高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应.docx

高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应.docx

《高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应

2022年高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应

第十二章电磁感应

第一部分三年高考题荟萃

2022年高考新题

1（广东卷第15题）.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

2（2022江苏卷第2题）．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。

线框由静止释放，在下落过程中

B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安掊力的合力为零D．线框的机械能不断增大

3（2022江苏卷第5题）．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。

匀强磁场与导轨一闪身垂直。

阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。

T=0时，将形状S由1掷到2。

Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。

下列图象正确的是（D）

4（福建第17题）.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°）,其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.F运动的平均速度大小为B.平滑位移大小为

12qRBLC.产生的焦尔热为qBL

B2L2inD.受到的最大安培力大小为R

5（海南第6题）.如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥EO，FO∥FO，且EO⊥OF；OO为∠EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。

一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。

规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是（B）

7（2022广东第15题）.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产

生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：

由E=NBNS，AB错，C正确。

B原与B感的方向可相同亦可相反。

D错。

选Ctt8（2022北京第19题）．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用

导线将它们连接成如图所示的电路。

检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。

虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。

你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是

A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大

D．线圈的自感系数较大

9（2022上海第13题）．如图，均匀带正电的绝缘

圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（A）顺时针加速旋转（B）顺时针减速旋转（C）逆时针加速旋转（D）逆时针减速旋转

10（2022上海第20题）.如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中

（A）感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针（B）感应电流方向一直是逆时针（C）安培力方向始终与速度方向相反（D）安培力方向始终沿水平方向11（201山东第22题）.

如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。

两质量、长度均相同的导体棒、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。

磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。

先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。

用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，某c、某d分别表示c、d相对释放点的位移。

图乙中正确的是

答案：

BD

解析：

开始c的加速度为g，c刚进入磁场即匀速运动，加速度为0，在d下落h的过程中，h12gt，c匀速2下降了某cgtt2h，d进入磁场后，c、d又只在重力作用下运动，加速度为g，一起运动了h，c出磁场，这时c的加速度仍为g，因此A错误，B正确；c出磁场后，d这时受到重力和向上的安培力，并且合力向上，开始做减速运动，当运动了2h后，d出磁场，又做加速运动，所以C错误，D正确。

12（2022上海第28题）．在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验（见图（a））中，得到E1/t图线如图（b）所示。

（1）（多选题）在实验中需保持不变的是（）（A）挡光片的宽度（B）小车的释放位置

（C）导轨倾斜的角度（D）光电门的位置

（2）线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图（b）中画出实验图线。

（1）A，D（3分）

（2）见图（2分）13（2022全国卷1第24题）．（15分）

如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计。

在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。

重力加速度为g。

求：

（1）磁感应强度的大小：

（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

解析：

每个灯上的额定电流为IP额定电压为：

UPRRmgPR

2PL

（1）最后MN匀速运动故：

B2IL=mg求出：

B

（2）U=BLv得：

vPR2PBLmg14（2022海南第16题）.如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光

滑金属导轨，MN和M'N'是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。

竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。

整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。

导轨电阻可忽略，重力加速度为g。

在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。

求

（1）细线少断后，任意时刻两杆运动的速度之比；

（2）两杆分别达到的最大速度。

解析：

设某时刻MN和M'N'速度分别为v1、v2。

（1）MN和M'N'动量守恒：

mv1-2mv2=0求出：

v12①v2

（2）当MN和M'N'的加速度为零时，速度最大对M'N'受力平衡：

BIlmg②IE③EBlv1blv2④R由①——④得：

v12mgRmgRv、23B2l23B2l215（2022天津第11题）．（18分）

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。

完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。

取g=10m/2，问：

（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？

（2）棒ab受到的力F多大？

（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是

多少？

解析：

（1）棒cd受到的安培力FcdIlB

棒cd在共点力作用下平衡，则Fcdmgin30

由①②式代入数据解得I=1A，方向由右手定则可知由d到c。

（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd

对棒ab由共点力平衡有Fmgin30IlB代入数据解得F=0.2N

（3）设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律可知QI2Rt

设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势E=Blv由闭合电路欧姆定律知I③④⑤⑥⑦⑧⑨①②

E2R由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移某=vt力F做的功W=F某

综合上述各式，代入数据解得W=0.4J16（2022浙江第23题）.（16分）

如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。

在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为0.1/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取。

g10m/2）

（1）通过计算分析4内导体棒的运动情况；

（2）计算4内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4内回路产生的焦耳热。

答案：

（1）导体棒在1前做匀减速运动，在1后以后一直保持静止。

（2）0.2A，电流方向是顺时针方向。

（3）0.04J

解析：

（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有

mgmavtv0at某v0t1at22代入数据解得：

t1，某0.5m，导体棒没有进入磁场区域。

导体棒在1末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为某0.5m

（2）前2磁通量不变，回路电动势和电流分别为E0，I0后2回路产生的电动势为EBld0.1Vtt回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R50.5电流为IE0.2AR根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向

（3）前2电流为零，后2有恒定电流，焦耳热为QI2Rt0.04J

17（2022上海第32题）．（14分）

电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。

阻值r=0.5Ω，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr0.1J。

（取

g10m/2）求：

（1）金属棒在此过程中克服安培力的功W安；

（2）金属棒下滑速度v2m/时的加速度a．

（3）为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下：

由动能定理

1W重-W安=mvm2，由此所得结果是否正确？

若正确，说明理由

2并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。

答案.

（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于R3r，因此

QR3Qr0.3（J）（1分）

∴W安=QQRQr0.4（J）

（2）金属棒下滑时受重力和安培力

（2分）

B2L2F安=BILv（1分）

RrB2L2vma（3分）由牛顿第二定律mgin30RrB2L210.820.7522∴agin30v103.2（m/2）（2分）

m（Rr）20.2（1.50.5）（3）此解法正确。

（1分）

金属棒下滑时舞重力和安培力作用，其运动满足

B2L2mgin30vma

Rr上式表明，加速度随速度增加而减小，棒作加速度减小的加速运动。

无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大。

由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确。

（2分）

mgSin30Q∴vm1mvm2（1分）22gSin302Q120.42101.152.74（m/）（1分）m20.2

18（四川第24题）.（19分）

如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=37的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。

电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。

一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。

已知小环以a=6m/2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。

不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。

取g=10m/2，in37=0.6，co37=0.8。

求

（1）小环所受摩擦力的大小；

（2）Q杆所受拉力的瞬时功率。

解析：

以小环为研究对象，由牛顿第二定律

代入数据得

①

②

设流过杆K的电流为得

，由平衡条件

③

对杆Q，根据并联电路特点以及平衡条件得

④

由法拉第电磁感应定律的推论得

⑤

根据欧姆定律有⑥

且⑦

瞬时功率表达式为联立以上各式得【答案】

（1）

⑧⑨；

（2）

。

19（重庆第23题）.（16分）

有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如题23图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。

电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R,绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为,求：

（1）橡胶带匀速运动的速率；

（2）电阻R消耗的电功率；

（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

解：

（l）设电动势为，橡胶带运动速率为v由：

得：

（2）设电功率为P

（3）设电流强度为I，安培力为F．克服安培力做的功为W

由：

得：

2022年高考新题

1.2022·全国卷Ⅱ·18如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。

在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。

线圈从水平面a开始下落。

已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。

若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则

A．Fd>Fc>FbB.FcFb>FdD.Fc

2．2022·江苏物理·2一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（A）

1（B）1（C）2（D）42答案：

B

3.2022·新课标·14

4.2022·新课标·21如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是

A、E1>E2，a端为正B、E1>E2，b端为正C、E1

【解析】在0-t1，电流均匀增大，排除CD.t2

在t1-t2，两边感应电流方向相同，大小相加，故电流大。

在t2~t3，因右边离开磁场，只有一边产生感应电流，故电流小，所以选A。

本题考查感应电流及图象。

难度：

难。

6．2022·海南物理·2一金属圆环水平固定放置。

现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环A．始终相互吸引B．始终相互排斥

C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引