2020年高考物理試題分類匯編 電磁感應(yīng)（通用）

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1、2020普通高校招生考試試題匯編-電磁感應(yīng) 1 (廣東卷第15題).將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大 C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 2(2020江蘇卷第2題)．如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中 A．穿過線框的磁通量保持不變 B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變 C．線

2、框所受安掊力的合力為零 D．線框的機械能不斷增大 3(2020江蘇卷第5題)．如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計。勻強磁場與導(dǎo)軌一閃身垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸。T=0時，將形狀S由1擲到2。Q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是 ( D) 4(福建第17題). 如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（0＜＜90°),其中MN平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，棒接入電路的電阻為R

3、，當(dāng)流過棒某一橫截面的電量為q時，它的速度大小為，則金屬棒在這一過程中 A.F運動的平均速度大小為 B.平滑位移大小為 C.產(chǎn)生的焦?fàn)枱釣? D.受到的最大安培力大小為 5(海南第6題).如圖，EOF和為空間一勻強磁場的邊界，其中EO∥，F(xiàn)O∥，且EO⊥OF；為∠EOF的角平分線，間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與實踐t的關(guān)系圖線可能正確的是 ( B ) 6（2020海南第7題）．自然界的電、熱和磁等現(xiàn)

4、象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是 A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系 B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系 C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系 D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 解析：考察科學(xué)史，選ACD 7（2020廣東第15題）.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大

5、C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 解析：由E=，AB錯，C正確。B原與B感的方向可相同亦可相反。D錯。選C 8（2020北京第19題）．某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡末閃亮的原因是 A．電源的內(nèi)阻較大 B．小燈泡電阻偏大 C．線圈電阻偏大 D．線圈的自感系數(shù)較大

6、 9 (2020上海第13題)．如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a (A)順時針加速旋轉(zhuǎn) (B)順時針減速旋轉(zhuǎn) (C)逆時針加速旋轉(zhuǎn) (D)逆時針減速旋轉(zhuǎn) 10(2020上海第20題).如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中 (A)感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針 (B)感應(yīng)電流方向一直是逆時針 (C)安培力方向始終

7、與速度方向相反 (D)安培力方向始終沿水平方向 11（201山東第22題）. 如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，、分別表示、相對釋放點的位移。圖乙中正確的是 答案：BD 解析：開始c的加速度為，剛進入磁場即勻速運動，加速度為0，在下落h的過程中，，勻速下降了，進入磁場后，、又只在重力作用下運動，加速度為，一起運動了h，出磁場，這時c的加速度仍為，因此

8、A錯誤，B正確；出磁場后，這時受到重力和向上的安培力，并且合力向上，開始做減速運動，當(dāng)運動了2h后，出磁場，又做加速運動，所以C錯誤，D正確。 12（2020上海第28題）．在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗(見圖(a))中，得到圖線如圖(b)所示。 (1)(多選題)在實驗中需保持不變的是( ) (A)擋光片的寬度 (B)小車的釋放位置 (C)導(dǎo)軌傾斜的角度 (D)光電門的位置 (2)線圈匝數(shù)增加一倍后重做該實驗，在圖(b)中畫出實驗圖線。 (1) A，D (3

9、分) (2)見圖 (2分) 13（2020全國卷1第24題）．(15分) 如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： (1)磁感應(yīng)強度的大小： (2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率。 解析：每個燈上的額定電流為額定電壓

10、為： （1）最后MN勻速運動故：B2IL=mg求出： （2）U=BLv得： 14（2020海南第16題）.如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和是兩根用細線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t=0時刻將細線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求 （1）細線少斷后，任意時刻兩桿運動的速度之比； （2）兩桿分別達到的最大速度。 解析：設(shè)某時刻MN和速度分別為v1、

11、v2。 （1）MN和動量守恒：mv1-2mv2=0 求出：① （2）當(dāng)MN和的加速度為零時，速度最大 對受力平衡： ② ③ ④ 由①——④得：、 15（2020天津第11題）．（18分） 如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd恰好能保持靜止

12、。取g=10m/s2，問： （1）通過cd棒的電流I是多少，方向如何？ （2）棒ab受到的力F多大？ （3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？ 解析：（1）棒cd受到的安培力 ① 棒cd在共點力作用下平衡，則 ② 由①②式代入數(shù)據(jù)解得 I=1A，方向由右手定則可知由d到c。 （2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 對棒ab由共點力平衡有 ③ 代入數(shù)據(jù)解得 F=0.2N ④ （3）設(shè)在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律可知 ⑤ 設(shè)ab棒勻速運動的速度大小為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=Blv ⑥ 由閉合電路歐姆定律知

13、 ⑦ 由運動學(xué)公式知，在時間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移 x=vt ⑧ 力F做的功 W=Fx ⑨ 綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得 W=0.4J 16（2020浙江第23題）.（16分） 如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型軌導(dǎo)，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響（?。? （1）通過計

14、算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況； （2）計算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向； （3）計算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。 答案：（1）導(dǎo)體棒在前做勻減速運動，在后以后一直保持靜止。 （2），電流方向是順時針方向。 （3） 解析：（1）導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運動，有 代入數(shù)據(jù)解得：，，導(dǎo)體棒沒有進入磁場區(qū)域。 導(dǎo)體棒在末已經(jīng)停止運動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為 （2）前磁通量不變，回路電動勢和電流分別為， 后回路產(chǎn)生的電動勢為 回路的總長度為，因此回路的總電阻為 電流為 根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時針方向 （3）前電流為零，后有

15、恒定電流，焦耳熱為 17（2020上海第32題）．(14 分) 電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求： (1)金屬棒在此過程中克服安培力的功； (2)金屬棒下滑速度時的加速度． (3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動能定理，……。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正

16、確，給出正確的解答。 答案.（1）下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此 （1分） ∴ （2分） （2）金屬棒下滑時受重力和安培力 （1分） 由牛頓第二定律 （3分） ∴ （2分） (3)此解法正確。 (1

17、分) 金屬棒下滑時舞重力和安培力作用，其運動滿足 上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運動。無論最終是否達到勻速，當(dāng)棒到達斜面底端時速度一定為最大。由動能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確。 (2分) （1分） ∴ （1分） 18(四川第24題).（19分） 如圖所示，間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1=0.4T、方向豎直

18、向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場。電阻R=0.3、質(zhì)量m1=0.1kg、長為l 的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好。一端系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動。不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長。取g=10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求 （1）小環(huán)所受摩擦力的大??； （2）Q桿所受拉力的瞬時功率。 解析： 以小環(huán)為研究對象，

19、由牛頓第二定律 ① 代入數(shù)據(jù)得 ② 設(shè)流過桿K的電流為，由平衡條件得 ? ③ 對桿Q，根據(jù)并聯(lián)電路特點以及平衡條件得 ④ 由法拉第電磁感應(yīng)定律的推論得? ⑤ 根據(jù)歐姆定律有? ⑥ 且 ⑦ 瞬時功率表達式為 ?⑧ 聯(lián)立以上各式得? ?⑨ 【答案】（1）；（2）。 19(重慶第23題).（16分） 有人設(shè)計了一種可測速的跑步機，測速原理如題23圖所示，該機底面固定有間距為、長度為的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強度為、方向垂直紙面向里的勻強磁場，且接有電壓表和電阻,絕緣橡膠帶上鍍有間距為的平行細金屬條，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計金屬電阻，若橡膠帶勻速運動時，電壓表讀數(shù)為,求： （1）橡膠帶勻速運動的速率； （2）電阻R消耗的電功率； （3）一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做的功。 解： (l)設(shè)電動勢為，橡膠帶運動速率為v 由： 得： (2)設(shè)電功率為P (3)設(shè)電流強度為I，安培力為F．克服安培力做的功為W 由： 得：