高考物理高频考点《电磁感应》高频考点特训（2020年必看版） - 高考物理题库

1、计算题如图所示，固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________

参考答案：

本题解析：根据法拉第电磁感应定律可知，欲使导体棒中不产生电流，只需要保证穿过线圈的磁通量不发生变化即可，故有，解得；

本题难度：一般

2、选择题如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2，线框A1的电阻为R，质量为4m，物块A2的质量为m，线框A1置于光滑斜面上，斜面的倾角300，斜面上两匀强磁场区域I、II的平面宽度也为L，磁感应强度均为B，方向垂直斜面。线框ab边距磁场边界距离为L0。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC／进入磁场II时线框做匀速运动。求：
（1）ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1；
（2）ab边进入磁场II后线框A1的电功率P；
（3）从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。

参考答案：(1)?(2)?(3)（2L-L0）mg-

本题解析：（1）由机械守恒：?1（2分）
解得：?2?（1分）
（2）设线框ab边进入磁场II时速度为，则线框中产生的电动势：?
?3?（2分）
线框中的电流?4?（1分）
线框受到的安培力?5?（2分）
设绳对A1、A2的拉力大小为T则：
对A1：T+F=4mgsin30°?6?（1分）
对A2：T="mg?" ?7?（1分）
联立⑤⑥⑦解得：?8?（1分）
?9?（1分）
（3）从ab边刚进入磁场I到cd边刚穿出磁场II的过程中，根据能量守恒得：
4mg×2Lsin30°=mg×2L+?10?（2分）
由2810?解得线框中产生的焦耳热Q=（2L-L0）mg-?（2分）
拓展迁移：线圈穿越有界磁场运动的问题，是高中物理电磁学中常用的物理模型。往往要涉及到力学、电磁学中楞次定律、磁场对电流的作用、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等知识，其显著特点就是物理过程比较复杂、综合性强。因此解题时，一定认真细致地进行受力和过程分析，摸清问题的本质，采用对应规律或原理列式求解

本题难度：一般

3、选择题下列现象中，能表明电和磁有联系的是? (? )
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．带电体静止不动
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流

参考答案：D

本题解析：摩擦起电，仅仅是电荷的转移，与磁场没有关系，故A错误；两块磁铁相互吸引或排斥，仅仅是磁场间的相互作用力，与电场没有关联，故B错误；带电体静止不动，不会产生磁场．故C错误．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确；
故选：D
点评：在电能生磁、磁能生电的情况下才能说明电和磁有联系．摩擦起电是电荷的转移，两块磁铁相互吸引或排斥，是磁体通过磁场相互作用，带电体静止不动，不会产生磁场．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，是磁生电．

本题难度：一般

4、计算题匀强磁场磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框边长ab=l=1m，每边电阻均为r=0.2 Ω，金属框以v =10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：
（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I-t图象（取顺时针电流为正）以及cd两端点的电压Ucd-t图象。要求有分析过程，作图要规范
（2）求此过程线框中产生的焦耳热.

参考答案：解：（1）进入磁场过程时间：
产生的感应电流大小：，电流方向逆时针
cd两端电压：
完全进入磁场的过程时间：，电流I2=0
cd两端电压：
离开磁场的过程时间：
产生感应电流的大小：，电流方向顺时针
cd两端电压：
感应电流的I-t图象（取顺时针电流为正）以及cd两端点的电压Ucd-t图象如下：
?
（2）在全过程中产生的焦耳热1J

本题解析：

本题难度：一般

5、计算题如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H。正方形金属线框abcd的质量m=0.02kg、边长L=0.1m（L＜H），总电阻R=0.2Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中：（g取10m/s2）
（1）若线框从h=0.45m处开始下落，求线框ab边刚进入磁场时的加速度；
（2）若要使线框匀速进入磁场，求h的大小；
（3）求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q。