1、2016 届高三物理百所名校速递分项汇编系列专题 10 电磁感应一、选择题1.【西北工业大学附属中学 2016 届高三下学期第六次适应性训练】如图所示，相 距为 d 的两水平线 L1 和L2 分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为 B，正方形线框 abcd 边长为 L(Ld)、质量为m，电阻为 R。将线框在磁场上方高 h 处由静止释放，ab 边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等。则在线框全部穿过磁场的过程中 来源:学科网Aab 边刚进入磁场时 ab 两端的电势差为 BL gh2B感应电流所做功为 mgdC感应电流所做功为 2mgd D线框最小速度为 )(2dLhg2.【西北工业大
2、学附属中学 2016 届高三下学期第五次适应性训练】如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图一边长为 L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为 A 的小喷口，喷口离地的高度为 h管道中有一绝缘活塞在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒 a、b，长度均为L，其中棒 b 的两端与一理想电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中当棒 a 中通有垂直纸面向里的 恒定电流 I 时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为 s若液体的密度为 ，重力加速度为 g，不计所有阻力则A活塞移动的速度为 2AsgLhB该装置的功率为3422()(ALsghC磁感强度
3、 B 的大小为43ID电压表的读数为 42()LAsgIh3.【湖南省张家界市第一中学 2016 届高三 3 月月考】如图 4 所示，A，B 都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环 A 是闭合的，环 B 是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是:（ ）A磁铁 N 极接近 A 环时，A 环被吸引，而后被推开 B磁铁 N 极远离 A 环时，A 环被排斥，而后随磁铁运动C磁铁 N 极接近 B 环时，B 环被排斥，远离磁铁运动D磁铁的任意一磁极接近 A 环时，A 环均被排斥4.【贵州省贵阳市第一中学 2016 届高三第七次月考理科综合】如图 6 甲所
4、示，线圈 、 绕在同一软铁abcd芯上，在 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈 间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场与流ab cd经线圈的电流大小成正比，则下列描述线圈 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（ ）ab5.【黑龙江省哈尔滨市第六中学 2016 届高三下学期第二次模拟】如图甲所示，线圈 ABCD 固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈 AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的（ ）6.【吉林省实验中学 2016 届高三第八次模拟考试理科综合】如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力 F 拉质量为 1 kg 的单匝均匀正方
5、形铜线框 ,在 1 位置以速度 v0=3 m/s 进入匀强磁场时开始计时 t=0,此时线框中感应电动势为 1 V,在 t=3 s 时刻线框到达 2 位置开始离开匀强磁场.此过程中 v t 图象如图(b) 所示,那么A.线框右侧边两端 MN 间的电压为 0.25 VB.恒力 F 的大小为 0.5 NC.线框完全离开磁场的瞬间位置 3 的速度大小为 3 m/sD.线框完全离开磁场的瞬间位置 3 的速度大小为 1m/s7.【山东省潍坊第一中学 2016 届高三下学期起初考试理科综合】如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和 2L 的两只闭合正方形线框 a 和 b，以相同的速度从磁感应强度为
6、B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则拉力对环做功之比 Wa：W b 等于A 1：2 B 2：1 C 1：4 D 4：18.【浙江省宁波市效实中学等十校 2016 届高三 3 月联考理科综合】磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在 3000K 的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以 1000m/s 进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为 6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长 a=50cm，宽 b=20cm，高 d=20cm。等离子体的电阻率 =2m。 则以下判断中正确的是 （ ） A发
7、电机的电动势为 1200VB因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定C当外接电阻为 8 时，发电机效率最高D当外接电阻为 4 时，发电机输出功率最大9.【浙江省宁波市效实中学等十校2016届高三3月联考理科综合】关于下列物理现象的分析，说法正确的是（ ）A鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮B电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势C话筒能把声音变成相应的电流是因为电流的磁效应。D静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带同种电荷10.【江西省南昌市第二中学、临川区第一中学等 2016 届高三 4 月份联考】如图所示,顶角
8、 45的金属导轨 MON 固定在水平面内,导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中.一根与 ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度 v0 沿导轨 MON 向右滑动,导体棒的质量为 m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r.导体棒与导轨接触点为 a 和 b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t0 时导体棒位于顶 角O 处,则流过导体棒的电流强度 I、导体棒内产生的焦耳热 Q、导体棒做匀速直线运动时水平外力 F、导体棒的电功率 P 各量大小随时间变化的关系正确的是11.【湖南省师大附中、长沙一中、长郡中学、雅礼中学 2016 届高三四校联考】如图所示，AB、CD 为两个平行
9、的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中.AB、CD 的间距为 L，左右两端均接有阻值为 R 的电 阻.质量为 m、长为 L，且不计电阻的导体棒 MN 放在导轨上 ，甲、乙为两根相同的轻质弹賛，弹簧一端与 MN 棒中点连接，另一端均被固定.导体棒 MN 与导轨接触良好。开始时，弹簧处于自然长 度，导体棒 MN 具有水平向左的初速度 ，经过 一段时间，导体棒 MN 第一次运动到最0右端，这一过程中 A、C 间的电阻 R 上产生的焦耳热为 Q， A.则初始时刻导体棒所受的安培力大小为 来源: 学科网 ZXXKLB02B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回
10、路产生的焦耳热大于 32QC.当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为 来源:Z|xx|k.Com2014mvD.当导体棒第一次回 到初始位置时， A、C 间电阻 R 的热功率为 BLR12.【湖南省师大附中、长沙一中、长郡中学、雅礼中学 2016 届高三四校联考】宽度均为 d 且足够长的两相邻条形区域内，各存在磁感应强度大小均为 B，方向相反的勻强磁场.电阻为 R、边长为 的等边三34角形金属框的 AB 边与磁场边界平行，金属框从图示位置以垂直于 AB 边向右的方向做匀速直线运动，取逆时针方向电流为正，从金属框 C 端刚进入磁场开始计时，框中产生的感应电流随时间变化的图象是13.
11、【南昌三中 20152016 学年度高三第五次考试理科综合能力测试】磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为 a、b 的平行板，彼此相距 L，板间通入已电离的速度为 v 的气流，两板间存在一磁感应强度大小为 B 的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻 R 连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数) 为 ，则( )A该磁流体发电机模型的内阻为 rLabB产生的感应电动势为 E BavC流过外电阻 R 的电 流强度 I BLvR LabD该磁流体发电机模型的路端电压为 来源 :学科网 ZXXKBLvRR L
12、ab14.【南昌三中 20152016 学年度高三第五次考试理科综合能力测试】如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的，且用相同的金属材料制成的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。A 线框有一个缺口， B、C 线框都闭合，但 B 线框导线的横截面积比 C 线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是A三个线框同时落地 B三个线框中，A 线框最早落地CB 线框在 C 线框之后落地 DB 线框和 C 线框在 A 线框之后同时落地15.【甘肃省嘉峪关市第一中学 2016 届高三第六次模拟考试理科综合】如图，虚线 P、Q、R 间存在
13、着磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，磁场宽度均为 L一等腰直角三角形导线框 abc，ab 边与 bc 边长度均为 L，bc 边与虚线边界垂直现让线框沿 bc 方向匀速穿过磁场区域，从 c点经过虚线 P 开始计时，以逆时针方向为导线框感应电流 i 的正方向，则下列四个图像中能正确表示 i 一 t图像的是16.【河南省豫南九校联盟 2016 届高三下学期第一次联考】如图所示，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
14、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运动的平均速度大于 v12B受到的最大安培力大小为 sin2BLRC下滑的位移大小为 qD产生的焦耳热为 qBLv17.【江西省五市八校 2016 届高三第二次联考理综】如图 4（甲）所示，两平行光滑导轨倾角为 30，相距 10 cm，质量为 10 g 的直导线 PQ 水平放置在导轨上，从 Q 向 P 看的侧视图如图 4（乙）所示。导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为 12.5 V，内阻为 0.5 ，限流电阻 R=5，R 为滑动变阻器，其
15、余电阻均不计。在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场（图中未画出） ，磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线。若要保持直导线静止在导轨上，则电路中滑动变阻器连入电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是( )A.电阻的最小值为 12，磁场方向水平向右B电阻的最大值为 25 ，磁场方向垂直斜面向左上方C电阻的最小值为 7 ，磁场方向水平向左D电阻的最大值为 19.5 ，磁场方向垂直斜面向右下方18.【江西省五市八校 2016 届高三第二次联考理综】如下图（甲）所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为 h 处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并
16、静止若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻图（乙）是计算机荧屏上显示的 UI-t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的下列说法正确的是( )A若仅增大 h，两个峰值间的时间间隔会增大B若仅减小 h，两个峰值都会减小C若仅减小 h，两个峰值可能会相等D若仅减小滑动变阻器接入电路中的电阻值，两个峰值都会增大二、非选择题19.【河南省豫南九校联盟 2016 届高三下学期第一次联考】如图所示，水平放置的三条光滑平 行金属导轨a，b，c，相距均为 d1m，导轨 ac 间横跨一质量为 m1kg 的金属棒 MN，棒与导轨始终良好接触棒的总电阻 r2，
17、导轨的电阻忽略不计在导轨 bc 间接一电阻为 R2 的灯泡，导轨 ac 间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度 B 2T 匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下现对棒 MN 施加一水平向右的拉力 F，使棒从静止开始运动，已知施加的 水平外力功率恒定，经过 t1s 时间棒达到稳定时速度3ms试求：（1）金属棒达到稳定时施加水平恒力 F 为多大?水平外力 F 的功率为多少?（2）金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?（3）此过程中灯泡产生的热量是多少?20.【浙江省宁波市效实中学等十校 2016 届高三 3 月联考理科综合】 （16 分）如图，ab 和 cd 为质量m=0.1kg、长度 L=0.5m、
18、电阻 R=0.3 的两相同金属棒，ab 放在半径分别为 r1=0.5m 和 r2=1m 的水平同心圆环导轨上，导轨处在 磁感应强度为 B=0.2T 竖直向上的匀强磁场中；cd 跨放在间距也为 L=0.5m、倾角为的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为 B=0.2T 方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条03导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab 在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使 cd 在倾斜导轨上保持静止。ab 与两圆环导轨间的动摩擦因数均为 0.5，重力加速度为g=10m/s2。求：（1） 从上向下看 ab 应沿顺时针还是逆时针方向转动？（2）ab 转
19、动的角速度大小；（3）作用在 ab 上的外力的功率。21.【福建省龙岩市 2016 年高中毕业班 3 月教学质量检查理科综合】 （20 分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距 ，导轨电阻不计。导轨与水平面成 角固 定在一范围足够大的匀强磁0.5mL30场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根相同的金属杆 、 垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为MNPQ，电阻均为 。用长为 的绝缘细线 将两金属杆的中点相连，在下述运0.12kgm.1R1.0dO动中，金属杆与金属导轨始终接触良好。来源:Z。xx。k.Com（1）在 上施加平行于导轨的拉力，使 保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图
20、乙MNMN所示，则在什么时刻回路 的面积发生变化？QP（2）若磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为 ，将细线 剪断，同时用平行于导轨的拉力使0.4TBO金属杆 以 的速度沿导轨向上作匀速运动，求：拉力的最大功率；回路电阻的最大发热功率。12m/sv22.【天津市南开区 2016 届高三下学期第一次模拟考试理科综合】 （20 分）如 图 甲 所 示 ， 斜 面 的 倾 角 30，在 斜 面 上 放 置 一 矩 形 线 框 abcd， ab 边 的 边 长 L1=1 m， bc 边 的 边 长 L2=0.6 m， 线 框 的 质 量 m=1 kg， 线框的电阻 R= 0.1 ，线框受到沿斜面向上的恒
21、力 F 的作用，已知 F=15 N，线框与斜面间的动摩擦因数 = 。线框的边 abef gh，斜面的 ef hg 区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 的变化情况如图乙的 Bt 图象所示，时间 t 是从线框由静止开始运动起计时的。如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef 线和 gh 线的距离 x5.1 m，取 g10 m/s 2。求：（1）线框进入磁场前的加速度 a；（2）线框进入磁场时匀速运动 的速度 v；（3）在丙图中画出线框从静止开始运动直至 ab 边运动到 gh 线过程的 v-t 图象；（4）线框从静止开始运动直至 ab 边运动到 gh 线的过程中产生的焦耳热 Q。23.【天津市河东区 2016 届高三第二次模拟考试理科综合】 （20 分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K 和质量为 m 的“ U”框型缓冲车厢。在车厢的底板上 固定着两个光滑水平绝缘导轨 PQ、 MN，缓冲车的底部固定有电磁铁（图中未画出） ，能产生垂直于导轨平面并随车厢
