2015年高考物理真题分项解析专题09电磁感应

【2015·上海·24】1．如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以02/vms、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。1．【答案】匀速直线运动；0.03【学优高考网考点定位】电磁感应；能量守恒定律【名师点睛】本题主要考查了电磁感应中“阻碍”作用，通电直导线周围磁场的特点，当金属环的速度平行于直导线运动时，没有感应电流产生。【2015·浙江·16】2．如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则A．乒乓球的左侧感应出负电荷B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C．乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞2．【答案】D【学优高考网考点定位】考查了库仑力，静电感应【方法技巧】静电感应的实质是电荷间的相互作用力，同种电荷相斥，异种电荷相吸，对于一个不带电的导体，在电场中两侧感应出的电荷是等量异种电荷【2015·海南·2】3．如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）A．1/2B．22C．1D．23．【答案】B【学优高考网考点定位】导体切割磁感线运动【方法技巧】本题关键要准确理解公式EBLv中L的含义，知道L是有效的切割长度，即速度垂直方向上金属棒的长度。【2015·山东·17】4．如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动4．【答案】ABD【学优高考网考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律.【方法技巧】解题的关键是掌握右手定则判断感应电动势的方法，或者用楞次定律联系能量守恒定律.【2015·上海·20】5．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功FW，磁场力对导体棒做功1W，磁铁克服磁场力做功2W，重力对磁铁做功GW，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为KE。则A．1WQB．21WWQC．1KWED．FGKWWEQ5．【答案】BCD【学优高考网考点定位】电磁感应；能量守恒定律【名师点睛】本题考查法拉第电磁感应定律的应用，侧重于其中的能量关系，意在考查考生的分析能力。做本题的关键在于掌握电磁感应中的能量转化关系，知道什么能转化为电能，电能又转化成什么能。【2015·重庆·4】6．题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在1t到2t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B均匀增加到2B，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差abA．恒为2121()nSBBttB．从0均匀变化到2121()nSBBttC．恒为2121()nSBBttD．从0均匀变化到2121()nSBBtt6．【答案】C【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律。【规律总结】电磁感应共分两种情况：动生问题（棒切割磁感线）产生的电动势EBLv，方向由右手定则；感生问题（磁感应强度的变化）的电动势BSEnt，方向由楞次定律。而电流方向都是等效电源内部负极流向正极的方向。【2015·全国新课标Ⅱ·15】7．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是A．UaUc，金属框中无电流[来源:学优高考网]B．UbUc，金属框中电流方向沿a-b-c-aC．Ubc=-1/2Bl²ω，金属框中无电流D．Ubc=1/2Bl²w，金属框中电流方向沿a-c-b-a7．【答案】C【学优高考网考点定位】导体切割磁感线[来源:gkstk.Com]【方法技巧】本题主要是理解感应电流产生的实质，有感应电流一定有感应电动势，而有感应电动势不一定有电流的。本题有两根导体棒切割磁感线，但穿过闭合线圈的磁通理没变。【2015·全国新课标Ⅰ·19】8．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动8．【答案】AB【学优高考网考点定位】电磁感应【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。【2015·福建·18】9．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）[来源:学优高考网gkstk]A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大[来源:学优高考网gkstk]C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大9．【答案】C【学优高考网考点】：电磁感应【方法技巧】：本题主要是对电路的分析以及对电功率的计算，外电路为并联电路，在导体棒运动的过程中外电路电阻在改变，从而判断路端电压的变化，然后根据外电路消耗的电功率与外电路电阻的关系，判断输出功率的变化。【2015·北京·20】10．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（）A．IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流D．IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息10．【答案】B[来源:学优高考网gkstk]【考点定位】电磁感应、LC振荡电路、电磁波的发射和接受。【规律总结】作为信息题有的选项可结合实践判断，例如刷卡时，读卡机能显示卡内钱的余额，就说明了IC卡能向读卡机传输自己的信息。【2015·安徽·19】11．如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则A．电路中感应电动势的大小为sinBlvB．电路中感应电流的大小为sinBvrC．金属杆所受安培力的大小为2sinlvrBD．金属杆的热功率为22sinlrvB11．【答案】B考点：考查电磁感应知识。【名师点睛】电磁感应选择题是高考每年必出的，导体棒切割磁感线应该是有效长度，容易出错，而算安培力时则必须是实际长度，另外不要忘记公式【2015·山东·19】12．如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是12．【答案】C【学优高考网考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律.【方法技巧】此题关键是知道i-t图线的切线的斜率等于电流的变化率，而电流的变化率决定了磁通量的变化率，磁通量的变化率决定感应电动势的大小.i