北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题10 电磁感应

北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题10 电磁感应内容摘要：

1、 （2013北京房山二模，19 题）矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等（其间距略大于矩形线圈的宽度） ，如图所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是A摩擦力方向一直向左B摩擦力方向先向左、后向右C感应电流的方向一直不变D感应电流的方向顺时针逆时针，共经历四次这样的变化【答案】A【 解析】当磁铁匀速向右通过线圈时，N 极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力；当 N 极离开线圈，线圈的感应 2、电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力同理可知整个过程线圈所受的摩擦力一直向左，故 A 正确，B 错误从上向下看，当磁铁 N 极向右靠近线圈时，线圈中向上的磁场增加，感应电流的磁场向下，所以感应电流是顺时针方向，当磁铁 N 极向右远离线圈时，线圈中向上的磁场减小，感应电流的磁场向上，所以感应电流是逆时针方向S 极靠近时线圈时，向下的磁场增加，感应电流的磁场向上，所以感应电流逆时针方向S 极远离线圈时，向下的磁场减少，感应电流的磁场向下，所以感应电流顺时针方向故 C、D 错误2（2013北京朝阳二模，18 题）如图 1 3、所示，虚线 N为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为 L，方向竖直向下。 边长为 l 的正方形闭合金属线框 初速度 光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通过了磁场区域。 已知图 2 正确，且 2C图 3 正确，且 4D图 3 正确，且 4【答案】D【 解析】线框进入或离开磁场过程中受到的安培力2由于速度 v 随时间减小的越来越慢，故安培力 F 随时间 t 变化的图线应是斜率逐渐减小的曲线，完全进入磁场后做匀速运动，不受安培力作用。 由动量定理可知： 21，又电量 ，得m（v 2由 q= R可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入过程通过导线框横截面积的电量等于离开过程通过导线框 4、横截面积的电量，进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量由于 线围成的面积表示冲量的大小，故图 3 正确，且 4。 选 D。 3. （2013北京门头沟二模，20 题）一个质点运动的速度时间图象如图甲所示，任意很短时间 t内质点的运动可以近似视为匀速运动，该时间内质点的位移即为条形阴影区域的面积，经过累积，图线与坐标轴围成的面积即为质点在相应时间内的位移。 利用这种微元累积法我们可以研究许多物理问题，图乙是某物理量 图线与坐标轴所围成的面积，下列说法中正确的是 如果 y 轴表示作用力，则面积大于该力在相应时间内的冲量B如果 y 轴表示力做功的功率，则面积小于该力在相应时间内所做的功C 5、如果 y 轴表示流过用电器的电流，则面积等于在相应时间内流过该用电器的电量D如果 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积等于该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量【答案】C【 解析】 如果 y 轴表示作用力，则面积等于该力在相应时间内的冲量；,果 y 轴表示力做功的功率，则面积等于该力在相应时间内所做的功； ,果 y 轴表示流过用电器的电流，则面积等于在相应时间内流过该用电器的电量；由可知， 如果 y 轴表示变化磁场在金属线圈中产生的电动势，且匝数n=1，则面积等于该磁场在相应时间内磁通量的变化量。 本题应选 C。 4 （2013北京顺义二模，20 题）如图所示，水平面内有一平行金属导轨， 6、导轨光滑且电阻不计。 匀强磁场与导轨所在平面垂直。 阻值为 R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。 t=0 时，将开关 S 由 1 掷到 2。 若分别用 U、F、q 和 v 表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。 则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是【答案】C【 解析 】开关 S 由 1 掷到 2，电容器放电后会在电路中产生电流导体棒通有电流后会受甲，会产生加速度而加速运动导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速） 由于通过棒的电流是按 7、指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力而运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为 0 的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为 0 的数值（不会减少到 0） 这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流故本题应选 C5 （2013北京顺义二模，19 题）如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。 已知磁铁下落过程 8、中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是A磁铁在整个下落过程中机械能守恒B磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 D磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力【答案】B【 解析】磁铁从静止下落过程中，由于磁通量变化，导致铝管中出现感应电流，故磁铁受到安培阻力，所以磁铁的机械能不守恒，故 A 错误；磁铁完全进入铝管后，感应电流消失，磁铁不再受安培力，故在磁铁的整个下落过程中，除了重力作功外，还有安培力做功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生内能，故 B 正确 作用力与反作用力关系可得磁铁对铝管的反作用 9、力，使得铝管对桌面的压力大于其自身的重力，但磁铁完全进入铝管中的时候，铝管对桌面的压力等于铝管的重力，故 选 B。 （2013北京通州二模，20 题）如图 1 所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架 于竖直向下的匀强磁场中，金属杆 金属框架接触良好。 在两根导轨的端点 d、e 之间连接一电阻，其他部分电阻不计。 现用一水平向右的外力 F 作用在金属杆 ，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆 终垂直于框架。 图 2 为一段时间内金属杆受到的安培力 f 随时间 t 的变化关系，则图 3 中可以表示外力 F 随时间 t 变化关系的图象是 【答案】B【 解析】由感应电动势 E=流 I= f=题图 2 可 10、知 ft，则 vt，说明导体做匀加速运动，那么 v=据牛顿第二定律，得 F=f+00+选 B。 7.（2013北京东城区示范校高三综合练习，3 题）如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是及现象分析正确的是（ ）杆发生转动 环中不产生感应电动势和感应电流 环中产生感应电动势和感应电流【答案】 解析】当条形磁铁插向右环时，穿过右环的磁通量增加，右环闭合产生感应电流，磁铁对右环产生安培力，阻碍两者相对运动，横杆将转动，右环远离磁铁当条形磁铁插向左环时，左环不闭合，不产生感应电流，磁铁对左环没有安培 11、力作用，左环将静止不动，但左环中仍产生感应电动势。 选项 确。 8. （2013北京海淀一模，18 题）如图 3 所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。 为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。 通过观察图 3，下列说法正确的是A从图 3 可以看出，第 2 个线圈是不闭合线圈B从图 3 可以看出，第 3 个线圈是不闭合线圈C若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动D若线圈不闭合，进入磁场时线圈相对传送带向后运动图 3【 12、答案】B【 解析】若线圈闭合，进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，不会产生感应电流，线圈不受安培力，故线圈相对传送带不发生滑动，由题图知第 3 个线圈没有发生相对滑动，则第 3 个线圈为不合格线圈，故 正确9. （2013北京丰台一模，18 题）如图所示一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈。 实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向（由上向下看）的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是 线 圈 带 电 金 属 小 球 A圆盘上金属小球带负电，且转速减小B圆 13、盘上金属小球带负电，且转速增加C圆盘上金属小球带正电，且转速不变D圆盘上金属小球带正电，且转速减小【答案】A【 解析】线圈中产生逆时针方向（由上向下看）的感应电流，由右手定则可知感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果，若圆盘上金属小球带负电，顺时针旋转产生逆时针方向的电流，磁场方向向上，转速减小时，向上的磁场减弱，A 正确 B 错误；同理可知若圆盘上金属小球带正电，产生顺时针方向的电流，磁场方向向下，转速增加时，向下的磁场增强，误。 10.（2013 北京东城一模，20 题）如图所示的甲、乙、丙图中，Q 是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。 导体棒 直放在导轨上，导轨都处。 导体棒和导轨间接触 良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器 C 原来不带 电。 今给导体棒 个向右的初速度 在 甲 、 乙 、 丙 图 中 导 体 棒 丙 中 ， 棒 中 丙 中 ， 棒 中 乙 、 丙 中 ， 棒 乙 、 丙 中 ， 棒终都静止【答。