高考物理新电磁学知识点之电磁感应真题汇编附答案(3).pdf

高考物理新电磁学知识点之电磁感应真题汇编附答案(3)一、选择题1如图所示，一个圆形线圈的匝数为N，半径为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在 t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）A2NBatB22NBatC2BatD22Bat2如图所示，MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为 0.4m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为 0.5T 的匀强磁场垂直。质量m 为 6.0 10-3kg 电阻为 1的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为 3.0 的电阻 R1。当杆 ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为 0.27W。则（）Aab稳定状态时的速率v=0.4m/sBab 稳定状态时的速率v=0.6m/sC滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0 D滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0 3如图所示，把金属圆环在纸面内拉出磁场，下列叙述正确的是（）A将金属圆环向左拉出磁场时，感应电流方向为逆时针B不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时，感应电流方向都是顺时针C将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率不变D将金属圆环向右加速拉出磁场时，受到向右的安培力4如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为 B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则AE=B2vb，且 A 点电势高于B点电势BE=B1vb，且 A点电势高于B 点电势CE=B2vb，且 A 点电势低于B 点电势DE=B1vb，且 A 点电势低于B 点电势5如图所示，铁芯P 上绕着两个线圈A 和 B，B 与水平光滑导轨相连，导体棒放在水平导轨上。A 中通入电流i（俯视线圈A，顺时针电流为正），观察到导体棒向右加速运动，则 A 中通入的电流可能是（）ABCD6在倾角为的两平行光滑长直金属导轨的下端，接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为m，电阻可不计的金属棒ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，如图所示，则在此过程中（）A恒力 F 在数值上等于mgsinB恒力F对金属棒ab所做的功等于mghC恒力 F 与重力的合力对金属棒ab所做的功等于电阻R上释放的焦耳热D恒力 F 与重力的合力对金属棒ab所做的功等于零7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瞬间，A、B 灯同时亮，且达到正常B闭合开关S瞬间，A 灯比 B 灯先亮，最后一样亮C断开开关S瞬间，P 点电势比 Q 点电势低D断开开关S瞬间，通过A 灯的电流方向向左8如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B 中。两板间有一个质量为m、电荷量为+q 的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是（）A正在增强；tdmgqB正在减弱；dmgtnqC正在减弱；dmgtqD正在增强；dmgtnq9如图所示，一闭合直角三角形线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于 ac 边的长度从bc 边进入磁场区，到a 点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（）ABCD10 如图甲所示，竖直长直导线与其右侧固定的矩形线框位于同一平面内，通过长直导线中的电流i 随时间 t 变化的规律如图乙所示（取向下为电流正方向），关于线框中的感应电流及线框受到的安培力，下列说法正确的是（）A0 4T时间内感应电流沿逆时针方向B在2Tt时线框中的电流改变方向C344TT时间内线框中的感应电流大小不变 D344TT时间内线框受到的安培力方向保持不变11 物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀的铜板固定在绝缘支架上，将一质量为 m 的永磁体放置在铜板的上端，t=0 时刻给永磁体一沿斜面向下的瞬时冲量，永磁体将沿斜面向下运动，如图甲所示。若永磁体下滑过程中所受的摩擦力f 大小不变，且sinfmg（式中 为铜板与水平面的夹角）。取地面为重力势能的零势面。则图乙中关于永磁体下滑过程中速率v、动能 Ek、重力势能Ep、机械能 E 随时间 t 变化的图像一定错误的是ABCD12 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用 0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()AW1W2，q1q2BW1W2，q1q2DW1W2，q1q213 如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和 P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是a bcdD线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力14如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是A越来越大B越来越小C保持不变D无法判断15下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在1t到2t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B均匀增加到2B，则该段时间线圈两端a 和 b 之间的电势差abA恒为2121()nS BBttB从 0 均匀变化到2121()nS BBttC恒为2121()nS BBttD从 0 均匀变化到2121()nS BBtt16 某兴趣小组探究断电自感现象的电路如图所示。闭合开关S，待电路稳定后，通过电阻 R 的电流为I1，通过电感L 的电流为I2，t1时刻断开开关S，下列图像中能正确描述通过电阻 R 的电流 IR和通过电感L 的电流 IL的是（）ABCD17 如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A整个过程都做匀速运动B进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动C整个过程都做匀减速运动D穿出时的速度一定小于初速度18 如图甲所示，单匝线圈两端A、B 与一理想电压表相连，线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A00.1s内磁通量的变化量为0.15WbB电压表读数为0.5VC电压表“+”接线柱接B端DB端比A端的电势高19 如图所示，ab 和 cd 是位于水平面内的平行金属轨道，轨道间距为l，其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R 的电阻。ef 为一垂直于ab和 cd 的金属杆，它与ab 和 cd 接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B。当施外力使杆ef 以速度 v 向右匀速运动时，杆ef 所受的安培力为（）A B C D20 如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度 l 将()AS增大，l 变长BS减小，l 变短CS增大，l 变短DS减小，l 变长21 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到 MN的过程中，棒上感应电动势E 随时间 t 变化的图示，可能正确的是()ABCD22 如图所示，区域、均为匀强磁场，磁感强度大小都为B=5T，方向如图。两磁场中间有宽为S=0.1m的无磁场区。有一边长为L=0.3m、电阻为R=10的正方形金属框abcd置于区域，ab 边与磁场边界平行。现拉着金属框以v=2m/s 的速度向右匀速移动，从区域 完全进入区域，则此过程中下列说法正确的是（）A金属框中的最大电流为0.3AB金属框受到的最大拉力为0.9NC拉力的最大功率为3.6WD拉力做的总功为0.18J23 一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图a 所示，磁感应强度B 随 t的变化规律如图b所示。以I 表示线圈中的感应电流，以图a 线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i-t 图中正确的是：（）ABCD24 下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由 a 到 b 的感应电流的是()ABCD25 如图电路中，电灯A、B 完全相同，带铁芯的线圈L 的电阻可忽略，下列说法中正确的是A在 S闭合瞬间，A、B 同时发光，接着A 熄灭，B 更亮B在 S闭合瞬间，A 不亮，B 立即亮C在电路稳定后再断开S的瞬间，通过A 灯电流方向为abD在电路稳定后再断开S的瞬间，B 闪烁一下然后逐渐熄灭【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1B 解析：B【解析】【详解】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：2221=22BBBNBaENNs Natttt，故 B 正确，ACD 错误；2D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB当杆以稳定的速度下降的过程中，由能量守恒定律得mgv=P可得0.27m/s4.5m/s0.06Pvmg故 AB 错误；CD杆 ab 达到稳定状态产生的感应电动势为E=Blv=0.5 0.4 0.45V=0.09V由 P=IE 得0.27A3A0.09PIE设电阻 R1与 R2的并联电阻为R外，ab 棒的电阻为r，有1212R RRRR外EIRr外代入数据得R2=6.0 故 C 错误，D 正确。故选 D。3B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB不管沿什么方向将线圈拉出磁场，穿过线圈的磁通量都减小，根据楞次定律判断可知，线圈中感应电流的方向都是沿顺时针方向，选项A 错误，B 正确；C将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率等于电动势，即BLvt由于速度恒定但有效长度L 先增大后减小，所以磁通量变化率先增大后减小，选项C 错误；D将金属圆环向右加速拉出磁场时，根据“来拒去留”规律可知安培力向左，选项D 错误；故选 B。4A 解析：A【解析】【详解】飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，由导体棒切割磁感线公式EBLv 可知，飞机产生的感应电动势2EB bv由右手定则可知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低A.E=B2vb，且 A 点电势高于B 点电势与分析相符，故A 项与题意相符；B.E=B1vb，且 A 点电势高于B 点电势与分析不相符，故B 项与题意不相符；C.E=B2vb，且 A 点电势低于B 点电势与分析不相符，故C 项与题意不相符；D.E=B1vb，且 A 点电势低于B 点电势与分析不相符，故D 项与题意不相符5C 解析：C【解析】【分析】【详解】C导体棒向右加速运动，说明导体棒受到水平向右安培力，根据左手定则可知电流的方向为顺时针方向，线圈B的磁场增大，根据楞次定理可知线圈A的磁场应减小，故线圈A 中通入的电流需要顺时针方向减小或逆时针方向增大，故ABD错误，C正确。故选 C。6C 解析：C【解析】【分析】【详解】因为导体棒匀速，拉力F 等于安培力与重力沿斜面向下的分力之和，A 错；拉力F 所做的功等于重力势能的增量与焦耳热之和，C 正确 BD 错误7C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB闭合电键S接通电路时，由于线圈的阻碍，灯泡A 会迟一会亮，B 灯立即变亮，最后一样亮，故AB 错误；CD断开开关S切断电路时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A、B 构成闭合回路放电，故两灯泡一起变暗，最后一起熄灭，该过程中电流的方向与线圈L 中的电流的方向相同，所以电流从左向右流过灯泡A，从右向左流过灯泡B，P 点电势比Q 点电势低，故C 正确，D 错误。故选 C。8B 解析：B【解析】【详解】电荷量为 q 的带正电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的下极板带正电，所以线圈下端相当于电源的正极，由题意可知电流产生的磁场方向和原磁场方向相同，根据楞次定律，可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱。线框产生的感应电动势为Ent油滴所受电场力为FEq场电场的强度为=EEd场对油滴，根据平衡条件得Eqmgd所以解得，线圈中的磁通量变化率的大小为dmgtn故 B 正确，ACD 错误。故选 B。9A 解析：A【解析】【分析】【详解】线框从开始进入到全部进入磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势：E=BLv，随有效长度的减小而减小，所以感应电流i 随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定律可知，电流沿顺时针方向；感应电流i 随有效长度的减小而减小A该图与结论相符，选项A 正确；B该图与结论不相符，选项B 错误；C该图与结论不相符，选项C 错误；D该图与结论不相符，选项D 错误；10C 解析：C【解析】【分析】【详解】A04T时间内，长直导线中的电流向下均匀增大，根据安培定则可知，垂直于线框向外的磁场变大，所以穿过线框向外的磁通量变大，根据楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，故 A 错误；B344TT时间内，长直导线中的电流先是向下均匀减小，后是向上均匀增大，根据安培定则可知，先是垂直于线框向外的磁场变小，后是垂直于线框向里的磁场变大，所以穿过线框的磁通量先是向外的变小，后是向里的变大，根据楞次定律可知，感应电流始终为逆时针方向，故B错误；C344TT时间内，长直导线中的电流随时间均匀变化，则原磁场随时间均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电流大小恒定不变，故C 正确；D根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，42TT时间内，线框左侧的部分受到的向左的安培力大于线框右侧的部分受到的向右的安培力，所以线框受到安培力方向向左；324TT时间内，线框左侧的部分受到的向右的安培力大于线框右侧的部分受到的向左的安培力，所以线框受到安培力方向向右，故D 错误；故选 C。11C 解析：C【解析】【详解】A小磁铁下滑时由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，所受的摩擦阻力不变，且由sinmgffma阻尼可知，随着小磁铁的加速下滑，阻尼作用增大，则加速度逐渐减小，v-t 线的斜率减小，选项A 正确，不符合题意；B若开始下落时小磁铁满足sin0mgff阻尼，则小磁铁匀速下滑，此时动能不变，选项 B 正确，不符合题意；C小磁铁下滑时重力势能逐渐减小，但是不会趋近与某一定值，选项C 错误，符合题意；D小磁铁下滑过程中，由于有电能产生，则机械能逐渐减小，选项D 正确；不符合题意；故选 C.12C 解析：C【解析】【详解】第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由 E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于 F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量qIt，感应电流EIR，感应电动势Et，得：qR所以：q1:q2=1:1，故 W1W2，q1=q2。A.W1W2，q1q2。故A错误；B.W1W2，q1q2。故 C 正确；D.W1W2，q1q2。故 D 错误；13A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB根据 E=BS 可知，无论线圈绕轴P1和 P2转动，则产生的感应电动势均相等，故感应电流相等，故A 正确，B 错误；C由楞次定律可知，线线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是adcba，故C 错误；D由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流，故根据F=BLI可知，线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力等于绕P2转动时 dc 边受到的安培力，故D 错误。故选 A。14C 解析：C【解析】【详解】金属棒 ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0，由感应电动势公式E=Blvsin，vsina 是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变则 C 正确故选 C15C 解析：C【解析】穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得2121()S BBEnnttt，而等效电源内部的电流由楞次定理知从ab，即 b 点是等效电源的正极，即2121()abS BBntt，故选 C【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律16A 解析：A【解析】【分析】【详解】闭合开关S，待电路稳定后，通过电阻R 的电流为I1，方向从上到下，通过电感L 的电流为 I2，方向与是从上到下，断开S，通过电阻R 的电流 I1瞬间变为0，同时电感线圈产生同向的感应电动势，R 与线圈串联组成回路，则断开开关S，R 中的电流方向与电路稳定时方向相反，大小从I2逐渐变小，而电感线圈中的电流也从I2逐渐变小，方向不变，故A 正确，BCD 错误。故选 A。17D 解析：D【解析】【详解】小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C 均错误，D正确18B 解析：B【解析】【分析】【详解】A由图可知，00.1s内磁通量的变化量为0.15Wb0.10Wb0.05Wb故 A 错误；B穿过线圈的磁通量变化率为0.5Wb/st感应电动势为0.5VENt故 B 正确；CD由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针方向，则B端比 A 端电势低，所以电压表“+”接线柱接A 端，故 CD 错误。故选 B。19B 解析：B【解析】当杆ef 以速度 v 向右匀速运动时，产生的感应电动势为，感应电流为，杆 ef 受到的安培力，联立解得，B 正确20D 解析：D【解析】当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故D正确21A 解析：A【解析】金属棒 PQ 进入磁场前没有感应电动势，D 错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A 选项、BC错误22C 解析：C【解析】【分析】【详解】A线框两边分别在、时感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律有E=2BLv=2 5 0.3 2 V=6V则最大感应电流为6A0.6A10IER故 A 错误；B线框两边分别在、时线框受到的安培力最大，则有F安=2BIL=2 5 0.6 0.3N=1.8N线框匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得F=F安=1.8N故 B 错误；C拉力的最大功率P=Fv=1.8 2W=3.6W故 C 正确；D拉力的功有22FFWsFLss代入数据解得W=0.54J，故 D 错误。故选 C。23A 解析：A【解析】【分析】【详解】CD根据法拉第电磁感应定律有B SEnt可知在 01s间电动势恒定，电流恒定，故CD 错误；AB在 01s 间，磁通量增大，由楞次定律可知流过闭合线圈的感应电流逆时针，电流为负方向，故A 正确，B 错误。故选 A。24A 解析：A【解析】【分析】【详解】A.A 图是闭合电路，导体棒ab垂直切割磁感线，回路产生感应电流，根据右手定则判断知：感应电流方向由a到 b，故 A 正确；B.B 图中此导体不闭合，尽管切割磁感线，但不产生感应电流，故B 错误；C.C 图中穿过闭合线框的磁通量减小，产生感应电流，根据楞次定律判断可知：感应电流方向由 b 到 a，故 C 错误；D.D 图中导体做切割磁感线运动，能产生感应电流，根据右手定则判断知：感应电流方向由 b 到 a，故 D 错误。故选 A。25A 解析：A【解析】【详解】AB、合上开关S接通电路，A、B 立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L 的电流慢慢变大，最后L 将灯泡 A 短路，导致A 熄灭，B 更亮，故 A 正确，B 错误；C、稳定后再断开S的瞬间，B 灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以A 灯亮一下再慢慢熄灭，通过A灯电流方向为b a，故C 错误；D、稳定后再断开S的瞬间，B 灯立即熄灭，故D 错误。