2019年高考物理 真題和模擬題分項(xiàng)匯編 專題12 電磁感應(yīng)（含解析）

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1、電磁感應(yīng)1（2019新課標(biāo)全國卷）空間存在一方向與直面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)A圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為【答案】BC【解析】AB、根據(jù)B-t圖象，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針，但在t0時刻，磁場的方向發(fā)生變化，故安培力方向的方向在t0時刻發(fā)生

2、變化，則A錯誤，B正確；CD、由閉合電路歐姆定律得：，又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，又根據(jù)電阻定律得：，聯(lián)立得：，則C正確，D錯誤。故本題選BC。2（2019新課標(biāo)全國卷）如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進(jìn)入磁場時加速度變小恰好為零，從PQ進(jìn)入磁場開始計(jì)時，到MN離開磁場區(qū)域?yàn)橹梗鬟^PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是【答案】AD【解析】于PQ進(jìn)入磁場時加速度為零，AB

3、若PQ出磁場時MN仍然沒有進(jìn)入磁場，則PQ出磁場后至MN進(jìn)入磁場的這段時間，由于磁通量不變，無感應(yīng)電流。由于PQ、MN同一位置釋放，故MN進(jìn)入磁場時與PQ進(jìn)入磁場時的速度相同，所以電流大小也應(yīng)該相同，A正確B錯誤；CD若PQ出磁場前MN已經(jīng)進(jìn)入磁場，由于磁通量不變，PQ、MN均加速運(yùn)動，PQ出磁場后，MN由于加速故電流比PQ進(jìn)入磁場時電流大，故C正確D錯誤。3（2019新課標(biāo)全國卷）楞次定律是下列哪個定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)？A電阻定律B庫侖定律C歐姆定律D能量守恒定律【答案】D【解析】楞次定律指感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量的變化,這種阻礙作用做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦?/p>

4、應(yīng)電流的電能,所以楞次定律的阻礙過程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程。4（2019新課標(biāo)全國卷）如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時，棒ab以初速度v0向右滑動。運(yùn)動過程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是【答案】AC【解析】ab棒向右運(yùn)動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向左做減速運(yùn)動，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當(dāng)兩棒速度相等時，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速

5、，一起做勻速運(yùn)動，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯誤。5（2019天津卷）單匝閉合矩形線框電阻為，在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量與時間的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是A時刻線框平面與中性面垂直B線框的感應(yīng)電動勢有效值為C線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D從到過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為【答案】BC【解析】由圖像可知時刻線圈的磁通量最大，因此此時線圈處于中性面位置，因此A錯誤；由圖可知交流電的周期為T，則，由交流電的電動勢的最大值為，則有效值為，故B正確，線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量，故C正確；從0時刻到時刻的平均感應(yīng)電動勢為，故D錯誤。6（2019山東省濰

6、坊市高三高考第三次模擬考試）如圖，將三根長度、電阻都相同的導(dǎo)體棒首尾相接，構(gòu)成一閉合的等邊三角形線框，a、b、c為三個頂點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場垂直于線框平面。用導(dǎo)線將a、c兩點(diǎn)接入電流恒定的電路中，以下說法正確的是A線框所受安培力為0Bac邊與ab邊所受安培力的大小相等Cac邊所受安培力是ab邊所受安培力的2倍Dac邊所受安培力與ab、bc邊所受安培力的合力大小相等【答案】C【解析】設(shè)總電流為I，則ac中的電流為，abc支路的電流為，若磁場方向垂直紙面向里，則由左手定則可知，ac受安培力向上，ab和bc受安培力分別是斜向左上和右上方，可知線框所受安培力不為0，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)F=BIL可知，ac邊所受安

7、培力，ab、bc邊所受安培力均為，則ac邊所受安培力是ab邊所受安培力的2倍；ab、bc邊所受安培力的夾角為120，則合力為，則ac邊所受安培力與ab、bc邊所受安培力的合力大小不相等，選項(xiàng)C正確，BD錯誤。7（2019東北三省四市高考二模）如圖所示，一個各短邊邊長均為L，長邊邊長為3L的線框，勻速通過寬度為L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，線框沿紙面運(yùn)動，開始時線框右側(cè)短邊ab恰好與磁場左邊界重合，此過程中最右側(cè)短邊兩端點(diǎn)a、b兩點(diǎn)間電勢差Uab隨時間t變化關(guān)系圖象正確的是ABCD【答案】D【解析】0L過程中，ab邊切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1BLv，a點(diǎn)電勢高于b，則UabBLv；

8、L2L過程中感應(yīng)電動勢E22BLv，a點(diǎn)電勢低于b，則Uab0；2L3L過程中，最左邊切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E33BLv，a點(diǎn)電勢高于b，則Uab3BLvBLv，故D正確，ABC錯誤。8（2019北京市通州區(qū)高考物理二模）課堂上，老師演示了一個有趣的電磁現(xiàn)象：將一鋁管豎立，把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強(qiáng)磁鐵從鋁管上端由靜止釋放，強(qiáng)磁鐵在鋁管中始終與管壁不接觸?？梢杂^察到，相比強(qiáng)磁鐵自由下落，強(qiáng)磁鐵在鋁管中的下落會延緩許多。下課后，好奇的小明將一塊較厚的泡沫塑料墊在電子秤上，再將這個鋁管豎直固定在泡沫塑料上（用以消除電子秤內(nèi)部鐵磁性材料與磁鐵相互作用的影響），如圖所示，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)

9、操作。在強(qiáng)磁鐵由靜止釋放至落到泡沫塑料上之前，關(guān)于強(qiáng)磁鐵的運(yùn)動和受力情況，下列情況可能發(fā)生的是A先加速下落后減速下落B始終做加速運(yùn)動，且加速度不斷增大C所受合力方向豎直向上D所受鋁管對它的作用力越來越大【答案】D【解析】A、強(qiáng)磁鐵在下落的過程中，鋁管切割磁感線產(chǎn)生感生電流，受到磁鐵所給的向下安培力作用，磁鐵受到向上的安培力反作用力。初始階段，磁鐵的速度較小，在鋁管中產(chǎn)生的安培力較小，磁鐵受到的向下重力大于向上的安培力反作用力，于是向下做加速度減小的加速運(yùn)動。如果鋁管足夠長，磁鐵的加速度減小到零，此時磁鐵受到的向下重力等于向上的安培力反作用力，之后磁鐵向下做勻速運(yùn)動。A、B均錯誤；C、由以上分析

10、可知，如果鋁管足夠長，強(qiáng)磁鐵在運(yùn)動過程中，所受合力方向先豎直向下后減為零，C錯誤；D、由于強(qiáng)磁鐵在鋁管中運(yùn)動的速度越來越大，鋁管切割磁感線產(chǎn)生感生電流越來越大，受到磁鐵所給的向下安培力越來越大，鋁管對強(qiáng)磁鐵的安培力反作用力也隨之越來越大，這是強(qiáng)磁鐵落到泡沫塑料上時還沒有達(dá)到最大速度或者剛好達(dá)到最大速度的情況，D正確。9（2019山東省濰坊市教科院高三高考模擬）如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是A01 s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢B1 s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力C12 s內(nèi)和23

11、 s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反D從上往下看，02 s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時針方向、后沿逆時針方向【答案】D【解析】01 s線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場增大，金屬環(huán)中磁通量增大，有面積縮小趨勢，故A錯誤；1 s末金屬環(huán)中感應(yīng)電流最大，但螺線管中電流為零，沒有磁場，與金屬環(huán)間無相互作用，所以1 s末圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)的重力，故B錯誤；12 s正方向電流減小，23 s反向電流增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向不變，感應(yīng)電流方向不變，故C錯誤；01 s線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場增大，金屬環(huán)中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，0l s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向；1 s2

12、s線圈中電流減小，產(chǎn)生的磁場減弱，金屬環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，1 s2 s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向；故D正確。10（2019北京市101中學(xué)三模）圖甲的銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。閉合電鍵S，給銅盤一個初動能，銅盤轉(zhuǎn)動方向和所處磁場如圖乙所示，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是A通過圓盤平面的磁通量增加B通過電阻R的電流方向向下C斷開電鍵S，圓盤將減速轉(zhuǎn)動D斷開電鍵S，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動【答案】C【解析】A由于磁感線的條數(shù)不變，故銅盤轉(zhuǎn)動過程中，穿過銅盤的磁通量不變，故A錯誤；B根據(jù)右手定則可知，電

13、流從D點(diǎn)流出，流向C點(diǎn)，因此通過電阻R的電流方向向上，故B錯誤；CD圓盤看成無數(shù)金屬棒組成，轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線形成電流，在磁場中的每一條金屬棒受安培力阻礙棒的運(yùn)動，所以斷開電鍵S，圓盤將減速轉(zhuǎn)動，故C正確，D錯誤。11（2019江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)高三5月模擬）如圖所示，一等腰三角形閉合金屬框架置于與勻強(qiáng)磁場方向垂直的平面內(nèi)，其底邊與磁場右邊界平行，在把框架從磁場中水平向右勻速拉出磁場的過程中，下列關(guān)于拉力F隨框架頂點(diǎn)離開磁場右邊界距離x變化的圖象中，正確的是ABCD【答案】D【解析】設(shè)等腰三角形的頂角為，此過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：，感應(yīng)電流為，線框受到的安培力為，線框做勻變速直線運(yùn)動

14、，由平衡條件可得：，由數(shù)學(xué)知識可知D選項(xiàng)正確，ABC錯誤。12（2019遼寧省遼陽市高考物理二模）如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與固定的水平長直導(dǎo)線AC在粗糙的水平絕緣桌面上，abAC。若導(dǎo)線AC中通有交變電流i2cos10t（A），規(guī)定水平向右為電流的正方向，線框始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是A該交變電流的有效值為2 ABt0.1 s時，線框中沒有感應(yīng)電流Ct0.075 s時，線框受到的靜摩擦力方向垂直指向ACDt0.05 s時，線框受到的靜摩擦力最大【答案】BC【解析】該交流電的周期T0.2 s，電流隨時間變化情況如圖所示：依據(jù)正弦式交流電的有效值與最大值的關(guān)系可知，故A錯誤；當(dāng)t0.1 s時，則直導(dǎo)線中交變電流i2cos10t（A）2A，此時電流的變化率為零，那么線框中沒有感應(yīng)電流，故B正確；當(dāng)t0.075s時，電流正向在增大，根據(jù)楞次定律可知線框受到的安培力方向垂直于AC向外，根據(jù)平衡條件可得線框受到的靜摩擦力方向垂直指向AC，故C正確；t0.05 s時，通電電流為零，導(dǎo)線和線框之間沒有安培力，則摩擦力為零，故D錯誤。故選BC。 9