（精选+详解）2013届高三物理名校试题汇编系列（第5期）专题10 电磁感应一、单项选择题1（安徽省池州市2013届高三上学期期末）一足够长的铜管竖直放置，将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放入管内，不考虑磁铁与铜管间的摩擦，磁铁的运动速度可能是A逐渐增大到定值后保持不变B逐渐增大到一定值时又开始碱小然后又越来越大C逐渐增大到一定值时又开始减小，到一定值后保持不变D逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值之后在一定区间变动3.（广东省广州市2013届高三下学期一模）如图所示，虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径，圆内的磁场方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化关系B=kt(k为常量）。当a中的感应电流为I时，b中的感应电流为A.0 B.0.5I C.I D.2I3.A 解析：虽然B在变化，但穿过线圈b的磁通量始终为零，所以b中的感应电流为零，选项A正确。5（河南省河南师范大学附属中学2013届高三上学期期末考试理综试题）U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，其中MN、PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒ab质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与ab棒间的动摩擦因数为，ab棒接入电路的电阻为R，ab棒沿导轨上滑位移为s时速度减为0，则在这一过程中6（江苏省泰州市2013届高三上学期期末）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图已所示。下列说法中正确的是A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻R两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻r消耗的功率为410-4WD前4s内通过R的电荷量为410-4C6.C 解析：根据楞次定律，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，选项A错误；线圈中的感应电动势E=，电阻R两端的电压恒定不变，选项B错误；感应电流I=E/（r+R）=0.02V，线圈电阻r消耗的功率为P=I2r=410-3W，选项C正确；前4s内通过R的电荷量为，选项D错误。7（河北省唐山市20122013学年度高三上学期期末考试理综）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是A金属棒在导轨上做匀减速运动B整个过程中金属棒克服安培力做功为C整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为D整个过程中电阻R上产生的焦耳热为8.（北京市东城区普通校2013届高三下学期3月份联考理科综合）如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角，其中MN与PQ平行，导轨间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，ab棒接入电路的电阻为R，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，经过t时间，流过棒ab的电流为I，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中9.（湖北省黄冈市2013年高三年级3月份质量检测理科综合能力测试）如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形金属线框，放在磁感应强度为B且垂直线框平面向外的匀强磁场中，线框ad边与磁场的边界MN重合。在外力作用下线框从图示位置绕ad边沿逆时针方向(从M向N看)以的角速度匀速转过90，对该过程中相关物理量的分析正确的是A.线框中电流方向为abcda B.b、c两端电压的最大值为C.通过c点的电荷量 D.线框中产生的热量10.（湖北省八市2013届高三三月联考试卷理科综合）如图甲所示，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向） A B C D10.A 解析：磁感应强度是均匀变化的，线圈中的感应电流大小恒定，安培力的大小与B的大小成正比，据此可排除选项D；根据楞次定律，磁感应强度减小时，线圈具有扩张的趋势，ab边所受安培力F的方向水平向左，F为负值，反之，磁感应强度增大时，线圈具有收缩的趋势，ab边所受安培力F的方向水平向右，F为正值，据此只有选项A正确。11（安徽省江南十校2013届高三下学期3月联考理科综合试题）如图所示，将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d。右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动，t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域，12（河南省漯河市2013届高三上学期期末）如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是AL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗BL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗CL2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗DL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗12.B 解析：电键K闭合时，通过L1的电流I1大于通过L3的电流I3；电键K从闭合状态突然断开时，电感L中产生自感电动势，感应电流向右，并与L3构成闭合回路，回路中的电流从I1逐渐减小到零，所以L1逐渐变暗，L3先变亮，然后逐渐变暗；因为二极管具有单向导电性，L2立即熄灭。选项C正确。二、多项选择题13.（山东省日照市2013届高三下学期一模）在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为磁场边界。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处，现给金属圆环一水平向右的初速度v。当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时的速度为，则下列说法正确的是A.此时圆环中的电功率为 B.此时圆环的加速度为C.此过程中通过圆环截面的电荷量为 D.此过程回路中产生的电能为0.75mv215（深圳市南山区2013届高三上学期期末、山东省济宁市泗水一中2013届高三上学期期末）如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是A闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭15.CD 解析：闭合开关S时，线圈L中产生自感电动势，阻碍通过B灯的电流增大，所以B灯比A灯先亮，但最后一样亮，选项C正确；断开开关S时，线圈L中产生自感电动势，阻碍通过B灯的电流减小，并与A灯组成闭合回路，所以A灯与B灯同时慢慢熄灭，选项D正确。16（云南省玉溪一中、昆明三中、楚雄一中2013届高三上学期1月第一次统一考试理综试题）如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面，将ab棒在导轨上无初速度释放，当ab棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是BabqRA导体棒的a端比b端电势低 Bab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 C若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的 D若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍16.BD 解析：导体棒切割磁感线产生感应电动势，导体棒相当于回路的电源，根据右手定则可知，通过导体棒的电流方向是从b到a，导体棒的a端比b端电势高，选项A错误；ab棒在达到稳定状态前，做加速运动，安培力变大，但加速度逐渐变小，所以做的是加速度逐渐减小的加速运动，选项B正确；ab棒的合力为零时，速度最大，ab棒处于稳定状态，由可得，稳定速度，可见，若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的，选项C错误；ab棒处于稳定状态时，通过R的电流，功率，可见，若仅将质量增大为原来的2倍，功率P增大为原来的4被，选项D正确。三、非选择题18.（江苏省苏北三市（徐州、淮安、宿迁）2013届高三元月份调研考试）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。RBv0ab（1）求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。19（浙江省新梦想新教育新阵地联谊学校2013届高三下学期回头考联考理综试题）如图所示，在水平面内存在着竖直向下的有界匀强磁场，其宽度为d=1m，磁感应强度B=T。水平放置的“日”字型闭合导体线框PQFE，宽L=1m，质量m=0.25kg，QN、NF的长度都大于d，PQ边的电阻R1=1、MN边的电阻R2=2、EF边的电阻R3=3，其余电阻不计。t=0时刻线框在距磁场左边界x=3.2m处由静止开始在水平恒力F作用下沿直线运动，已知当线框PQ边、MN边和EF边刚进磁场时均恰能匀速运动，不计线框运动中的一切摩擦阻力。求：BQPMNEFdLxF（1）线框所受的F为多大。（2）线框PQ边与MN边之间的距离H。（3）在整个线框穿过磁场的过程中线框产生的焦耳热。20.（上海市十三校2013届高三3月联考物理试卷）如图（a）所示，倾角为的光滑斜面上有两个磁场区域，磁感应强度大小都为B，沿斜面宽度都为d，区域的磁感应强度方向垂直斜面向上，区域的磁感应强度方向垂直斜面向下，两磁场区域间距为d 。斜面上有一矩形导体框，其质量为m，电阻为R，导体框ab、cd边长为L，bc、ad边长为3d/2。刚开始时，导体框cd边与磁场区域的上边界重合；t=0时刻，静止释放导体框；t1时刻ab边恰进入磁场区域，框中电流为I1；随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力，使框中电流均匀增加，到t2时刻框中电流为I2。此时，ab边未出磁场区域，框中电流如图（b）所示。（1）在0- t2时间内，通过导体框截面的电量为多少？（2）在0- t1时间内，导体框产生的热量为多少？（3）证明金属框在t1-t2时间内做匀加速运动，并求出加速度；（4）令t1-t2时间内导体框加速度为a , 写出t1