2020高考物理 月刊專版 專題09 交變電流和電磁感應高考在線1

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1、交變電流和電磁感應 1. 2020·全國卷Ⅱ·18如圖，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為、和，則 A．>> B. << C. >> D. << 2． 2020·江蘇物理·2一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應強度在1 s 時間內均勻地增

2、大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應強度不變，在1 s 時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值為 （A） （B）1 （C）2 （D）4 答案：B 3. 2020·新課標·14 4. 2020·新課標·21如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場.一銅質細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為，下落距離為0.8R時電動勢大小為，忽略渦流損耗和邊緣

3、效應.關于、的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是 A、>，a端為正 B、>，b端為正 C、<，a端為正 D、<，b端為正 5. 2020·上海物理·19如右圖，一有界區(qū)域內，存在著磁感應強度大小均為，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為，邊長為的正方形框的邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖 【解析】在0-，電流均勻增大，排除CD. 在-，兩邊感應電流方向相同，大小相加，故電流大。 在，因右邊離開磁場，只有一邊

4、產(chǎn)生感應電流，故電流小，所以選A。 本題考查感應電流及圖象。 難度：難。 6．2020·海南物理·2一金屬圓環(huán)水平固定放置?，F(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán) A．始終相互吸引 B．始終相互排斥 C．先相互吸引，后相互排斥 D．先相互排斥，后相互吸引 【解析】由法拉第電磁感應定律可知，當線圈中電流不變時，不產(chǎn)生自感電動勢，A對；當線圈中電流反向時．相當于電流減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相同，B錯；當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流的增大，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反，C對；

5、當線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相同，D錯。 8．2020·天津·11如圖所示，質量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω，長度l=0.4m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上。框架質量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計且足夠長。電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM’、NN’保持良好接觸，當ab運動到某處時，框架開始運動。設框架與水平

6、面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2. (1)求框架開始運動時ab速度v的大??； （2）從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過程ab位移x的大小。 框架開始運動時 ⑦ 由上述各式代入數(shù)據(jù)解得 ⑧ （2）閉合回路中產(chǎn)生的總熱量 ⑨ 由能量守恒定律，得 ⑩ 代入數(shù)據(jù)解得 ⑾ 9．2020·江蘇物理·13如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋

7、放。導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求： （1） 磁感應強度的大小B； （2） 電流穩(wěn)定后， 導體棒運動速度的大小v； （3） 流經(jīng)電流表電流的最大值 答案： 10．2020·福建·21如圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為的絕緣斜面上，導軌上端連接一個定值電阻。導體棒a和b放在導軌上，與導軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內，存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場?，F(xiàn)對a棒施以平行導軌斜向上的拉力，使它沿導軌勻速向上運動，此時放在導軌下端的b棒恰好靜止。當a棒運動到磁場

8、的上邊界PQ處時，撤去拉力，a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動，此時b棒已滑離導軌。當a棒再次滑回到磁場邊界PQ處時，又恰能沿導軌勻速向下運動。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質量為m，重力加速度為g，導軌電阻不計。求 （1） a棒在磁場中沿導軌向上運動的過程中，a棒中的電流強度I，與定值電阻R中的電流強度IR之比； （2） a棒質量ma; （3） a棒在磁場中沿導軌向上運動時所受的拉力F。 答案： 11. 2020·上海物理·32如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個與水平面內，并處在磁感應強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框

9、架的電阻非均勻分布，將質量m=0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并且框架接觸良好，以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標，金屬棒從處以的初速度，沿x軸負方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用。求： （1）金屬棒ab運動0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q； （2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關系； （3）為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電量q，某同學解法為：先算出金屬棒的運動距離s，以及0.4s時回路內的電阻R，然后代入q=求解。指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結果。 解析： （3）錯誤之處：因框架的電阻非均勻分布，所求是0.4s時回路內的電阻R，不是平均值。 正確解法：因電流不變，所以。 本題考查電磁感應、電路與牛頓定律、運動學公式的綜合應用。