1、2018 年高考物理试题分类解析：电磁感应全国 1 卷17如图，导体轨道 OPQS 固定，其中 PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕 O 转动的金属杆。M 端位于 PQS 上，OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使 OM 从 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到 OS 位置并固定（过程）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B（过程）。在过程、中，流过OM 的电荷量相等，则 等于A B C D2543274【解析】在过程中 ，在过程中RrBtEIq2_41二者相等，解得 = 。
2、21)(rBRqB32【答案】17B全国 1 卷19如 图 ， 两 个 线 圈 绕 在 同 一 根 铁 芯 上 ， 其 中 一 线 圈 通 过 开 关 与 电 源 连 接 ， 另 一 线 圈 与 远 处 沿南 北 方 向 水 平 放 置 在 纸 面 内 的 直 导 线 连 接 成 回 路 。 将 一 小 磁 针 悬 挂 在 直 导 线 正 上 方 ， 开 关未 闭 合 时 小 磁 针 处 于 静 止 状 态 。 下 列 说 法 正 确 的 是A开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动B开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后，
3、小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动【解析】A开关闭合后的瞬间，铁芯内磁通量向右并增加，根据楞次定律，左线圈感应电流方向在直导线从南向北，其磁场在其上方向里，所以小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动,A 正确；B、C 直导线无电流，小磁针恢复图中方向。D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，电流方向与 A 相反，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动，D 正确。【答案】19.AD全国 2 卷18如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为 l,磁感应强度大小相等、方
4、向交替向上向下。一边长为 的正方形金属32l线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图线可能是【解析】如图情况下，电流方向为顺时针，当前边在向里的磁场时，电流方向为逆时针，但因为两导体棒之间距离为磁场宽度的 倍，所以有一段时间两个导体棒都在同一方向的23磁场中，感应电流方向相反，总电流为 0，所以选 D.【答案】18D全国 3 卷20如图（a） ，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右侧。导线PQ 中通有正弦交流电流 i，i 的变化如图（b）所示，规定从 Q 到 P 为电流的正方向。导线框 R 中的感应电动势A在 时为零 B在 时改变
5、方向4Tt2TtC在 时最大，且沿顺时针方向 D在 时最大，且沿顺时针方向2t tT【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 ，即 为 的导数，有tE,S 不变， 与 B 成正比，所以，E 与 i 的导数成正比，据此可以画出 E-t 图象如BS下：-1.5-1-0.500.511.50 15 30 45 60 75 90 105120135150165180195210225240255270285300315330345360375390405iE从图象可以看出：A在 时为零，正确；4TtB在 时改变方向，错误；2tC在 时为负最大，且沿顺时针方向，正确；TtD在 时为正最大，且沿逆时针方
6、向， D 错误。【答案】20AC天津卷12真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图 1 是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为 l 的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab 和 cd 是两根与导轨垂直，长度均为 l，电阻均为 R 的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为 l，列车的总质量为 m。列车启动前，ab、cd 处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图 1 所示，为使列车启动，需在 M、N 间连接电动势为 E 的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。（1）要使
7、列车向右运行，启动时图 1 中 M、N 哪个接电源正极，并简要说明理由；（2）求刚接通电源时列车加速度 a 的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图 2 所示的一系列磁感应强度为 B 的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于 l。若某时刻列车的速度为 ，此时 ab、cd0v均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？12.【答案】1（1）M 接电源正极，列车要向右运动，安培力方向应向右，根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由 a 到 b，由 c 到 d，故 M 接电源正极。学 #科网（2）由题意，启动时 ab、cd 并联，设回路总电阻为 ，由电阻的串并
8、联知识得R总；R总设回路总电阻为 I，根据闭合电路欧姆定律有 EIR总设两根金属棒所受安培力之和为 F，有 F=BIl根据牛顿第二定律有 F=ma，联立式得 2Blam（3）设列车减速时，cd 进入磁场后经 时间 ab 恰好进入磁场，此过程中穿过两金t属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为 ，平均感应电动势为 ，由法拉第电磁感1E应定律有 ，其中 ；1Et2Bl设回路中平均电流为 ，由闭合电路欧姆定律有 I12EIR设 cd 受到的平均安培力为 ，有 Fl以向右为正方向，设 时间内 cd 受安培力冲量为 ，有 tI冲 Ft冲同理可知，回路出磁场时 ab 受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁
9、场区域安培力冲量为 ，有 设列车停下来受到的总冲量为 ，由动量定理有0I2I冲 I总联立式得 。0Imv总3200mvlBRI总讨论：若 恰好为整数，设其为 n，则需设置 n 块有界磁场，若 不是整数，设0I总 0I总的整数部分为 N，则需设置 N+1 块有界磁场。0I总江苏省卷9如图所示，竖直放置的 形光滑导轨宽为 L，矩形匀强磁场 、 的高和间距均为 d，磁感应强度为 B质量为 m 的水平金属杆由静止释放，进入磁场 和 时的速度相等金属杆在导轨间的电阻为 R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为 g金属杆（A）刚进入磁场 时加速度方向竖直向下（B）穿过磁场 的时间大于在两磁场之间 的
10、运动时间来源:学#科#网（C）穿过两磁场产生的总热量为 4mgd（D）释放时距磁场 上边界的高度 h 可能小于24mgRBL【解析】设进入磁场时速度为 ，出磁场时速度为 ，因为进入磁场 和 时的速度1v2v相等而在间距中， ，是匀加速运动，所以在磁场中，做减速运动，是非匀减ga2速运动，所以刚进入磁场 时加速度方向竖直向上，A 错误；因为在磁场中，加速度大小为 ，随着速度的减小，加速度减小，所以gRvLB21是加速度逐渐减小的减速运动，可以画出 图象草图如下：tx因为位移相等都为 ，所以 ，即 B 正确；d21t在穿过两个磁场和一个间距的过程中，根据动能定理 ，在间)(21321vmQdg距中
11、 ，解得 ，C 正确；gdv221mgdQ4在磁场中，加速度 （设向上为正），所以 ，在进入磁场前，01RBLva BLgRv，所以ghv2h ，D 错误。4mRBL【答案】 9BC江苏省卷13 （15 分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 ，间距为 d导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直质量为 m 的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为 s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流金属棒被松开后，以加速度 a 沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为 g求下滑到底 端的过程中，金属棒（1）末速度的大小 v；（2）通过的电流大小 I
12、；（3）通过的电荷量 Q【答案】13（1）匀加速直线运动 v2=2as 解得 2vas（2）安培力 F 安 =IdB 金属棒所受合力 Fmgin安牛顿运动定律 F=ma解得mgsinIdaB（ ）（3）运动时间 电荷量 Q=Itvt解得 来源:学|科| 网2sinamgaQdB（ ）7.如图，在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，有一面积为 S 的矩形单匝闭合导线 abcd, ab 边与磁场方向垂直，线框的电阻为 R。使线框以恒定角速度 绕过 ad、bc 中点的轴旋转。下列说法正确的是A.线框 abcd 中感应电动势的最大值是 SB.线框 abcd 中感应电动势的有效值是C.线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大D.线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大7.【解析】最大值 ，平行时，速度与磁场垂直，最大。BSEm【答案】AC
