2005高考《电磁感应》试题归类解析 5页

‎2005高考《电磁感应》试题归类解析 一、考纲解读 内容 要求 说明 ‎1．电磁感应现象 II ‎2．感应电流的方向、楞次定律与右手定则 II 不要求判断内电路中各点电势高低 ‎3．法拉第电磁感应定律 II 导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限L垂直B、V的情况 ‎4．自感现象与日光灯 I 二、考点统计 考点（内容）‎ 试卷 题号 题型 分值 ‎1．电磁感应现象的实际应用 广东卷大综 ‎28‎ 选择题 ‎6分 ‎2．楞次定律与右手定则 北京卷理综 ‎21‎ 选择题 ‎6分 全国卷理综3‎ ‎16‎ 选择题 ‎6分 ‎3．‎ 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 ①感应电动势与感应电流大小 辽宁卷大综 ‎34‎ 选择题 ‎6分 上海卷物理 ‎11‎ 选择题 ‎6分 全国卷理综1‎ ‎19‎ 选择题 ‎6分 ②与力学、能量综合 广东卷物理 ‎6‎ 选择题 ‎6分 ③与电场、能量综合 广东卷物理 ‎17‎ 计算题 ‎16分 ④与电路、能量综合 天津卷理综 ‎16‎ 选择题 ‎6分 天津卷理综 ‎23‎ 计算题 ‎16分 上海物理卷 ‎22‎ 计算题 ‎14分 江苏卷物理 ‎16‎ 计算题 ‎16分 三、考题例示 ‎（一）考查电磁感应现象的实际应用 ‎1．（广东大综卷第28题）电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理[ ]‎ A．动圈式话筒 B．白炽灯泡 C．磁带录音机 D．日光灯镇流器 解析：动圈式话筒是通过线圈振动引起线圈中磁通量变化从而激起感应电流，把声音信号转化为电信号；磁带录音机录音原理与动圈式话筒相同，放音时磁带经过放音头，放音头内线圈中磁通量变化激起感应电流，磁信号转化为电信号，再经扬声器还原为声音；日光灯镇流器通过自感原理工作。三者均属于电磁感应现象。白炽灯泡是利用电流的热效应发热发光。选项B正确。‎ ‎（二）考查感应电流的方向、楞次定律与右手定则 图 1‎ ‎2．（北京理综卷第21题）现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图1连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断[ ]B A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 解析：滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，A线圈中磁通量减小，引起B线圈中磁通量减小，此时连接B线圈的电流计指针向右偏转。依此可知，只要B线圈中磁通量减小，就能确定电流计指针就向右偏转；反之，若B线圈中磁通量增大，电流计指针就向左偏转。依此推断选项B正确。‎ 图 2‎ ‎3．（全国理综3卷第16题）如图2所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）[ ]‎ A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 图 3‎ 解析：当磁铁向下运动时，在线圈中产生增大的磁通量，且原磁场方向向下。依据楞次定律线圈中感应电流的磁通量阻碍此磁通量的变化，感应电流的磁场方向应向上，依安培定则，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反。又依楞次定律感应电流所受安培力阻碍相对运动，故磁铁与线圈相互排斥阻碍靠近。选项D正确。‎ ‎（三）考查法拉第电磁感应定律 ①计算感应电动势或感应电流大小 ‎4．（全国理综1卷第19题）图3中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图3）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正， 则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是[ ]‎ 解析：通过线圈的磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可确定线圈中先产生逆时针感应电流（a→d→c→b→a，为负）后产生顺时针感应电流（a→b→c→d→a，为正）。选项B正确。线圈在磁场中的有效切割长度先后均是由短变长，选项B对感应电流I大小随时间t变化的描述也是正确的。‎ ②法拉第电磁感应定律与力学、能量综合 图 4‎ ‎5．（广东物理卷第6题）如图4所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中 A．回路中有感应电动势 B．两根导体棒所受安培力的方向相同 C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒 D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 解析：剪断细线后，两棒在弹簧弹力作用下远离，回路中磁通量增大，回路中产生感应电动势，A选项正确。两根导体棒中感应电流方向相反，所受安培力的方向相反，B选项错误。两根导体棒和弹簧构成的系统合外力为零，系统动量守恒，但感应电流将机械能转化为电能，进而转化为内能，机械能不守恒，C选项错误，D选项正确。‎ ③法拉第电磁感应定律与电场、能量综合 图 5‎ ‎6．（广东物理卷第17题）如图5所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l。t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m，带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。‎ ‎（1）要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？‎ ‎（2）要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系？‎ 解析：（1）由题意可知，1板为正极，2板为负极。 （1）‎ 两极板的电压， （2）‎ 而 （3）‎ 带电液滴受的电场力： （4）‎ 故 ‎ ‎ （5）‎ 讨论：①若a>0，液滴向上偏转，做类平抛运动。‎ ‎ （6）‎ 当液滴刚好射出时：有 ‎ 故 （7）‎ 由（2）（3）（7）得 （8）‎ 要使液滴能射出，必须满足y