2020年上海高三物理一模 电磁感应专题汇编
上海市各区县2020届高三物理一模电磁感应试题专题分类精编
一、选择题
1. （2020松江区 第8题）“楞次定律”是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体表现（ ） A ．能量守恒定律 B ．欧姆定律 C ．牛顿第一定律 D ．库仑定律
2. （2020崇明区 第10题）如图，在薄金属圆筒表面上通以环绕圆筒、分布均匀的恒定电流时，由于
受磁场力的作用，该圆筒的形变趋势为 A ．沿轴线上下压缩，同时沿半径向内收缩 B ．沿轴线上下拉伸，同时沿半径向内收缩 C ．沿轴线上下压缩，同时沿半径向外膨胀 D ．沿轴线上下拉伸，同时沿半径向外膨胀 3. （2020黄浦区 第10题）位于磁场中的甲、乙两个矩
形金属线框可绕各自的轴转动，两根导线将两个线框按如图方式连接。现用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的ab 边受到的安培力为F ，则 （A ）F 向上，乙线框表示电动机的原理 （B ）F 向上，乙线框表示发电机的原理 （C ）F 向下，乙线框表示电动机的原理 （D ）F 向下，乙线框表示发电机的原理
4. （2020静安区 第12题）如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位
置靠近ab 且相互绝缘。当MN 中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I ，线圈所受安培力的合力为F ，则I 和F 的方向为 （A ）I 顺时针，F 向左
（B ）I 顺时针，F 向右
（C ）I 逆时针，F 向左 （D ）I 逆时针，F 向右
5. （2020虹口区 第9题）如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与圆环的轴线重合。现将圆环沿半径向外均匀扩大，则（ ）
A ．穿过圆环的磁通量增大
B ．圆环中无感应电流
C ．从左往右看，圆环中产生顺时针方向的感应电流
D ．圆环受到磁铁的作用力沿半径向外 6. （2020浦东新区 第6题）如图所示，长直导线中通有向右的电流I ，金属线圈①与直导线垂直放置
于其正下方，线圈②中心轴线与直导线重合，线圈③直径与直导线重合，线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I 均匀增大的过程中 （A ）从左向右看，线圈①中产生顺时针方向电流 （B ）从左向右看，线圈②中产生逆时针方向电流
N S ①
②
④ ③
I
I
甲
N
S
乙
N S
a
b
（C）正视线圈③中产生逆时针方向电流（D）正视线圈④中产生逆时针方向电流7.
（2020松江区第12题）如图a、b、c三个圆环在同一平面内，当
b环中的顺时针方向电流减小时，则（）
A．a环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
B．a环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
C．c环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
D．c环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
8.（2020宝山区第11题）如图所示,铁芯上绕有L1和L2两个线
圈,铁芯左边挂一个轻小金属环,小磁针在导线AB的正下方，则
当电键S闭合时
（A）小金属环仍保持静止
（B）小金属环将向右运动
（C）小磁针仍保持静止
（D）从上往下看小磁针顺时针转
9.（2020徐汇区第11题）如图，金属圆环a与均匀带正电的绝缘圆环b同心共面放
置，当b在其所在平面内绕O点旋转时，a中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩
张趋势，由此可知，圆环b
（A）顺时针加速旋转（B）顺时针减速旋转
（C）逆时针加速旋转（D）逆时针减速旋转
10.（2020杨浦区第12题）12．如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略
不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场
中，其中AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ＜90°），光滑均
匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂
直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是
(A) (B) (C) (D)
二、填空题
1.（2020闵行区第15题）如图为某手机无线充电情景。充
电的主要部件为两个线圈，分别安装在手机和无线充电器
内部，其工作原理是：________；当B线圈中电流沿顺时
针方向逐渐增大时，A线圈中会产生_______方向的电流。
c
b
a
a
b
O
I a
2. （2020杨浦区 第16题）16．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由
移动的金属棒PQ 、MN ，当PQ 在外力的作用下运动时，MN
将在 的作用下向右运动，由此可知PQ 所做的运动是 ．
三、综合题
1. （2020黄浦区 第18题）问题1：如图，一长直铁芯上绕有固定线圈M ，铁芯右侧悬挂一闭合金属
环N ，金属环与铁芯共轴。将M 接在如图所示的电路中，其中 R 为滑动变阻器，E 1和E 2为直流电源，S 为单刀双掷开关。
（1）请填写下列操作中金属环N 的摆动方向（选填“向左”、 “向右”或“不动”）。
（2）从上述实验现象中可以归纳出：使环N 向右摆动的操作引起的共同变化有（请写出2个）
________________________________； ___________________________。
2. （2020静安区 第18题）在“研究电磁感应现象”实验中
（1）下图给出了可供使用的实验器材，某同学选择了电源、开关和带铁芯的原副线圈，还需选择的器材有： 。
（2）从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程是________能转化为_________能；若闭合电路中的感应电流是因磁感强度发生变化而产生的，则是________能转化为_________能。
（3） （多选）下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是（ ）
操 作
环N 摆动方向 在S 断开的情况下，S 向a 闭合的瞬间 ①_________ 在S 断开的情况下，S 向b 闭合的瞬间
②_________ 在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向d 端移动时 ③_________ 在S 已向b 闭合的情况下，将R 的滑动头向d 端移动时 ④_________ 在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向c 端移动时
⑤_________ 在S 已向b 闭合的情况下，断开S
⑥_________
（A）甲图中电流计的指针偏转方向向右
（B）乙图中螺线管内部的磁场方向向下
（C）丙图中条形磁铁向下运动
（D）丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向
3.（2020奉贤区第19题）如图所示，间距为d、倾角为α的两根光滑足够长的金属导轨间，有一竖
直向上的匀强磁场。导轨上放有质量为m的金属棒MN，接触良好。在与导轨连接的电路中，变阻器的总电阻为R，定值电阻阻值为2R，导轨和金属棒电阻不计。电源正负极未画出，电动势为E，内阻r为R/5。当滑片P处于中央位置时，金属棒恰静止在导轨上。重力加速度为g，求：
（1）金属棒MN中电流大小和方向；
（2）匀强磁场的磁感应强度B；
（3）移动滑片P，金属棒将如何运动?请简述理由。
4. （2020宝山区 第19题）19．（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 和PQ 固定放
置在水平面上，电阻不计，导轨间距为l ，左侧接一阻值为R 的电阻，空间有竖直向上的磁感应强度为B 的匀强磁场，质量为m ，电阻为r 的导体棒CD 垂直于导轨放置，并接触良好。导体棒在平行于导轨向右的水平拉力F 作用下由静止开始做匀加速直线运动，若经过一段时间后撤去拉力F ，棒在磁场中通过距离d 后恰好停止，已知撤去拉力F 后棒的速度v 随位移s 的变化规律满足v =v 0?ks （k 为已知的常数）。 （1）求撤去拉力F 时导体棒的速度大小v 0； （2）撤去拉力F 时导体棒中感应电流的方向怎样？ （3）求撤去拉力F 时导体棒中感应电流的大小； （4）为了保持导体棒做匀加速直线运动，拉力F 的大小随时间如何变化？
F
B
R N
P Q D
C
5. （2020静安区 第19题）如图，两固定的光滑绝缘斜面倾角均为，上沿相连。两细金属棒ab （仅
标出a 端）和cd （仅标出c 端）长度均为，质量分别为和；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平，金属棒cd 到斜面上沿的距离为/2。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于斜面向上。已知两根软导线刚好不在磁场中，回路电阻为，重力加速度大小为。已知金属棒匀速下滑，在cd 运动到斜面上沿的过程中，求： （1）作用在金属棒上的安培力的大小； （2）通过导体棒的电流I 和通过的电荷量q
L 2m m L B R g ab
ab
6.（2020虹口区第20题）图示为可测速跑步机的简单原理图。跑步机的底座固定一对间距为L、宽
度为d的平行金属电极，其间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压表和电阻R连接，绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻为r的平行金属条。跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中，现测出t时间内电压表的读数恒为U。
（1）判断通过电阻R的电流方向。
（2）该人跑步过程中，是否匀速？给出定性判断的理由。
（3）求t时间内的平均跑步速度。
（4）若跑步过程中，人体消耗的能量有20%用于克服磁场力做功，求t时间内人体消耗的能量。
7.（2020闵行区第20题）如图所示，平行导轨宽为L、倾角为θ，处在垂直导轨平面向下的匀强磁场
中，磁感强度为B，CD为磁场的边界，导轨左端接一电流传感器，CD右边平滑连一足够长的导轨。
电阻为R的导体棒ab长也为L，两端与导轨接触良好，自导轨上某处由静止滑下，全过程中电流传感器指示的最大电流为I0。除棒ab外，其余电阻不计，一切摩擦和空气阻力都不计，重力加速度为g。
(1)棒ab上的感应电流方向如何？
(2)棒ab在磁场内下滑过程中，速度为v时加速度为多大？加速度大小如何变化？
(3)求棒ab相对于CD能上升的最大高度。
8.（2020崇明区第20题）如图所示，由10根长度都是L的金属杆连接成的一个“目”字型的矩形金
属框abcdefgh，放在纸面所在的平面内。有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感应强度的大小是B，方向垂直于纸面向里，金属杆ah、bg、cf、de的电阻都为r，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好．现用水平向右的外力F，以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从de杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：
（1）de刚进入磁场时ah中的电流强度大小和方向．
（2）de进入磁场时，作用在de上的外力F大小．
（3）从开始计时到ah离开磁场的过程中，电流在de杆上做的功．
（4）从开始计时到ah刚进入磁场的过程中，通过ah某一横截面总的电荷量q．
9.（2020浦东新区第20题）如图所示，固定的直角金属轨道足够长，左侧倾角θ1=37°，右侧倾角
θ2=53°，轨道宽均为L=1.0m，整个装置处于B=1.0T匀强磁场中，磁场方向垂直于右侧轨道平面向上。质量分别为m1=1.0kg、m2=0.4kg的导体棒ab、cd，水平放在左、右两侧轨道上并与轨道垂直。
已知ab、cd棒的电阻均为R=1.0Ω，其余电阻不计，两棒与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，sin53°＝0.8。由静止同时释放两棒，在棒下滑过程中
（1）判断cd棒中感应电流的方向；
（2）通过分析说明cd棒下滑过程中的运动情况，并计算ab棒中电功率的最大值；
（3）通过分析、推理和计算，说明ab棒在下滑过程中的运动情况。
37°
53°
B a
b c
d
10. （2020青浦区 第20题）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距
1m ，导轨平面与水平面成θ = 37°角，下端连接阻值为R 的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R =2Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小与方向；
（4）若ab 棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m ，求此过程R 产生的热量。（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）
θ
θ
a
b
R
11.（2020松江区第20题）如图甲所示，abcd是一粗细均匀、电阻为R、边长为L的正方形线框，放在
倾角为θ、足够长的光滑斜面顶端，有界磁场方向垂直于斜面向上，宽度为L，磁感应强度大小为B，ef、gh为其上、下边界，上边界ef与cd边相距为d0，ab、cd、ef、gh均与斜面的底边平行。现将正方形线框从图示位置由静止释放，ab边进入磁场时，线框刚好匀速运动。求：
（1）ab边进入磁场时，线框的速度大小；
（2）在线框进入磁场区域的过程中，通过线框某一横截面的电荷量；
（3）在线框穿过磁场区域的过程中，cd边中产生的电能；
（4）若线框释放的初始位置稍稍降低，请在图乙中定性画出线框在斜面上运动的v-t图像，并作简要说明。
12.（2020黄浦区第19题）19．如图，质量为m、阻值为R、边长为L的正方形导线框，从位置A由
静止下落，恰能竖直且匀速进入下方磁感应强度为B的有界匀强磁场（不计空气阻力）。求：
（1）在A位置时线框的下边到磁场上边界的距离h；
（2）线框进入磁场的过程中通过导线截面的电量q和线框上产生的热量Q；
（3）分析并说明从开始下落到线框下边到达磁场下边界的过程中，线框机械能的变化情况。
B A
h
13.（2020徐汇区第20题）发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发
电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：
（1）图1、2中棒ab受到的安培力F1、F2；
（2）在 t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；
（3）请简述图1中，做功与能量变化的情况。
14.（2020杨浦区第20题）20．（16分）如图所示，空间存在一有边界的匀强磁场区域，磁场方向与竖
直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B．一个质量为m、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为R．t＝0时刻导线框以速度v0进入磁场（图中位置I）．经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），速度刚好为零。
（1）求导线框在位置I时的加速度大小；
（2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中产生的焦耳热；
（3）简单描述导线框从位置I到再次回到位置I的运动情况,并定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；
（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2，试判断W1与W2的大小关系，并简述判断依据．
答案：
一、选择题
1~5：A、C、C、B、C
6~10：D、D、D、B、D
二、填空题
1、由电磁感应规律可知，交变电流通过无线充电器的线圈时会产生变化的磁场，从而在手机内的线圈中产生感应电流，实现无线充电；逆时针。
2、磁场力（1分），向左加速或向右减速（共3分，少写一个扣1分）
三、综合题
1、问题1：
（1）①向右，②向右，③向右，④向右，⑤向左，⑥不动（3分）
（2）电路中电流增大；穿过金属环的磁通量增加（或通电螺线管M的磁场增强）（2分）
2、(共12分，4+4+4)
（1）滑动变阻器、灵敏电流计(4分)
（2）机械、电；磁场、电(4分)
（3）ABD (4分)
3、（2020奉贤区第19题）19. 解：（1）（共5分）
对金属棒受力分析可知，磁场力水平向左，由左手定则可知，电流方向为N→M（2分）由闭合电路欧姆定律可知：I总=E/R总=10E/11R （1分）
由并联分流可知：I MN= R总/ 5=2E/11R （2分）
（2）（共5分）
对金属棒受力分析，由平衡可知：F A cosα=mg sinα （2分）
其中F A=BI MN d（1分）
联立解得：B=11mgR tanα/2Ed（2分）
（3）（共4分）
向右移动，电阻增大，总电流减小，并联电阻减小，所以并联电压减小，所以导体棒电流减小,安培力减小，向下加速运动。反之，向左移动，导体棒向上加速运动。
（备注：漏掉一种情况，扣1分）
4、（2020宝山区第19题）19．（14分）
解：
（1）（4分）
将v=0，s=d，代入v=v0?ks，得0=v0?kd，
所以撤去拉力F时导体棒的速度大小v0=kd
（2）（2分）
撤去拉力F时导体棒中感应电流的方向由D指向C
（3）（4分）
E =Blv 0（2分），I =
E R+r
（1分），
所以撤去拉力F 时导体棒中感应电流的大小I =kBld R+r
（1分）
（4）（4分）
为了保持导体棒做匀加速直线运动，拉力F 的大小随时间均匀增大。
说明：回答“增大”得2分；回答“均匀增大”等类似表达得4分。有表达式F =ma +B 2l 2a (R+r)
t ，但没有
文字说明，得3分
5、（2020静安区 第19题）19．(14分，6+8) 【解析】（1） (6分)
由、棒被平行于斜面的导线相连，故、速率始终相同，既也做匀速直线运动，、均受平衡力作用。
选为研究对象，受力分析如上图： （1分） 沿斜面方向： （1分） 选为研究对象，受力分析如下图， （1分） 其沿斜面方向受力平衡：
（1分）
与为作用力与反作用力：， （1分）
联立可得： （1分） （2） (8分)
② （1分）
联立 ②式得通过导体棒的电流： ③ （1分） 设感应电动势为，金属棒运动速度的大小为v
ab 棒切割磁感线产生的电动势为： （2分） 由闭合电路欧姆定律：
④ （1分） 联立 ③ ④得
（1分） cd 棒到达顶部的时间为：
（1分）
通过导体棒的电荷量： （1分） ab cd ab cd cd
ab cd cd θmg T sin =ab θmg F T sin 2=+′安T 'T 'T T =θmg F sin =安①BIL F =安①BL
θ
mg I sin =
E E BLv =2
2sin L B mgR v θ=
2
2sin L B mgR v θ=
θ
sin 2232mgR L B v L t =
=R
BL It q 2==2
【说明：用，表达式给2分，结果1分】 6、（2020虹口区 第20题）20．（16分）解答与评分标准：
（1）通过电阻R 的电流方向为a→b （3分）
（2）因为电压表的读数恒定，则电流恒定，依据闭合电路欧姆定律，金属条切割磁感线产生的电动势也恒定，由公式E =BL v 可以判断：人跑步过程是匀速的。 （3分） （3）设电动势为E ，橡胶带运动速率为v 。 电动势E =BL v ，电压U =， （2分） 联立解出v =
= （2分） （4）电流I =，电路消耗的总功率P =I 2
(r +R )= （2分）
克服安培力做的功W =Pt = （2分）
人体消耗的能量E 人=== （2分） 7、（2020闵行区 第20题）（16分）
(1)棒在磁场中向下滑动时，电流由b 流向a ，棒向上滑动时，电流由a 流向b(答一种情况即可 ） ………………………………………………………… (2分) (2)棒ab 在磁场中向下运动的过程中，受力如图，…… (1分)
根据牛顿第二定律，有：
mg sin θ－F 安=ma …………………………………… (1分)
而F 安=BIL
根据闭合电路欧姆定律：I =E
R
当棒的速度为v 时，切割磁感线产生的感应电动势E =BL v
因此可得：a =g sin θ－
B 2L 2mR
v ………………………………(3分)
因m 未知，棒在出磁场瞬间可能加速，也可能匀速 若已匀速，mg sin θ=BI 0L 可求得：a =g sin θ(1?BLv I 0R
)
若仍加速，mg sin θ>BI 0L 可求得：a ) 所以棒在磁场中滑行时a ≤g sin θ(1? BLv I 0R )……………………(4分) 可见，随v 增大，a 减小，可能a 先减小后为零(保持不变)，还可能一直减小到棒出磁场。……………………………………(2分。若仅答前者给1分) (4)棒下滑到CD 处回路电流最大，有BL v =I 0R ……………(1分) 棒ab 滑过CD 后直接到右侧最高点即为全程的最高点，由机械能守恒定律，有 12 m v 2=mgH ……………………………………(1分) R q ?Φ = +ER r R E BL (+)r R U BLR U R 22 ()r R U R +2 2 ()r R tU R +W η22()r R tU R η+22 5()r R tU R +θ(A N f ∴ H =v 2 2g =(I 0R )2 2g (BL )2 ………………………………(1分) 8、（2020崇明区 第20题） （16分） （1） 电流方向如图所示 (2分) de 段做切割磁感线运动 E =BL v (1分) de 段为内电路，其余为并联外电路 R =r +r /3=4 r /3 I = E r+r 3 ?= 3BLv 4r (1分) I a ?=I 3 = BLv 4r (2分) （2）F =F A =BIL = 3B 2L 2v 4r (2分) （3） 当de 段在磁场中时，I = E r+r 3 ?= 3BLv 4r (1分) W 1=I 2rt 1=( 3BLv 4r )2r L v = 9B 2L 3v 16r (1分) 当de 段离开磁场后，运动了t 2= 3L v de 段中的电流恆为 I de =I 3=BLv 4r (1分) W 2=I de 2rt 2=(BLv 4r )2r 3L v = 3B 2L 3v 16r (1分) W =W 1+W 2= 3B 2L 3v 4r (2分) （3）在ah 进入磁场前，ah 上的电流方向相同，且恒定，所以通过的电量 Q=I a ?t = BLv 4r × 3L v = 3BL 24r (2分) 9、（2020浦东新区 第20题）20．（16分） （1）（3分）cd 棒下滑切割磁感线，ab 棒下滑不切割磁感线，根据右手定则（1分），在cd 棒中I 沿cd 方向（2分） （2）（8分）cd 棒在右侧轨道上受力情况如图所示 （1分） f 2=μN 2=μm 2 g cos53°=0.5×0.4×10×0.6 N= 1.2N （1分） 由牛顿第二定律得 m 2g sin53°-f 2- F A2= m 2a 2 （1分） F A2=BIL = v 增大，a 2减小，cd 棒做加速度逐渐减小的加速运动（1分） 当F A2== m 2g sin53°-f 2=（0.4×10×0.8-1.2）N=2.0N 时速度最大（1分） 此后cd 棒以最大速度匀速运动，最大电流I m ==2.0A （1分） ab 棒最大电功率P m =I m 2R =4.0W （2分） （3）（8分）ab 棒在左侧轨道上受力情况如右图 （1分） ab 棒刚释放时 m 1g sin37°=6N 222B L v R 222B L v R 2A F BL 最大静摩擦力f max=μN1=μm1g cos37°=0.5×1×10×0.8 N =4N 因为f max< m1g sin37° 所以刚释放时ab棒沿斜面向下加速运动 N1=F A1+ m1g cos37°=+ m1g cos37° f1=μN 1=μ（+ m1g cos37°）（1分） 由牛顿第二定律得 m1g sin37°-f1= m1g sin37°-μ（+ m1g cos37°）= m1a1 （1分） 当cd棒下滑速度v增大时，a1减小，棒ab做加速度逐渐减小的加速运动 当cd棒速度达到最大后，I m=2A不变 f1m=μ（m1g cos37°+ BI m L）=5N< m1g sin37°=6N （1分）ab棒开始做加速度为a1=（m1g sin37°-f1m）/ m1=1m/s2的匀加速直线运动（1分） 10、（2020青浦区第20题） 20．（16分）（1）对金属棒进行受力分析，如图所示。 （1分） 由牛顿第二定律得： ma sinθ?μmg cosθ=ma（1分） ∴a=g sinθ?μg cosθ =10×0.6?0.25×10×0.8m/s2 =4m/s2 （1分） （2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，受力分析 如图所示。（1分） ∴mg sinθ=μmg cosθ+F 安 （1分） 又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功 率。（1分） ∵P=F?v ∴v=P F = P mg sinθ?μmg cosθ = 8 2×0.6?0.25×2×0.8 m/s =10m/s（2分） （3）∵E=BLv=I?R P=I2R（2分） ∴B=√P R ?R Lv =√8×2 1×10 T=0.4T（1分） 22 2 B L v R 22 2 B L v R 22 2 B L v R N G G1 G2 f a G G1 G2 F安 f N 电磁感应综合问题 电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定 理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、 直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，其具体应用可分为以下 两个方面： （1）受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。要画好受力图，抓住a=0时，速度v达最大值的特点。 （2）功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例 如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一 部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在 R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若 导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势 能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从 功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往 是解决电磁感应问题的重要途径． 【例1】如图1所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度 为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计，导线框一长边 及x 轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好，电阻也是R ，开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动，求： （1）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律； （2）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案：（1）)()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π （2）R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示，两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内，它们之间的距离为l =0.2m ，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上，并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s 2，方向及初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向； （3）保持其他条件不变，而初速度v 0取不同值，求开始时F 的方 G a b O? O a b c 浦东新区2016学年度第一学期期末教学质量检测 高三物理 本试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟。全卷包括三大题，第一大题为单项选择题，第二大题为填空题，第三大题为综合题。 考生注意： 1．答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写、号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。 2．第一大题的作答必须用2B 铅笔涂在答题纸上相应区域与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第二和第三大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。 3．第18、19题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。 一、单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分。每小题只有一个正确选项） 1．下列物理量中属于标量的是（ ） （A ）速度 （B ）力 （C ）磁通量 （D ）电场强度 2．在“观察水波的干涉现象”实验中得到如图所示的干涉图样。实线表示波峰，虚线表示波谷。图中关于质点A 、B 、C 、D 的振动情况描述正确的是（ ） （A ）质点A 、B 是振动加强点，质点C 、D 是振动减弱点 （B ）质点C 、D 是振动加强点，质点A 、B 是振动减弱点 （C ）质点A 、B 、C 、D 都是振动加强点 （D ）质点A 、B 、C 、D 都是振动减弱点 3．做简谐运动的单摆，其周期（ ） （A ）随摆长的增大而增大 （B ）随振幅的增大而增大 （C ）随摆球质量的增大而减小 （D ）随摆球密度的增大而减小 4．如图所示是玩具陀螺的示意图，a 、b 和c 是陀螺表面上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线OO ?匀速旋转时（ ） （A ）a 、c 两点的线速度相同 （B ）b 、c 两点的周期相同 （C ）a 、b 两点的转速不同 （D ）b 、c 两点的角速度不同 5．“研究感应电流方向”的实验装置如图所示，下列对实验现象描述正确的是（ ） （A ）条形磁铁N 极朝下，插入螺线管的过程中，通过电流计G 的感应电流方向为a →b （B ）条形磁铁S 极朝下，插入螺线管的过程中，通过电流计G 的 A B C D 电磁感应 1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （1）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。 （2）产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （3）电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 （1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 （1）楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割 磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 （2）对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 （3）楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动； ③阻碍原电流的变化（自感）。 ★★★★4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 （1）两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。 2020高考物理热点分析与预测专题9·电磁感应 一、2020大纲解读 本专题涉及的考点有：电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、自感现象、日光灯等．《2020考试大纲》对自感现象等考点为Ⅰ类要求，而对电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则等考点为Ⅱ类要求． 电磁感应是每年高考考查的重点内容之一，电磁学与电磁感应的综合应用是高考热点之一，往往由于其综合性较强，在选择题与计算题都可能出现较为复杂的试题．电磁感应的综合应用主要体现在与电学知识的综合，以导轨+导体棒模型为主，充分利用电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个知识点，可能以图象的形式进行考查，也可能是求解有关电学的一些物理量（如电量、电功率或电热等）．同时在求解过程中通常也会涉及力学知识，如物体的平衡条件（运动最大速度求解）、牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定理（双导体棒）及能量守恒等知识点．电磁感应的综合应用突出考查了考生理解能力、分析综合能力，尤其是考查了从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力． 二、重点剖析 电磁感应综合应用的中心是法拉第电磁感应定律，近年来的高考中，电磁感应的考查主要是通过法拉第电磁感应定律再综合力、热、静电场、直流电路、磁场等知识内容，有机地把力与电磁结合起来，具体反映在以下几个方面： 1．以电磁感应现象为核心，综合应用力学各种不同的规律（如牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理）等内容形成的综合类问题．通常以导体棒或线圈为载体，分析导体棒在磁场中因电磁感应现象对运动情况的影响，解决此类问题的关键在于运动情况的分析，特别是最终稳定状态的确定，利用物体的平衡条件可求最大速度之类的问题，利用动量观点可分析双导体棒运动情况． 2．电磁感应与电路的综合问题，关键在于电路结构的分析，能正确画出等效电路图，并结合电学知识进行分析、求解．求解过程中首先要注意电源的确定．通常将切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路作为等效电源．若产生感应电动势是由几个相互联系部分构成时，可视为电源的串联与并联．其次是要能正确区分内、外电路，通常把产生感应电动势那部分电路视为内电路．最后应用全电路欧姆定律及串并联电路的基本性质列方程求解． 3．电磁感应中的能量转化问题 电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化则是通过安培力做功的形式而实现的，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，“外力”克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．求解过程中主要从以下三种思路进行分析：①利用安培力做功求解，电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．注意安培力应为恒力．②利用能量守恒求解，开始的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能．适用于安培力为变力．③利用电路特征来求解，通过电路中所产生的电能来计算． 4．电磁感应中的图象问题 电磁感应的图象主要包括B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象，还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E-x图象和I-x图象．一般又可把图象问题分为两类：①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．②由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．解答电磁感应中的图象问题的基本方法是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解答． 三、高考考点透视 1．电磁感应中的力和运动 例1．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁 青浦区2017学年第一学期高三年级期终学业质量调研测试 物 理 试 卷 （时间60分钟，满分100分） 全卷包括三大题，第一大题为单项选择题，第二大题为填空题，第三大题综合题。 考生注意： 1、答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号。 2、第一大题的作答必须用2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第二和第三大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。 3、计算题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。 一．单项选择题（共40分，1到8题每小题3分，9到12题每小题4分） 1．下列叙述中符合物理学史实的是（ ） （A ）伽利略发现了单摆的周期公式 （B ）奥斯特发现了电流的磁效应 （C ）库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律 （D ）牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论 2．下列属于理想物理模型的是（ ） （A ）电场 （B ）电阻 （C ）点电荷 （D ）元电荷 3．下列各物理量的定义式正确的是（ ） （A ）加速度a =F m （B ）电流强度I =U R （C ）电势φ=E p q （D ）电场强度E =kQ r 2 4．通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是（ ） A ． B ． C ． D ． B I B I B I B I 5．如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（ ） 6．如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一个带正电的小滑块，此时小滑块静止在竖直的粗糙墙壁上。忽略空气阻力，当撤掉电场后，木块将做（ ） （A ）匀速直线运动 （B ）曲线运动 （C ）自由落体运动 （D ）变加速直线运动 7．杯子里盛有热水，经过一段时间后杯子里的水慢慢变凉，则（ ） （A ）水分子的平均动能减小 （B ）所有水分子的动能都减小 （C ）只有个别水分子的动能减小 （D ）水分子的动能可以用1 2 mv 2计算 8．如图所示为两个等量异种点电荷，A 、B 、C 为电场中的三点，三处的电场强度大小分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为φA 、φB 、φC ，则（ ） （A ）E A 电磁感应 一． 典例精析 题型1.（楞次定律的应用和图像）如图甲所示，存在有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧相距为L 处，有一边长为L 的形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直. 现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域. 以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B 垂直纸面向里时为正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流、和电功率的四个图象描述不正确的是 （ ） 解析：在第一段时间，磁通量等于零，感应电动势为零，感应电流为零，电功率为零。 在第二段时间，BLvt BS ==Φ，BLv E =，R BLv R E I = =，R BLv P 2)(=。 在第三段时间， BLvt BS 2==Φ，BLv E 2=，R BLv R E I 2==，R BLv P 2)2(= 在第四段时间， BLvt BS ==Φ，BLv E =，R E I =，R BLv P 2)(=。此题选B 。 规律总结：对应线圈穿过磁场产生感应电流的图像问题，应该注意以下几点： ⑴要划分每个不同的阶段，对每一过程采用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析。 ⑵要根据有关物理规律找到物理量间的函数关系式，以便确定图像的形状。 ⑶线圈穿越方向相反的两磁场时，要注意有两条边都切割磁感线产生感应电动势。 题型2.（电磁感应中的动力学分析）如图所示，固定在绝缘水平面上的的金属框架cdef 处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 电阻为r ，跨在框架上，可以无摩擦地滑动，其余电阻不计．在t =0时刻，磁感应强度为B 0，adeb 恰好构成一个边长为L 的形．⑴若从t =0时刻起，磁感应强度均匀增加，增加率为k (T/s)，用一个水平拉力让金属棒保持静止．在t =t 1时刻，所施加的对金属棒的水平拉力大小是多大？⑵若从t =0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属棒以速度v 向右匀速运 动时，可以使金属棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化？写出B 与t 间的函数关系式． 解析： 规律总结： 题型3.（电磁感应中的能量问题）如图甲所示，相距为L 的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO ′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R ，导轨电阻忽略不计. 在距边界OO ′也为L 处垂直导轨放置一质量为m 、电阻r 的金属杆ab . B d c a b e f 2011届北京市各区高三物理期末考试分类汇编－－电磁感 应 （房山）14如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F 向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是 D （房山）21、如图甲所示， 光滑且足够长的平行金属导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L =0.3m 。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R =0.4Ω。导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.2Ω的金属杆ab ，整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ，使之由静止开始运动，电压传感器可将R 两端的电压U 即时采集并输入电脑，获得电压U 随时间t 变化的关系如图乙所示。 （1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小； （2）求第2s 末外力F 的瞬时功率； （3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功为0.3J ，求回路中定值电阻R 上产生的焦耳热是多少。 （房山）21、 （1）设路端电压为U ，金属杆的运动速度为v ，则感应电动势E = BLv ，……………………1分 甲 乙 a P 接电脑t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2017年上海市高三物理一模试卷 黄浦区 2017年1月12日（本试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟。） 一．单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分，每小题只有一个正确选项。）1．在国际单位制（SI）中，下列属于基本单位的是（） （A）千克（B）牛顿（C）库仑（D）焦耳 2．奥斯特首先通过实验（） （A）提出了单摆的周期公式（B）测出了万有引力恒量G （C）发现了电流周围存在磁场（D）发现了电磁感应现象 3．质量为2kg的质点仅受两个力作用，两个力的大小分别为3N和5N。则该质点的加速度的值可能为（） （A）0.5m/s2（B）0.75m/s2（C）3.5m/s2 （D）4.5m/s2 4．下列事例中属于利用静电现象的是（） （A）油罐车上连接地线（B）复印机复印文件资料 （C）屋顶安装避雷针（D）印染厂车间保持湿度 5．三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最 先断的绳（） （A）必定是OA （B）必定是OB （C）必定是OC （D）可能是OB，也可能是OC 6．根据分子动理论可知，在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）变到很难再 靠近的过程中，分子间的作用力的大小将（） （A）先减小后增大（B）先增大后减小 （C）先增大后减小再增大（D）先减小后增大再减小 7．如图所示，P为固定的点电荷，周围实线是其电场的电场线。一带负电的粒 子Q进入该电场后沿虚线运动，v a、v b分别是Q经过a、b两点时的速度。则 下列判断正确的是（） （A）P带正电，v a＞v b （B）P带负电，v a＞v b （C）P带正电，v a＜v b （D）P带负电，v a＜v b 8．卫星在行星附近运动，绕行的每一周均可近似看做匀速圆周运动。由于尘埃等物质的影响，轨道半径会逐渐减小，则卫星的（） （A）速度会减小（B）周期会减小（C）角速度会减小（D）加速度会减小 高三物理电磁感应 （时间：60分钟总分：100分） 一、选择题（每小题5分，共35分） 1.要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有 [ ] A.闭合K瞬间 B.K闭合后把R的滑动片向右移 C.闭合K后把b向a靠近 D.闭合K后把a中铁芯从左边抽出 2.如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度B，随时间均匀变化，线圈导线电阻率不变，用下述哪个方法可使线圈上感应电流增加一倍[ ] A.把线圈匝数增加一倍 B.把线圈面积增加一倍 C.把线圈的半径增加一倍 D.改变线圈轴线对于磁场的方向 3.如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方.当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是[ ] A.向下平动 B.向上平动 C.转动：上半部向纸内，下半部向纸外 D.转动：下半部向纸内，上半部向纸外 4.如图所示，两个相互连接的金属环，已知大环电阻是小环电阻的1/4;当通过大环的磁通量变化率为△φ／△t时，大环的路端电压为U.，当通过小环的磁通量的变化率为△φ／△t时，小环的路端电压为(两环磁通的变化不同时发生）[ ] 5 如图所示，把线圈从匀强磁场中匀速拉出来，第一次以速率v拉出，第二 次以2v的速率拉出.如果其它条件都相同.设前后两次外力大小之比F1:F2=K；产生的热量之比Q1:Q2=M；通过线框导线截面的电量之比q1:q2=N.则 [ ] A. K=2:1，M=2:1，N=1:1 B. K=1:2，M=1:2，N=1:2 C. K=1:1，M=1:2，N=1:1 D. 以上结论都不正确 6 如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线AB在金属导轨上应 [ ] 上海市各区县2020届高三物理一模电磁感应试题专题分类精编 一、选择题 1. （2020松江区 第8题）“楞次定律”是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体表现（ ） A ．能量守恒定律 B ．欧姆定律 C ．牛顿第一定律 D ．库仑定律 2. （2020崇明区 第10题）如图，在薄金属圆筒表面上通以环绕圆筒、分布均匀的恒定电流时，由于 受磁场力的作用，该圆筒的形变趋势为 A ．沿轴线上下压缩，同时沿半径向内收缩 B ．沿轴线上下拉伸，同时沿半径向内收缩 C ．沿轴线上下压缩，同时沿半径向外膨胀 D ．沿轴线上下拉伸，同时沿半径向外膨胀 3. （2020黄浦区 第10题）位于磁场中的甲、乙两个矩 形金属线框可绕各自的轴转动，两根导线将两个线框按如图方式连接。现用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的ab 边受到的安培力为F ，则 （A ）F 向上，乙线框表示电动机的原理 （B ）F 向上，乙线框表示发电机的原理 （C ）F 向下，乙线框表示电动机的原理 （D ）F 向下，乙线框表示发电机的原理 4. （2020静安区 第12题）如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位 置靠近ab 且相互绝缘。当MN 中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I ，线圈所受安培力的合力为F ，则I 和F 的方向为 （A ）I 顺时针，F 向左 （B ）I 顺时针，F 向右 （C ）I 逆时针，F 向左 （D ）I 逆时针，F 向右 5. （2020虹口区 第9题）如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与圆环的轴线重合。现将圆环沿半径向外均匀扩大，则（ ） A ．穿过圆环的磁通量增大 B ．圆环中无感应电流 C ．从左往右看，圆环中产生顺时针方向的感应电流 D ．圆环受到磁铁的作用力沿半径向外 6. （2020浦东新区 第6题）如图所示，长直导线中通有向右的电流I ，金属线圈①与直导线垂直放置 于其正下方，线圈②中心轴线与直导线重合，线圈③直径与直导线重合，线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I 均匀增大的过程中 （A ）从左向右看，线圈①中产生顺时针方向电流 （B ）从左向右看，线圈②中产生逆时针方向电流 N S ① ② ④ ③ I I 甲 N S 乙 N S a b 上海市各区县2020届高三物理一模基础知识专题汇编 一、选择题 1.（2020嘉定一模第1题） 下列物理概念的提出用到了“等效替代”思想方法的是（ ） （A ）“瞬时速度”的概念 （B ）“点电荷”的概念 （C ）“平均速度”的概念 （D ）“电场强度”的概念 2.（2020嘉定一模第2题）下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（ ） （A ）千克 （B ）牛顿 （C ）伏特 （D ）特斯拉 3.（2020奉贤一模第1题）下列物理量属于矢量的是（ ） （A ）电流强度 （B ）磁通量 （C ）电场强度 （D ） 电势差 4.（2020静安一模第1题）下面物理量及其对应的国际单位制单位符号，正确的是 （A ）力，kg （B ）磁感应强度，B （C ）电场强度，C/N （D ）功率，W 5.（2020虹口一模第2题）麦克斯韦认为：电荷的周围存在电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波。受此启发，爱因斯坦认为：物体的周围存在引力场，当物体加速运动时，会辐射出引力波。爱因斯坦提出引力波的观点，采用了（ ） A ．类比法 B ．观察法 C ．外推法 D ．控制变量法 6.（2020虹口一模第3题）依据库仑定律F =k 122q q r ，恒量k 在国际单位制中用基本单位可以表示为 （ ） A ．N ·m 2/C 2 B ． C 2/m 2·N C ．N ·m 2/A 2 D ．kg ·m 3/(A 2·s 4) 7．（2020闵行一模第2题）通过对比点电荷的电场分布，均匀带电球体外部电场可视作电荷全部集中于球心的点电荷产生的电场，所采用的思想方法是（ ） （A ）等效 （B ）归纳 （C ）类比 （D ）演绎 8．（2020崇明一模第1题）物理算式3(s)×4(V)×2(A)计算的结果是（ ） A ．24N B ．24W C ．24C D ．24J 9．（2020浦东一模第1题）下列选项中属于物理模型的是（ ） （A ）电场 （B ）电阻 （C ）磁感线 （D ）元电荷 上海市嘉定区2020届高三物理一模试题（含解析） 一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分，每小题只有个正确答案） 1．（3分）下列物理概念的提出用到了“等效替代”思想方法的是（）A．“瞬时速度”的概念B．“点电荷”的概念 C．“平均速度”的概念D．“电场强度”的概念 2．（3分）下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（） A．千克B．牛顿C．伏特D．特斯拉 3．（3分）一个物体做匀速圆周运动，会发生变化的物理量是（） A．角速度B．线速度C．周期D．转速 4．（3分）一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（） A．2J B．6J C．10J D．14J 5．（3分）用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如图所示。缓慢提起弹簧测力计，在玻璃片脱离水面的瞬间，弹簧测力计的示数大于玻璃片的重力，其主要原因是（） A．玻璃片分子做无规则热运动 B．玻璃片受到大气压力作用 C．玻璃片和水间存在万有引力作用 D．玻璃片分子与水分子间存在引力作用 6．（3分）如图所示，电源的电动势为1.5V，闭合电键后（） A．电源在1s内将1.5J的电能转变为化学能 B．电源在1s内将1.5J的化学能转变为电能 C．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的电能转变为化学能 D．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的化学能转变为电能 7．（3分）汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，当它保持额定功率加速运动时（）A．牵引力增大，加速度增大 B．牵引力减小，加速度减小 C．牵引力不变，加速度不变 D．牵引力减小，加速度不变 8．（3分）如图，A、B为电场中一条电场线上的两点。一电荷量为2.0×10﹣7C的负电荷，从A运动到B，克服电场力做功4.0×10﹣5J．设A、B间的电势差为U AB，则（） A．电场方向为A→B；U AB＝200V B．电场方向为B→A；U AB＝﹣200V C．电场方向为A→B；U AB＝200V D．电场方向为B→A；U AB＝200V 9．（4分）一质量为2kg的物体，在绳的拉力作用下，以2m/s2的加速度由静止开始匀加速向上运动了1m。设物体重力势能的变化为△E p，绳的拉力对物体做功为W，则（）A．△E p＝20J，W F＝20J B．△E p＝20J，W F＝24J C．△E p＝﹣20J，W F＝20J D．△E p＝﹣20J，W F＝24J 10．（4分）一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B此过程中气体的体积（） A．一直变小B．一直变大 C．先变小后变大D．先变大后变小 11．（4分）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（） 届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过 该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t 高考专题：电磁感应中的动力学和能量综合问题 一.选择题。（本题共6小题，每小题6分，共36分。1—3为单选题,4—6为多选题） 1.如图所示，“U ”形金属框架固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中棒以水平初速度v 0向右运动，下列说 法正确的是( ) 棒做匀减速运动 B.回路中电流均匀减小 点电势比b 点电势低 棒受到水平向左的安培力 2.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在0到1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i 正方向与图中箭头方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是( ) 3.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界 与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域.下列v -t 图象中，可能正确描述上述过程的是( ) A B C D 4.如图1所示，两根足够长、电阻不计且相距L ＝0.2 m 的平行金属导轨固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压U ＝4 V 的小灯泡，两导轨间有一磁感应强度大小B ＝5 T 、方向垂直斜面向上的匀强磁场．今将一根长为L 、质量为m ＝0.2 、电阻r ＝1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，金属棒 与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25，已知金属棒下滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度g 取10 2， 37°＝0.6， 37°＝0.8，则( ) 班级 姓名 出题者 徐利兵 审题者 得分 密 封 线 静安区2017年物理一模高三物理试卷（答题时间60分钟满分100分） 一、单项选择题 （共40 分， 1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个 正确选项） 1、在国际单位制（SI ）中，下列物理量的单位不属于国际单位制（SI ）基本单位的是 （A）米（B）秒（C）安培（D）牛顿 2、下列实验中，找到电荷间相互作用规律的实验是 （A）库仑扭秤实验（B）开文迪什实验 （C）密立根油滴实验（D）奥斯特电流磁效应实验 3、乐乐同学在校运动会上，获得100米短跑冠军，是由于他在这100米中 （A）某时刻的瞬时速度大（B）撞线时的瞬时速度大 （C）平均速度大（D）起跑时的加速度大 4、如图所示，A B两物体叠放在一起，放在固定的光滑斜面上，由静止释放后， A B 两物体沿光滑斜面下滑，且始终保持相对静止，B上表面水平，则物体B的受力示意图是 5、竖直向上射出的子弹，达到最高点后又返回原处，若子弹运动受到的空气阻力与速度的大小成正比，则整个过程中，加速度大小的变化是 （A）始终变大（B）始终变小 （C）先变大后变小（D）先变小后变大 6、如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有A、B两个带电小球，A球固定不动，现给B球一个垂直AB连线方向的初速度V。，使B球在水平桌面上运动，B球在水平方向仅受电场力, 有关B球运动的速度大小V和加速度大小a,不可能发生的情况是 (A)v和a都变小 (B)v和a都变大 (0 v和a都不变 (D v变小而a变大 7、一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x= x b (X b>0)。a点的振动规律如图所示。已知波速为v=1m/s，在t=0时b的位移为0.05m，则 F列判断正确的是 (A)从t=0时刻起的2s内，a质点随波迁移了2m (B)t=0.5s 时，质点a的位移为0.05m (C)若波沿x轴正向传播，则可能X b=0.5m (D)若波沿x轴负向传播，则可能X b=2.5m 8、关于点电荷和电场线，下列说法中正确的是 (A)点电荷和电场线都不是真实存在的 (B)点电荷是理想模型，而电场线不是理想模型 (C)点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象 (D)电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同 9、将一电源电动势为E、内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是 (A)由U外=IR可知，外电压随I的增大而增大 (B)由U内=Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大 (C)由U= E-I r可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小 (D)由P= IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大 高中物理总复习—电磁感应 本卷共150分，一卷40分，二卷110分，限时120分钟。请各位同学认真答题，本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分． 1．图12-2，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则（） A．甲图中外力做功多B．两图中外力做功相同 C．乙图中外力做功多D．无法判断 2．图12-1，平行导轨间距为d，一端跨接一电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（） A． Bdv R B．sin Bdv R θ C．cos Bdv R θ D． sin Bdv Rθ 3．图12-3，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是（）A．所用拉力大小之比为2:1 B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C．拉力做功之比是1:4 D．线框中产生的电热之比为1:2 4．图12-5，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一 个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的 是（） R v a b θ d 图12-1 M N v B 图12-3 电磁感应·专题复习 一. 知识框架： 二. 知识点考试要求： 知识点 要求 1. 右手定则 B 2. 楞次定律 B 3. 法拉第电磁感应定律 B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B 5. 自感现象 A 6. 自感系数 A 7. 自感现象的应用 A 三. 重点知识复习： 1. 产生感应电流的条件 （1）电路为闭合回路 （2）回路中磁通量发生变化?φ≠0 2. 自感电动势 （1）E L I t 自=? ?? （2）L —自感系数，由线圈本身物理条件（线圈的形状、长短、匝数，有无铁芯等）决定。 （2）自感电动势的作用：阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 （4）应用：<1>日光灯的启动是应用E 自 产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器，排除E 自 影响。 3. 法拉第电磁感应定律 （1）表达式：E N t =??φ N —线圈匝数；?φ—线圈磁通量的变化量，?t —磁通量变化时间。 （2）法拉第电磁感应定律的几个特殊情况： i ）回路的一部分导体在磁场中运动，其运动方向与导体垂直，又跟磁感线方向垂直时，导体中的感应电动势为E B l v = 若运动方向与导体垂直，又与磁感线有一个夹角α时，导体中的感应电动势为：E B l v =s i n α ii ）当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S 保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E B t S = ?? iii ）若磁感应强度不变，而线圈的面积均匀变化时，线圈中的感应电动势为：E B S t =?? iv ）当直导线在垂直匀强磁场的平面，绕其一端作匀速圆周运动时，导体中的感应电动势为：E Bl =12 2ω 注意： （1）E B l v =s i n α用于导线在磁场中切割磁感线情况下，感应电动势的计算，计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 （2）E N t =??φ ，用于回路磁通量发生变化时，在回路中产生的感应电动势的平均值。 （3）若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时，也可应用E N t =??φ ，计算E 的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况： （1）磁场的空间分布不变，而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动，改变了垂直磁场方向投影面积，引起闭合回路中磁通量的变化。 （2）闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质：能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 （2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 （4）阻碍原电流的变化（自感现象）。 6. 综合题型归纳 （1）右手定则和左手定则的综合问题 （2）应用楞次定律的综合问题 （3）回路的一部分导体作切割磁感线运动 （4）应用动能定理的电磁感应问题 （5）磁场均匀变化的电磁感应问题 （6）导体在磁场中绕某点转动 （7）线圈在磁场中转动的综合问题 （8）涉及以上题型的综合题 【典型例题】 例1. 如图12-9所示，平行导轨倾斜放置，倾角为θ=?37，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感强度B T =4，质量为m k g =10.的金属棒ab 直跨接在导轨上，ab 与导轨间的动摩擦因数μ=025.。ab 的电阻r =1Ω，平行导轨间的距离L m =05.，R R 1218== Ω，导轨电阻不计，求ab 在导轨上匀速下滑的速度多大？此时ab 所受 闵行区2017学年第一学期高三年级质量调研考试 物理试卷 试卷满分100分，考试时间60分钟。 本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三大部分，第一部分为单项选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。 一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项） 1．下列物理量及对应的国际单位制符号，正确的是（） （A）力 kg （B）功率J （C）磁通量 Wb （D）电场强度T 2．下列关于力与物体运动的说法正确的是（） （A）静止或匀速直线运动的物体，一定不受力作用 （B）当物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态 （C）当物体受的合外力为零时，物体的速度一定为零 （D）当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到力的作用 3．下列关于电磁场的说法正确的是（） （A）电磁场的本质是电场 （B）电磁场的本质是磁场 （C）电磁场是电场和磁场的统称 （D）电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体 4．由于地球自转，地球表面上的物体都随地球一起作匀速圆周运 动，将地球视为球体，如图所示，a、b两处物体运动的（） （A）线速度相同 （B）角速度相同 （C）线速度不同，且v a＞v b （D）角速度不同，且ωa＜ωb 5．能说明发电机工作原理的是下图四个实验中的（） 6．如图，重为G 的体操运动员在进行体操比赛时，有两手臂对称支撑、竖直倒立静止的比赛动作，设两臂夹角为θ，则（ ） （A ）当θ=60°时，运动员单手所受地面的支持力大小为1 2 G （B ）当θ=120°时，运动员单手所受地面的支持力大小为G （C ）当θ不同时，运动员受到的合力不同 （D ）当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 7．如图，水平面上有一固定的U 形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab 产生由a 到b 的电流，则杆ab （ ） （A ）向右移动 （B ）向左移动 （C ）不动 （D ）不动，但磁场增强 8．如图，两端开口的U 形管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使图中两侧水银面高度差h 增大，应（ ） （A ）从左侧管口滴入水银 （B ）从右侧管口滴入水银 （C ）让气体升温 （D ）让气体降温 9．将一小球竖直向上抛出，空气阻力忽略不计。P 为小球运动轨迹上的某一点，设小球上升和下降经过P 点时的动能分别为E k1和E k2；从抛出开始到小球第一次经过P 点的过程中重力做功为W 1，从抛出开始到小球第二次经过P 的过程中重力做功为W 2。则有（ ） （A ）E k1=E k2，W 1=W 2 （B ）E k1>E k2，W 1=W 2 （C ）E k1高中物理电磁感应综合问题
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