《2015年高考物理试题分类解析（10）电磁感应（Word版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年高考物理试题分类解析（10）电磁感应（Word版）（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015 年高考物理真题分类汇编：电磁感应该资料由【语文公社】(2015 新课标 1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验” ，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后，下列说法正确的是A. 圆盘上产生了感应电动势B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流，此电流产生的磁场导致磁针转动【答案】 A、B【考点】电磁感应现象；磁通量；
2、涡流【解析】因为当磁体和导体之间的相对运动在导体内产生出了感应电流，而感应电流产生的磁力又会与磁体的磁力相互作用，从而使磁体一起转动起来，具休是当铜圆盘在小磁针的磁场中转动时，半径方向的金属条在切割磁感线，发生电磁感应现象，在铜圆盘的圆心和边缘之间产生感应电动势，选项 A 正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成感应电流即涡流（根据圆盘转向的不同以及磁极的不同，感应电流从轴心流向边缘或从边缘流向轴心） ，而感应电流产生的磁力又会与小磁针的磁力相互作用，从而使小磁针一起转动起来，故选项 B 正确，圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，故磁场
3、穿过整个圆盘的磁通量没有变化，选项 C 错误；圆盘本身呈中性，不会产生环形电流，D 错误。【2015 新课标 5. 如图，直角三角形金属框 置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 向上。当金属框绕 以角速度 逆时针转动时，a 、b、c 三点的电势分别为 b、U 的长度为 l。下列判断正确的是AU a 属框中无电流B. 属框中电流方向沿 1/2，金属框中无电流D. w，金属框中电流方向沿 案】体切割磁感线【2015 重庆 . 题 4 图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为 n，面积为 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 1，则该段时间线圈两端 a 和 b
4、之间的电势差 1() B. 从 0 均匀变化到 21() 1t 均匀变化到 21t【答案】题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律。 （2015 浙江小明同学设计了一个“电磁天平” ，如图 1 所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长 L=直边长 H=数为 1N。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度 方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在 0围内调节的电流 I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。 （重力加速度取 210/来源:1 ）为使电磁天平的量程达到 圈的匝数 1 ）进一步探究电磁感应现象，另选 20匝、形状相同的线圈，总电阻
5、 10R，不接外电流，两臂平衡，如图 2 所示，保持 0线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度 B 随时间均匀变大，磁场区域宽度 当挂盘中放质量为 物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率 t。【答案】 （1） 25N匝（2） 考点：法拉第电磁感应，欧姆定律，安培力，（2015 四川 （18 分） 如图所示，金属导轨 N 与 行且间距为 L，所在平面与水平面夹角为 ，N、Q 连线与 直，M、P 间接有阻值为 R 的电阻；光滑直导轨 同一水平面内，与 夹角都为锐角 。均匀金属棒 量均为 m，长均为 L，初始位置在水平导轨上与 合； 垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为 （ 较小
6、） ，由导轨上的小立柱 1 和2 阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出） 。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和 的电阻，的阻值为 R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为 g。（1 ）若磁感应强度大小为 B，给 一个垂直于 平向右的速度 水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，始终静止，求此过程 上产生的热量；（2 ）在（1 ）问过程中，滑行距离为 d，求通过 某横截面的电量；（3 ）若 以垂直于 速度 水平导轨上向右匀速运动，并在 置时取走小立柱 1 和 2，且运动过程中 始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下 运动的最大距离
7、。【答案】 （1）Q 2142）q ；B m 2)，方向竖直向上或竖直向下均可，x m L析】试题分析：（1）由于 做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻 R 和 时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有： 21 RQ 根据并联电路特点和焦耳定律 QI 2知，电阻 R 和 中产生的焦耳热相等，即 由式联立解得 上产生的热量为：Q 214 ）设在 滑行距离为 d 时所用时间为 t，其示意图如下图所示：该过程中回路变化的面积为：S 21L（L2 d 根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为： E 根据闭合电路欧姆定律可知，流经 平均电流为：
8、I 2/ 根据电流的定义式可知，在该过程中，流经 某横截面的电量为：q 由式联立解得：q 由法拉第电磁感应定律可知，当 滑行 x 距离时， 回路中的感应电动势为：eB（L2）v 2 根据闭合电路欧姆定律可知，流经 的电流为：i 根据安培力大小计算公式可知，所受安培力为：F 由式联立解得：F ) 由式可知，当 x0 且 B 取最大值，即 BB m 时，F 有最大值 Fm，受力示意图如下图所示：根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：F mg f m 在垂直于导轨方向上有：F N 根据滑动摩擦定律和题设条件有：f m 由式联立解得：B m 2)显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可由式
9、可知，当 BB m 时， F 随 x 的增大而减小，即当 F 最小为 ，x 有最大值为 时 受力示意图如下图所示：根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：F f m 在垂直于导轨方向上有： FN 由式联立解得：x m L(源:点：功能关系、串并联电路特征、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律共点力平衡条件的应用，和临界状态分析与求解极值的能力【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
10、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 【答案】拉第电磁感应定律；楞次定律.【2015 山东. 如图甲，R 0 为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为 二极管整流后，通过 电流 i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环 a 端电势高于 b 端时，间的电压为 ，下列 像可能正确的是O【答案】C【解析】试题分析：在第一个 间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内 a 端电势高于 b 端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第 间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内
11、a 端电势低于 b 端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大；故选项 C 拉第电磁感应定律；楞次定律.【2015 广东 35-】35 (18 分)如图 17(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距 L轨右端接有阻值 R1 的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域 有方向竖直向下的匀强磁场，线与导轨垂直，长度也为 L，从 0 时刻开始，磁感应强度B 的大小随时间 t 变化，规律如图 17(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动， 1s 后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度 v1m/s 做直线运动，求：(1)进入磁场前，回路中的
12、电动势 E；棒在运动过程中受到的最大安培力 F，以及棒通过三角形 域时电流 i 与时间 t 的关系式。【答案】(1)E = (2) i = t 1 (1s t 考点】法拉第电磁感应定律；匀强磁场中的安培力；闭合电路的欧姆定律【解析】(1)进入磁场前，闭合回路中有磁场通过的有效面积不变，磁感应强度均匀变大，由法拉第电磁感应定律，回路中的电动势 E = = 其中 ( L)2 = 22代入数据得 E = ) 进入磁场前，回路中的电流 = = 1进入磁场前，当 B = ，棒所受的安培力最大为; 入磁场后，当导体棒在 ，切割磁感线的有效长度最长，为 L，此时回路中有最大电动势及电流： 和 = 1 故进入磁场后最大
