1、2007 年高考物理试题分类汇编电磁感应一、选择题1、全国卷如图所示，LOOL为一折线，它所形成的两个角LOO 和OO L均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直 OO的方向以速度 v 做匀速直线运动，在 t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流时间（I t）关系的是（时间以 l/v 为单位） （ D ）2、全国卷如图所示，在 PQ、QR 区域中存在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。一导线框 abcdefa 位于纸面内，框的邻边都互相垂直，bc边与磁场的边界 P 重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示
2、。从 t=0 时刻开始，线框匀速很长两个磁场区域，以 abcdef 为线框中的电动势 的正方向，以下四个 关t系示意图中正确的是(C)3、山东卷用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N 两点间的电压分别为Ua、U b、U c和 Ud.下列判断正确的是A U aUbUcUd B. UaUbUdUc C. Ua=UbUc=Ud D. UbUaUdUcNSR Cab4、宁夏卷电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N 极接近线圈上
3、端的过程中，流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是A从 a 到 b，上极板带正电 B从 a 到 b，下极板带正电C从 b 到 a，上极板带正电 D从 b 到 a，下极板带正电二、计算与论证题1、北京卷用密度为 d、电阻率为 、横截面积为 A 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框 。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。ab设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的 边和a边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为 B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力） 。（1）求方框下落的最大速度 vm（设磁场区域在数值方向
4、足够长） ；（2）当方框下落的加速度为 时，求方框的发热功率 P；2g（3）已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h，其速度为 vt（v tvm） 。若在同一时间 t 内，方框内产生的热与一恒定电流 I0 在该框内产生的热相同，求恒定电流 I0 的表达式。（1）方框质量 方框电阻 4LAd4LRA方框下落速度为 v 时，产生的感应电动势 2EBv感应电流 2EBIR方框下落过程，受到重力 G 及安培力 F，方向竖直向下4GmgLAd，方向竖直向下2BFIv当 F=G 时，方框达到最大速度，即 v=vm则 2m4ALvdg方框下落的最大速度 2B（2）方框下落加速度为 时，有 ，2ggILm则
5、 4gAdIBL方框的发热功率 224ALdgPIRB（3）根据能量守恒定律，有 201tmhvIRt201tmIghvt解得恒定电流 I0 的表达式 。20tdIAgt2、四川卷如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为 L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场中。一导体杆 ef 垂直于 P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为 r、边长为 L2 的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B2 的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对
6、a、b 点的作用力。(1)通过 ab 边的电流 Iab 是多大?(2)导体杆 ef 的运动速度 v 是多大?解：（1）设通过正方形金属框的总电流为 I，ab 边的电流为 Iab，dc 边的电流为 Idc，有 I43abI41dc金属框受重力和安培力，处于静止状态，有 2dc2abLIBImg由解得： 2LB4g3Iab（2）由（1）可得 2I设导体杆切割磁感线产生的电动势为 E，有 EB 1L1v 设 ad、dc、cb 三边电阻串联后与 ab 边电阻并联的总电阻为 R，则 r43根据闭合电路欧姆定律，有 IE/R 由解得 21LB4mgr3v3、上海卷如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于
7、水平面内，间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的电阻，质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度 v1 匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。（1）求导体棒所达到的恒定速度 v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若 t0 时磁场由静止开始水平向
8、右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其 v-t 关系如图（b）所示，已知在时刻 t 导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。（1）EBL（v 1v 2） ，IE/R，FBIL ，速B2L2（ v1 v2）R度恒定时有：f，可得： v2v 1 ，B2L2（ v1 v2）R fRB2L2（2）f m ， B2L2v1R（3）P 导体棒 Fv 2f ，P 电路 E 2/R B2L2（ v1 v2） 2R f2RB2L2，（4）因为 fma，导体棒要做匀加速运动，必有 v1v 2 为常数，设为B2L2（ v1 v2）Rv，a ，则 fma，可解得：
9、a 。vt vt B2L2（ at vt）R B2L2 vt fRB2L2t mR4、天津卷两根光滑的长直金属导轨导轨 MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M 处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R，电容器的电容为 C。长度也为 l、阻值同为 R 的金属棒 ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在 ab运动距离为 s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 Q。求：（1）ab 运动速度 v 的大小；（2）电容器所带的电荷量 q. 制作（1）设 ab 上产生的感应电动势为 E，回
10、路中电流为 I，ab 运动距离 s 所用的时间为 t，则有：E=BLv I= t= Q=I2(4R)t 由上述方程得：v=E4R st 4QRB2l2s（2）设电容器两极板间的电势差为 U，则有：U=IR 郝双 师制作电容器所带电荷量 q=CU 解得 q=CQRBls5、广东卷如图 15（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L，距左端 L 处的中间一段被弯成半径为 H 的 1/4 圆弧，导轨左右两段处于高度相差 H 的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场 B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t） ，如图 15（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置
11、一质量为 m 的金属棒 ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间 t0 滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g。（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？ R m v1 B L （ a） v vt O t t （2）求 0 到时间 t0 内，回路中感应电流产生的焦耳热量。（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 B0 的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。解：（1）感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同。 （2）0t 0 时间内，设回路中感应电动势大小
12、为 E0，感应电流为 I，感应电流产生的焦耳热为 Q，由法拉第电磁感应定律： 020tBL根据闭合电路的欧姆定律： RI由焦定律及有： tBL0242（3）设金属进入磁场 B0 一瞬间的速度变 v，金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒：21mvgH在很短的时间 内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场 B0 区域瞬间的感应电动t势为 E，则： vtx,)(20BLx由闭合电路欧姆定律及，求得感应电流： 002tLgHRBI根据讨论：I.当 时，I =0；02tLgHII.当 时， ，方向为 ；0t02tgRBI abIII.当 时， ，方向为 。02tLgHgHtLRBI20 ba6、江
13、苏卷如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为 d=0.5m，现有一边长 l=0.2m、质量 m=0.1kg、电阻 0.1 的正方形线框以 v0=7m/s 的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求（）线框边刚进入磁场时受到安培力的大小。（）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热。（）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 n。7、重庆卷 t=0 时，磁场在 xOy 平面内的分布如题 23 图所示.其磁感应强度的大小均为 B0,方向垂直于 xOy 平面,相邻磁场区域的磁场方向相反 .每个同向磁场区域的
14、宽度均为 l0.整个磁场以速度 v沿 x 轴正方向匀速运动.(1)若在磁场所在区间，xOy 平面内放置一由 a 匝线圈串联而成的矩形导线框 abcd,线框的 bc 边平行于 x 轴.bc=l B、ab= L,总电阻为 R,线框始终保持静止.求线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;线框所受安培力的大小和方向.(2)该运动的磁场可视为沿 x 轴传播的波，设垂直于纸面向外的磁场方向为正，画出 L=0 时磁感应强度的波形图，并求波长 和频率 f.解：(1) 切割磁感线的速度为 v,任意时刻线框中电动势大小 g=2nBvLv (1)导线中的电流大小 I= (2)RLnB2线框所受安培力的大小和方向(3)vLInF20042由左手定则判断，线框所受安培力的方向始终沿 x 轴正方向.(2)磁感应强度的波长和频率分别为 (4)02l（3） (5)vlf2t=0 时磁感应强度的波形图如答 23 图答 23 图统计：4 道选择题，7 道计算题计算题中基本全是导体棒切割磁感线的问题
