2013高考物理 真題分類解析 專題12 電磁感應(yīng)

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1、2013高考物理分類解析 2013高考物理分類解析 專題十二、電磁感應(yīng) 1. （2013全國新課標(biāo)理綜II第16題） 如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d（d>L）的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域。下列v--t圖象中，可能正確描述上述過程的是 16.答案D 【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)、安培力、速度圖像及其相關(guān)知識，意在考查考生分析解決問題的能力和應(yīng)用圖象描述物理過程的能力。 【解題思路】由于導(dǎo)線框

2、閉合，導(dǎo)線框以某一初速度向右運動，導(dǎo)線框右側(cè)邊開始進(jìn)入磁場時，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，右側(cè)邊受到安培力作用，做減速運動；導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場中，導(dǎo)線框中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框不受安培力作用，做勻速運動；導(dǎo)線框右側(cè)邊開始出磁場時，左側(cè)邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，左側(cè)邊受到安培力作用，導(dǎo)線框做減速運動；所以可能正確描述運動過程的速度圖象是D。 【誤區(qū)警示】解答此題的誤區(qū)有三，一是認(rèn)為導(dǎo)線框可能不閉合，錯誤選A；二是沒有考慮到題給條件d>L，誤選C；三是沒有考慮到安培力是變力，誤選B。 2. （2013全國新課標(biāo)理綜1第17題）如圖.在水平面(紙面)內(nèi)有三報相

3、同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌。空間存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線.可能正確的是 【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)、閉合電路歐姆定律等基礎(chǔ)知識點，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識定量分析物理問題，解決問題的能力。 答案：A 解析：設(shè)“V”字型導(dǎo)軌夾角為2θ，均勻金屬棒單位長度電阻為r，MN向右以速度v勻速運動，則t時刻切割磁感線的金屬棒長度為L=2vttanθ，金屬棒t時刻切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=2B

4、v2ttanθ，回路電阻R=(2vt/cosθ+2vttanθ)r，回路中電流i=E/R= Bvtanθ/(1/cosθ+tanθ)r，與時間t無關(guān)，所以回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線.可能正確的是A。 3．（2013高考浙江理綜第15題）磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈，當(dāng)以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。其E-t關(guān)系如右圖所示。如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t關(guān)系可能是 答案：D 解析：如果只將刷卡速度改為v0/2，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小為原來的1/2，刷卡時間增大為原來的2倍，線圈中的E-t關(guān)系可能是D。

5、4．（2013高考上海物理第11題）如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向 (A)向左 (B)向右 (C)垂直紙面向外 (D)垂直紙面向里 答案：B 解析：當(dāng)MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項B正確。 5．（2013高考安徽理綜第16題）如圖所示，足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω

6、。一導(dǎo)體棒MV垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MV由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6） A．2.5m/s，1W B．5m/s，1W C．7.5m/s，9W D．15m/s，9W 【答案】 B 【 解析】導(dǎo)體棒勻速下滑，由平衡條件，mgsinθ=F+μmgcosθ。又F=BIL I=E/(

7、R+r),E=BLv，聯(lián)立解得：v=5m/s；電路的總功率P=Fv，小燈泡的功率PL=PR/(R+r)，聯(lián)立解得：PL=1W。選項B正確。 6．（2013高考四川理綜第7題）如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)體框內(nèi)有半徑為r的圓形區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為B＝kt(常量k＞0)?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝R0。閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢。則 A．R2兩端的電壓為 B．電容器的a極板帶正電 C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍 D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為

8、kL2 6.AC解析：滑動片P位于滑動變阻器中央，回路總電阻R=R0+R0+R0=R0.設(shè)R2兩端的電壓為U’，由=，解得U’=U,選項A正確。由楞次定律可知，正方形導(dǎo)體框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，電容器的a極板帶負(fù)電，選項B錯誤?；瑒幼冏杵鱎的熱功率為（U）2÷(R0)+×(R0)=, 電阻R2的熱功率為（U）2÷(R0) =,由÷=5可知，滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍，選項C正確。由法拉第電磁感應(yīng)定律，正方形導(dǎo)體框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=kπr2。選項D錯誤。 7. .(2013高考北京理綜第17題)如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN

9、在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動, MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為El；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比El∶ E2分別為 A. c→a，2∶1 B. a→c，2∶1 C. a→c，1∶2 D. c→a，1∶2 答案：C 解析：由右手定則可判斷出MN中電流方向為從N到M，通過電阻R的電流方向為a→c。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律。E=BLv，若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，El∶ E2=1∶2，選項C正確。 8. （2013高考山東理綜第14題）將一段導(dǎo)線繞成圖甲所

10、示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ中?；芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖像是 答案：B 解析：在0到T/4時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，由楞次定律可判斷出為順時針方向。由左手定則可判斷出ab邊受到的安培力方向為水平向左。同理可判斷出其它時間段的安培力方向，能正確反映F隨時間t變化的圖像是B。 O A ω 9．（2013全國高考大綱版理綜第17

11、題）紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω，t＝0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示。若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是（ ） t E O A t E O B t E O C t E O D ．答案：C 解析：導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)過180°的過程中，切割磁感線的導(dǎo)體棒長度先不均勻增大后減小，由右

12、手定則可判斷出感應(yīng)電動勢的方向為由O指向A為正，所以下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是C。 10 （2013高考福建理綜第18題）如圖，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界OO’平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO’下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律 答案：A 解析：矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，先做自由落體運動。進(jìn)入磁場后，若所受安培力大于重力，線框做加速度

13、逐漸減小的減速運動，反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律可能是圖象B。若所受安培力等于重力，線框做勻速運動，反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律可能是圖象D。若所受安培力小于重力，線框做加速度逐漸減小的加速運動，到線框完全進(jìn)入磁場區(qū)域，線框做自由落體運動，反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律可能是圖象C。不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律是圖象A。 11．（2013高考天津理綜物理第3題）如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd．a(chǎn)b邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。

14、第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場．線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1：第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場．線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則 A．Q1>Q2 ，q1=q2 B．Q1>Q2 ，q1>q2 C．Q1=Q2 ，q1=q2 D．Q1=Q2 ，q1>q2 答案：A 解析：根據(jù)功能關(guān)系，線框上產(chǎn)生的熱量等于克服安培力做功.由F=BIL，I=E/R，E=BLv，第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1=W1=F1L2=L2=L1. 第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場．線框上產(chǎn)生的熱量為Q2=W2=F2L1=L1=L2.由于L1> L2，所以Q1>Q2。由I=q/△t，E=△Φ/△t，E=IR，聯(lián)立解得：q=△Φ/R。兩次磁通量變化△Φ相同，所以q1=q2，選項A正確。