发布时间 : 星期四 文章【十年高考】2020—2020高考物理试题分类解析 专题15 电磁感应 精品更新完毕开始阅读
7．（2020重庆理综）法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究，实验装置的示意图可用题图表示，两块面积均为S的平行金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平，金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为B，河水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上，忽略边缘效应，求： （1） 该发电装置的电动势； （2） 通过电阻R的电流强度。 （3） 电阻R消耗的电功率。
【解答】（1）由法拉第电磁感应定律，该发电装置的电动势E＝Bdv。 (2)两板间河水的电阻 r=?由闭合电路欧姆定律，有I=
d SEBdvS?。 r?R?d?SR2
(3)由电功率公式，电阻R消耗的电功率P=IR 【点评】此题考查电阻定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律和电功率等。 四．2020年高考题
1.（2020宁夏理综）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次
监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为 A．1.3m/s，a正、b负 B．2.7m/s，a正、b负 C．1.3m/s，a负、b正 D．2.7m/s，a负、b正 答案：A
【解析】设血流速度为v，两触点的距离d近似为血管直径，根据法拉第电磁感应定律，两
160?10?6触点间的电势差U=Bdv，解得v=U/Bd=m/s=1.3m/s。根据右手定则，电极a
0.04?3?10?3为正，b为负，所以选项A正确。
【点评】此题也可依据左手定则，顺着血流进入磁场的正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE=qvB，而E=U/d，联立解得血流速度的近似值。
2. （09·宁夏理综）.如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度?逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环
和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象是( )
答案：C【解析】依据右手定则，可知在0—π/2内，导体杆中电流方向由M到O，流经电
1BL?2阻R的电流方向则是由b到a，为负值，且大小为I?2为一定值，在π/2—π内
R没有感应电流，在π—3π/2内电流的方向相反，即沿正方向，在3π/2—2π内没有感应电流，因此选项C正确。
3. （2020·海南物理）一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中，其中R为滑线变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是 A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时 答案：C
4（2020·浙江理综）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框
abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释
放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是
A．a?b?c?d?a B．d?c?b?a?d
C．先是d?c?b?a?d，后是a?b?c?d?a D．先是a?b?c?d?a，后是d?c?b?a?d 答案B
【解析】由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是d?c?b?a?d
5（09·全国理综2 ）如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率
?B?k，k为负的常量。?t用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框。
将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求： 导线中感应电流的大小；
（1） 磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。 【解析】.(1)线框中产生的感应电动势
E=△?/△t=△BS’/△t=l2k/2 ①
在线框产生的感应电流I=E/R， ②
R??4l, ③ skls。 8?联立①②③得I?(2)导线框所受磁场力的大小为F?BIl,它随时间的变化率为
?F?B?Il, ?t?t?Fk2l2s?由以上各式联立可得. ?t8?6.（2020·高考安徽理综）如图甲所示，一个电阻为R面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，OO’风别是ab和cd边的中点。现将线框右半边abcO’绕OO’逆时针旋转90°到图乙所示位置。