1、 专题专题 11 11 电磁感应电磁感应 1. （2013 全国新课标理综 II 第 16 题） 如图，在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导线 框；在导线框右侧有一宽度为 d（dL）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向 竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并 通过磁场区域.下列 v-t 图象中，可能正确描述上述过程的是 答案 D 解析:由于导线框闭合，导线框以某一初速度向右运动，导线框右侧边开始进入磁场时，切割磁感线产生 感应电动势和感应电流，右侧边受到安培力作用，做减速运动；导线框完全进入磁场
2、中，导线框中磁通量 不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，做匀速运动；导线框右侧边开始出磁场时，左侧边切割 磁感线产生感应电动势和感应电流，左侧边受到安培力作用，导线框做减速运动；所以可能正确描述运动 过程的速度图象是 D. 2. （2013 全国新课标理综 1 第 17 题） 如图.在水平面(纸面)内有 三报相同的均匀金属棒 ab、ac 和 MN，其中 ab、ac 在 a 点接触， 构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使 MN 向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中 MN 始终与bac 的 平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间 t 的关系图线.
3、可能正确的是 答案：A 解析：设“V”字型导轨夹角为 2，均匀金属棒单位长度电阻为 r， MN 向右以速度 v 匀速运动，则 t 时刻切割磁感线的金属棒长度为 L=2vttan，金属棒 t 时刻切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv=2B v 2ttan，回路电阻 R=(2vt/cos+2vttan)r，回路中电流 i=E/R= Bvtan/(1/cos+tan)r，与时间 t 无关，所以回路中电流 i 与时间 t 的关系图线.可能正确的是 A. 3 （2013 高考上海物理第 11 题） 如图， 通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面， 位置靠近 ab 且相互绝缘. 当 MN 中电流
4、突然减小时，线圈所受安培力的合力方向 (A)向左 (B)向右 (C)垂直纸面向外 (D)垂直纸面向里 答案：B 解析：当 MN 中电流突然减小时，单匝矩形线圈 abcd 垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩 形线圈 abcd 中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选 项 B 正确. 4 （2013 高考四川理综第 7 题）如图所示，边长为 L、不可形变的正方形导体框内有半径为 r 的圆形区域， 其磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系为 Bkt(常量 k0).回路中滑动变阻器 R 的最大阻值为 R0， 滑动片 P 位于滑动变阻器中央，定值电阻
5、R1R0、R2 1 2 R0.闭合开关 S， 电压表的示数为 U，不考虑虚线 MN 右侧导体的感应电动势.则 AR2两端的电压为 7 U B电容器的 a 极板带正电 C滑动变阻器 R 的热功率为电阻 R2的 5 倍 D正方形导线框中的感应电动势为 kL 2 答案：AC 解析：滑动片 P 位于滑动变阻器中央，回路总电阻 R= 1 2 R0+ 1 2 1 2 R0+R0= 7 4 R0.设 R2两端的电压为 U，由 U R = 0 1 4 U R ， 解得 U= 1 7 U,选项 A 正确.由楞次定律可知， 正方形导体框内产生的感应电流方向为逆时针方 向，电容器的 a 极板带负电，选项 B 错误.
6、滑动变阻器 R 的热功率为（ 1 7 U） 2(1 2 R0)+ 2 2 0 7 4 U R ( 1 2 R0)= 10 49 2 0 U R , 电阻 R2的热功率为（ 1 7 U） 2(1 2 R0) = 2 49 2 0 U R ,由 10 49 2 0 U R 2 49 2 0 U R =5 可知，滑动变 阻器 R 的热功率为电阻 R2的 5 倍，选项 C 正确.由法拉第电磁感应定律，正方形导体框内产生的感应电动 势 E=kr 2.选项 D 错误. 5.(2013 高考北京理综第 17 题)如图，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆 MN 在 平行金属导轨上以速度
7、v 向右匀速滑动, MN 中产生的感应电动势为 El；若磁感应强度增为 2B,其他条件不 变，MN 中产生的感应电动势变为 E2.则通过电阻 R 的电流方向及 E1与 E2之比 El E2分别为 A. ca，21 B. ac，21 C. ac，12 D. ca，12 答案：C 解析：由右手定则可判断出 MN 中电流方向为从 N 到 M，通过电阻 R 的电流方向为 ac.根据法拉第电磁感 应定律.E=BLv， 若磁感应强度增为 2B,其他条件不变， MN 中产生的感应电动势变为原来的 2 倍， El E2=1 2，选项 C 正确. 6. （2013 高考山东理综第 14 题）将一段导线绕成图甲所
8、示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回 路的 ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场中.回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的 正方向，其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图像如图乙所示.用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平向右为 F 的正方向，能正确反映 F 随时间 t 变化的图像是 答案：B 解析：在 0 到 T/4 时间内，磁感应强度均匀减小，回路中产生的感应电流恒定，由楞次定律可判断出为顺 时针方向.由左手定则可判断出 ab 边受到的安培力方向为水平向左.同理可判断出其它时间段的安培力方 向，能正确反映 F 随时间 t 变化的图像是 B. 7 （2013 全国高考大纲版
9、理综第 17 题）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点， 两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且 不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转， 角速度为，t0 时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示.若选取从O指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是（ ） 答案：C 解析：导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，在转过 180的过程中，切割磁感线的导体 棒长度先不均匀增大后减小，由右手定则可判断出感应电动势的方向为由O指向A为正，所以下列描述导 体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正
10、确的是 C. 8.（2013 高考福建理综第 18 题）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度 静止释放，用 t1、t2分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形 状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界 OO平行，线框平面与磁场方向垂直.设 OO 下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程 中速度 v 随时间 t 变化的规律 O A t E O A t E O B t E O C t E O D 答案：A 解析：矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，先做自由落体运动.进入磁场后，若所受安 培力大于重力，线框做加速度逐渐减小的
11、减速运动，反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规律可能 是图象 B.若所受安培力等于重力，线框做匀速运动，反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规律可能 是图象 D.若所受安培力小于重力，线框做加速度逐渐减小的加速运动，到线框完全进入磁场区域，线框做 自由落体运动， 反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规律可能是图象 C.不可能反映线框下落过程中 速度 v 随时间 t 变化的规律是图象 A. 9 （2013 高考天津理综物理第 3 题） 如图所示， 纸面内有一矩形导体闭合线框 abcd ab 边长大于 bc 边长， 置于垂直纸面向里、边界为 MN 的匀强磁场外，线框
12、两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向 均垂直于 MN.第一次 ab 边平行 MN 进入磁场线框上产生的热量为 Q1， 通过线框导体横截面的电荷量为 q1： 第二次 bc 边平行 MN 进入磁场线框上产生的热量为 Q2，通过线框导体横截面的电荷量为 q2，则 AQ1Q2 ，q1=q2 BQ1Q2 ，q1q2 CQ1=Q2 ，q1=q2 DQ1=Q2 ，q1q2 答案：A 解析：根据功能关系，线框上产生的热量等于克服安培力做功.由 F=BIL，I=E/R，E=BLv，第一次 ab 边平 行 MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q1=W1=F1L2= 22 1 B L v R L2= 2 B Sv R L1. 第二次 bc 边平行 MN 进入磁场线 框上产生的热量为 Q2=W2=F2L1= 22 2 B L v R L1= 2 B Sv R L2.由于L1 L2，所以 Q1Q2.由 I=q/t，E=/t，E=IR， 联立解得：q=/R.两次磁通量变化 相同，所以 q1=q2，选项 A 正确.
