《11-19年高考物理真题分专题汇编之专题055.法拉第电磁感应定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11-19年高考物理真题分专题汇编之专题055.法拉第电磁感应定律（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、aB 第第 55 节节法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 1 2014 年物理江苏卷年物理江苏卷 1 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 均匀地增大到 2 B 在此过程中 线圈中产生的感应电动势为 B A 2 2 Ba t B 2 2 nBa t C 2 nBa t D 2 2nBa t 解析 当磁场增强时线圈中产生感生电动势 由法拉第电磁感应定律 2 2 1 a t B nS t B n t E 选项 B 正确 2 2014 年理综安徽卷年理综安徽卷 20 英国物理学家麦克斯韦认为 磁
2、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 绝缘细圆环水平放置 环内存在竖直向上的匀强磁场 B 环上套一带电量为 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 D A 0B 2 1 2 r qk C 2 2 r qk D 2 r qk 解析 由法拉第电磁感应定律得感生电动势 22 rkr t B t E 而电场力做功W qU 小球在环上运动一周 U E 故 2 rqkW D 正确 3 2013 年新课标年新课标 I 卷卷 17 如图 在水平面 纸面 内有三报相同的均匀金属棒 ab ac 和 MN
3、 其中 ab ac 在 a 点接触 构 成 V 字型导轨 空间存在垂直于纸面的均匀磁场 用力使 MN 向右匀速 运动 从图示位置开始计时 运动中 MN 始终与 bac 的平分线垂直且和 导轨保持良好接触 下列关于回路中电流 i 与时间 t 的关系图线 可能正确 的是 A 解析 设 V 字形导轨夹角为 2 MN 向右匀速运动运动的速度为 v a b c M N A O t i B O t i C O t i D O t i B q 根据法拉第电磁感应定律 2tanBLvBvtv 设回路中单位长度的导线的电阻为 RO 0 t 2 cos v RR L 总 根据欧姆定律 00 2tantan t1
4、2tan2 tan coscos BvtvB v I v R RvtR 总 常数 A 选项对 4 2013 年北京卷年北京卷 17 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 C A c a 2 1B a c 2 1 C a c 1 2D c a 1 2 解析 据右手定则可直接判断出感应电流的方向为 a c 由导体棒切割磁感线产生的感应电动 势的表达式
5、可知若磁感应强度增为 2B 其他条件不变 MN 中产生的感应电动势变为原来的 2 倍 本题选 C 5 2017 年新课标年新课标 I 卷卷 18 扫描对到显微镜 STM 可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌 为了有 效隔离外界震动对 STM 的扰动 在圆底盘周边沿其径向 对称地安装若干对紫铜薄板 并施加磁场来快速衰减其微 小震动 如图所示 无扰动时 按下列四种方案对紫铜薄 板施加恒磁场 出现扰动后 对于紫铜薄板上下及其左右 震动的衰减最有效的方案是 A 解析 感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化 在 A 图中系统震动时在磁场中的部 分有时多有时少 磁通量发生变化 产生感应电流 受到安培
6、力 阻碍系统的震动 故 A 正确 而 B C D 三个图均无此现象 故错误 6 2012 年理综北京卷年理综北京卷 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 用导终连接起来后 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 铁芯 线圈 套环 a c R b d v B M N ACDB 紫铜薄板 STM 扫描头 可加磁场区 底盘 R M I v 导体棒 N 动的原因可能是 D
7、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 解析 在开关闭合的瞬间 线圈中的电流变大 磁场变强 穿过金属套环的磁通量变大 在金属套 环内产生感应电流 感应磁场必然阻碍原磁场的增大 所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起 在实验时电源一般采用直流电源 电压不能太大 以不烧导线和电源的条件下电压大现象明显 所选线圈的匝数越多 现象也越明显 如果该学生所用套环的材料为非金属 则不会观察到 跳环 实验 答案 D 7 2012 年理综新课标卷年理综新课标卷 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
8、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 t B 的大小应为 C A 0 4 B B 0 2 B C 0 B D 2 0 B 解析 匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可 匀速转动时感应电动势 2 2 1 BRE 式中 R 为半径 磁场变化时感应电动势 2 2 R t B E 二者相等可得答案 8 2014 年理综山东卷年理综山东卷 16 如图 一端接有定
9、值电阻的平行金属轨道固定在水平面内 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直 并紧靠轨道固定 导体棒与轨道垂直且接触良好 在向右匀速通过 M N 两区的过程中 导体棒所 受安培力分别用 FM FN表示 不计轨道电阻 以下叙述正确的是 A FM向右B FN向左 C FM逐渐增大D FM逐渐减小 答案 BCD 解析 根据楞次定律 在 M 区受安培力的方向也向左 在 N 区受安培力的方向也向左 因此选 项 B 正确 A 错误 根据法拉第电磁感应定律 可知受到安培力的大小 R vLB BILF 22 由于在 M O B0 区磁感应强度越来越大 因此安培力 FM越来越大 而在 N 区磁感应强度越来越小 因此安培力
10、 FM 越来越小 选项 CD 都正确 9 2012 年理综四川卷年理综四川卷 20 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 确定 如图所示 则 A 0 时 杆产生的电动势为 2Bav B 3 时 杆产生的电动势为Bav3 C 0 时 杆受的安培力大小为 0 2 2 2 R avB D 3 时 杆受的安培力大小为 0 2 35 3 R avB 答案 AD
11、解析 0 时 杆长为 2a 由 E BLv 2Bav 可知 A 正确 3 时 杆长为 a E BLv Bav 故 B 错 因为安培力 F B2L2v R总 0 时 R总 2 aR0 3 时 R总 5 3 1 aR0 代入可知 C 错 D 对 正确答案 AD 10 2011 年理综广东卷年理综广东卷 15 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
12、 答 C 解析 由法拉第电磁感应定律 t BS n t nE 选项 A 错误 穿过线圈的磁通量越大 并 不代表穿过线圈的磁通量变化率大 选项 B 错误 C 正确 由楞次定律感应电流的磁场总是阻碍产 生感应电流的磁通量的变化 感应电流的磁场方向与原磁场方向有时相同 有时相反 选项 D 错误 11 2014 年理综新课标卷年理综新课标卷 14 在法拉第时代 下列验证 由磁产生电 设想的实验中 能观察到感应电流的是 A 将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路 然后观察电流表的变化 B 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈 然后观察电流表的变化 v a B C D O C 将一房间内的线圈两端
13、与相邻房间的电流表连接 往线圈中插入条形磁铁后 再到相邻房间去观 察电流表的变化 D 绕在同一铁环上的两个线圈 分别接电源和电流表 在给线圈通电或断电的瞬间 观察电流表的 变化 答案 D 解析 本题考查了感应电流产生的条件 产生感应电流的条件是 只要穿过闭合电路的磁通量发 生变化 电路中就会产生感应电流 本题中的 A B 选项都不会使电路中的磁通量发生变化 不满 足产生感应电流的条件 故不正确 C 选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化 但 是当人到相邻房间时 电路已达到稳定状态 电路中的磁通量不再发生变化 故观察不到感应电 流 在给线圈通电 断电瞬间 会引起闭合电路磁通量的变化 从
14、而引起另一个线圈电路磁通量的 变化产生感应电流 因此 D 选项正确 12 2018 年海南卷年海南卷 7 如图 在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中 有一面积为 S 的矩形单匝闭合 导线框 abcd ab 边与磁场方向垂直 线框的电阻为 R 使线框以恒定角速 度 绕过 ad bc 中点的轴旋转 下列说法正确的是 AC A 线框 abcd 中感应电动势的最大值是BS B 线框 abcd 中感应电动势的有效值是BS C 线框平面与磁场方向平行时 流经线框的电流最大 D 线框平面与磁场方向垂直时 流经线框的电流最大 解析 线框平面与磁场方向平行时 线框的两边都切割磁感应线 产生的感应电动势最大 最大
15、值 为 SB l BLBLvEm 2 22 选项 A 正确 此时流经线框的电流最大 C 正确 线框 abcd 中 感应电动势的有效值是 SBEE m 2 2 2 2 选项 B 错误 线框平面与磁场方向垂直时即中性面 线框不切割磁感应线 不产生感应电动势 流经线框的电流为零 D 错误 故选 AC 13 2018 年全国卷年全国卷 I 17 如图 导体轨道 OPQS 固定 其中 PQS 是半圆弧 Q 为半圆弧的中点 O 为圆心 轨道的电阻忽略不计 OM 是有一定电阻 可绕 O 转动的金属杆 M 端位于 PQS 上 OM 与轨道接触良好 空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场 磁感应强度的大小为 B
16、现使 OM 从 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到 OS 位置并固定 过程 I 再使磁感应强度的大小以一定的变 化率从 B 增加到 B 过程 II 在过程 I II 中 流过 OM 的电荷量相等 则 B B 等于 B A 5 4 B 3 2 C 7 4 D 2 解析 过程 回路中磁通量的变化 2 1 4 1 RB 设 OM 的电阻为 R 流过 OM 的电荷量 R Q 1 1 O PS Q M b ad c B 过程 回路中磁通量的变化 2 2 2 1 RBB 流过 OM 的电荷量 R Q 2 2 由题意在过程 I II 中 流过 OM 的电荷量相等 即 Q2 Q1 联立解得 2 3 B B 选项 B 正确 14 2018 年全国卷年全国卷 III 20 如图 a 在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R R 在 PQ 的右侧 导线 PQ 中通有正弦交流电i i的变化如图 b 所示 规定从 Q 到 P 为电流正方向 导 线框 R 中的感应电动势 AC A 在 4 T t 时为零 B 在 2 T t 时改变方向 C 在 2 T t 时最大 且沿顺时针方向 D 在tT 时最大 且沿
