1、【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第3期）专题10 电磁感应一、单项选择题1（北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试物理试题）如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）A在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）B磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D磁铁落地时的速率一定等于1.A
2、解析：根据楞次定律可知，选项A正确；根据楞次定律“来拒去留”的原则，刚开始，磁铁靠近线圈，线圈中产生的感应电流的磁场会对磁铁施加竖直向上的以“拒绝”其靠近的作用力，磁铁穿过线圈，然后穿出线圈的过程中，线圈中的感应电流产生的磁场会对磁铁施加竖直向上的以“留住”其远离的作用力，可见，磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力总是竖直向上的，选项B错误；因为在整个下落过程中，线圈中产生的感应电流做了功，所以磁铁的机械能减小，减小量等于电流做的功，选项C错误；因为磁铁在整个下落过程中机械能减小，磁铁落地时的速率一定小于，选项D错误。本题答案为A。2（上海市宝山区2012届高三第一学期期末质量监测物理试
3、卷）如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，下列说法中正确的是（ ）A.当金属环经过磁铁的上端位置A以后，环中便不再有电流B.当金属环在磁铁的中间位置O时，磁铁对桌面的压力等于其自身的重力C.当金属环经过磁铁的上端位置A时，环中的电流将改变方向D.金属环在下落过程磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力2.B 解析：本题考查条形磁铁周围的磁场分布。越靠近条形磁铁的两端磁场强度越大，此外，在条形磁铁的中间位置处的磁场方向平行于条形磁铁；当金属环经过磁铁的上端位置A以后，穿过环的磁通量逐渐增大，所以环中仍有感应电流，选项A错误；当金属环在磁铁的中间位置O时，穿过环的磁通量达到最大，但磁通
4、量的改变率为零，所以环中无感应电流，环对磁铁无影响，磁铁对桌面的压力等于其自身的重力，选项B正确；金属环经过磁铁的上端位置A前后，穿过环的磁通量方向始终向下，大小均是逐渐增大，所以环中的电流方向不变，选项C错误；金属环经过磁铁的中间位置O后，穿过圆环的磁通量逐渐减小，根据“来拒去留”原则，环中的感应电流产生的磁场对磁铁施加竖直向上的作用力，所以磁铁对桌面的压力小于其自身的重力，可见，选项D错误。本题答案为B。注意：金属环经过位置A后，环所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差。3（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷
5、）如图所示，金属棒ab，金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则（ ）Aab棒不受安培力作用 Bab棒所受安培力的方向向右Cab棒向右运动速度越大，所受安培力越大 D螺线管产生的磁场，A端为N极 3.C 解析：金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项AB错误；金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势E=Blv，感应电流I=E/R，安培力F=BIl=，可见，选项C正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误。本题答案为C。4
6、（江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场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，（ ）A圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势4C 解析：根据右手定则，当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时，abcd回路中会产生逆时针方向的感应电流
7、，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abcd回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abcd回路中的感应电流I=Blv/R，感应电流的变化率，又由于金属棒向右运动的加速度a减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C正确。5（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和磁场力，线框在向上
8、、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定（ ）Av1v2 Bv2v3 Cv3v4 Dv4v15.D 解析：线框从位置1上升到达位置2的过程中，重力和安培力对线框均做负功，所以其动能减小，v1v2，选项A错误；线框从位置2上升最后再回到位置2的过程中，线框中无感应电流，不受安培力的作用，线框只在重力作用下运动，所以机械能守恒，v2=v3，选项B错误；线框从位置2下落回到位置1的过程中，线框中有感应电流，安培力对线框做负功，重力对其做正功，但不知合外力做功的正负，故无法确定动能的增减，所以选项C错误；线框从位置1上升，然后再回到位置1的过程中，线框的一部分
9、机械能转化成线框的电能，所以线框的机械能减小，所以v4v1，选项D正确。本题答案为D。6（云南省部分名校高2012届高三上学期第二次期末统考）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（ ）A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.无法判断6. C 解析：当导体切割磁感线时感应电动势的大小为E=Blv，其中v指的是导体沿垂直于磁场方向的分速度大小，对于本题，金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小E=Blv0，可见，大小保持不变。本题答案为C。点评：当导体不垂直切割磁感线时，需要将导体的速度沿垂直
10、于磁感线方向和平行于磁感线方向分解，其中只有垂直于磁感线方向的分速度切割磁感线，才对感应电动势有“贡献”。7（上海市黄浦区2012届高三第一学期期末考试物理卷）如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上往下看，线圈1始终有逆时针方向的恒定电流，另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛，重力加速度为g，在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中（ ）A.线圈2在1正下方的加速度大小大于g，在1正上方的加速度大小小于gB.线圈2在1正下方的加速度大小小于g，在1正上方的加速度大小大于gC.从上往下看，线圈2在1正下方有顺时针方
11、向，在1正上方有逆时针方向的感应电流D.从上往下看，线圈2在1正下方有逆时针方向，在1正上方有顺时针方向的感应电流7.C 解析：当线圈2在1正下方向上运动时，根据“来拒去留”的原则，线圈2受到竖直向下的“排斥”作用力，其加速度大于g，同理，当线圈2在1正上方向上运动时，线圈2会受到竖直向下的作用力，其加速度仍大于g，所以选项AB错误；在线圈2从1正下方向上运动的过程中，穿过线圈2的磁通量方向始终竖直向上，大小先是增大，当两线圈共面时，磁通量达到最大，然后再逐渐减小，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈2在1正下方有顺时针方向，在1正上方有逆时针方向的感应电流，本题答案为C。8（河北省唐山市201
12、2届高三上学期期末统一考试试题）如图所示，闭合金属线圈abcd从一定高度自由下落进入一有界匀强磁场。bc边刚一进入磁场时，线圈受到的安培力恰好等于其重力。已知磁场宽度和ab边长度相等。能反映bc边开始进入磁场到ad边刚出磁场的过程中，线圈中感应电流随时间变化规律的图象是（以逆时针方向为电流的正方向）（ ）8.B 解析：根据题意，线圈从bc边开始进入磁场到ad边刚出磁场的过程中，安培力等于重力，线圈始终做匀速直线运动，线圈中产生的感应电流大小，可见，其大小始终不变；根据右手定则，在线圈进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，即取正值，而在线圈出磁场的过程中，感应电流沿顺时针方向，即取负值。本题答
13、案为B。9（吉林省长春市2012届高三上学期第一调研测试）如图所示，在半径为R的半圆形区域内，有磁感应强度为B的垂直纸面向里的有界匀强磁场，PQM为圆内接三角形，且PM为圆的直径，三角形的各边由材料相同的细软弹性导线组成（不考虑导线中电流间的相互作用）。设线圈的总电阻为r且不随形状改变，此时PMQ=37，已知sin37=0.6，cos37=0.8。下列说法正确的是（ ）A.穿过线圈PQM中的磁通量大小为=0.96BR2B.若磁场方向不变，只改变磁感应强度B的大小，且B=B0+kt，则此时线圈中产生的感应电流大小为I=C.保持P、M两点位置不变，将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中，线圈中有
14、感应电流且电流方向不变D.保持P、M两点位置不变，将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中，线圈中不会产生焦耳热9.A 解析：根据几何知识，三角形PQM为直角三角形，其中，直角边PQ=PMsin37=1.2R，MQ=PMcos37=1.6R，所以三角形PQM的面积为S=，穿过线圈PQM中的磁通量大小为=BS=0.96BR2，选项A正确；，选项B错误；保持P、M两点位置不变，将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中，三角形线圈的面积先增大，后减小，穿过三角形线圈的磁通量方向不变，大小先增大后减小，根据楞次定律，线圈中有感应电流且电流方向会改变，选项C错误；线圈中有感应电流，电流流过具有电阻的线圈
15、会产生焦耳热，选项D错误。本题答案为A。10（吉林省吉林市2012届高三上学期期末教学质量检测）如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（ ）10.C 解析：在x=0L时，i=0；在x=L2L时，bc边切割磁感线，有效长度l=x-L，感应电动势为E=BLv=Bv（x-L），感应电流大小i=E/R=Bv（x-L）/R，利用右手定则可知，i取正值；在x=2L3L时，ad边切割磁感线，有效长度l=x-2L，感应电动势为E=BLv=Bv（x-2L），感应电流大小i=E/R=Bv（x-2L）/R，利用右手定则可知，i取负值。综上分析，本题答案为C。11（北京市朝阳区2012届高三上学期期末考试试题）如图所示，若x轴表示时间，y轴表示速度
