高考物理题《电磁感应》高频试题特训（2017年最新版） - 高考物理题库

1、选择题在国际单位制中，磁感应强度的单位是?
A.焦耳
B.库仑
C.安培
D.特斯拉

参考答案：D

本题解析：试题分析：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，故选D
考点：考查磁感强度
点评：难度较小，熟记磁感应强度的单位是特斯拉

本题难度：困难

2、简答题 (20分)如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L，电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E，内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动，求：
（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；
（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；
（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的？并证明能量守恒

参考答案：（1）
（2）P
（3）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和。

本题解析：
（1）（10分）导体棒ab刚开始运动时的速度为零，由欧姆定律
?（1分）?
导体棒ab受安培力??（1分）
牛顿第二定律??（1分）
导体棒ab开始运动时的加速度??（1分）
设导体棒ab向上运动的最大速度为，当导体棒所受重力与安培力相等时，达到最大速度，回路电流为
?（2分）
?
由欧姆定律??（2分）
得??（2分）
（2）（4分）电源的输出功率??（2分）
P?（2分）
（3）（6分）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和（1分）?
△t时间内：电源的电能?△E电=E△t△t?（1分）
导体棒ab增加的机械能?
△E机= mg△t = mg△t?（1分）
电路中产生的焦耳热Q=△t=（R+r）△t?（1分）
△t时间内，导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为△E’
△E’=△E机 + Q?（1分）
?△E’=mg△t + （R+r）△t?
整理得?△E’△t?（1分）
由此得到△E电=△ E’，回路中能量守恒

本题难度：一般

3、计算题竖直面内的矩形金属线框ABCD由单位长度阻值r0=0.4Ω/m的导线围成，边长分别为AB=a，BC=2a，且a=1m，在线框的左半部分有垂直于线框平面向外的匀强磁场，当磁感应强度随时间均匀增大时，与CD两点相连的电容器中的带电粒子恰好处于悬浮状态，带电粒子所带电量的绝对值为q=10-6C，质量为m=10-8Kg，电容器两水平带电板的距离为d，且d=，已知重力加速度为g=10m/s2，求：

（1）带电粒子的电性；
（2）磁感应强度随时间的变化率；
（3）电路的总功率为多少？

参考答案：（1）上板带正电，粒子带负电。（2）（3）

本题解析：
（1）当磁感应强度均匀增大时，线框中电流方向如图所示，所以电容器的上板带正电，粒子带负电。

（2）电路中的感应电动势             （1）
DC边两端的电压为              （2）
电容器两板的电势差为            （3）
带电粒子处于平衡状态，受到的电场力和重力相等，所以有：（4）
又因为：     （5）
联立以上各式得：磁感应强度随时间的变化率      （6）
代入数据得：
（3）整个电路为纯电阻电路，由（1）式和（6）式得
                   （7）
电路中的总电阻为               （8）
所以电路的总功率               （9）
由（7）、（8）、（9）三式得             （10）
代入数据得

本题难度：一般

4、选择题如图 3-5-18 所示，有一宽为 2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为 L 的正方形线框，总电阻值为 R.线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速通过磁场区域，在整个运动过程中，线框 ab、cd 两边始终与磁场边界平行.则（?）

图3-5-18
A．整个过程线圈中的电流方向始终为顺时针方向
B．整个过程线圈中的电流方向始终为逆时针方向
C．整个过程中 ab 两点的电势差为BLv
D．整个过程中线圈产生的焦耳热为

参考答案：D

本题解析：进入磁场过程，cd切割磁感线产生电动势E=BLv，由右手定则可判定电流为顺时针，ab两点间的电势差为U=.产生的焦耳热 Q1=I2Rt=.当在磁场中运动时，感应电流为零，不产生焦耳热.在穿出磁场过程中，ab 切割磁感线产生电动势 E=BLv，由右手定则可判定电流为逆时针， ab 两点间的电势差为 U=.产生的焦耳热 Q2=I2Rt=.整个过程产生的焦耳热 Q=Q1+Q2=，故 D 对.

本题难度：简单

5、选择题如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，其电阻R0与定值电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为F，此时（?）

A．电阻R1消耗的热功率为Fv/3
B．电阻R0消耗的热功率为Fv/6
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv·cosθ
D．整个装置消耗的机械功率为Fv