高考物理最新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案解析(1).pdf

高考物理最新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案解析(1)一、选择题1粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b 两点间电势差绝对值最大的是（）ABCD2如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是AS闭合瞬间，A先亮BS闭合瞬间，A、B同时亮CS断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭DS断开瞬间，B逐渐熄灭3如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈关于这个电路的说法中正确的是A闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯4如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和 B 是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A接通开关S瞬间，A 灯先亮，B 灯不亮B接通开关S后，B 灯慢慢变亮C开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A 灯立即熄灭、B灯闪亮一下D开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A 灯、B 灯都闪亮一下5两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为 0.005的正方形导线框abcd位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框向右做匀速直线运动，cd 边于 t=0 时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（规定感应电流的方向abcda 为正方向）。下列说法正确的是（）A磁感应强度的方向垂直纸面向内B磁感应强度的大小为0.5TC导线框运动速度的大小为0.05m/sD在 t=0.4s 至 t=0.6s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.04N6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7如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd 内有水平向里变化的磁场下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ()ABCD8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（）ABCD9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10 如图所示，A、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100 匝。半径AB2RR，内有以 B 线圈作为理想边界的匀强磁场。若磁场均匀减小，则A、B 环中感应电动势AB:EE与产生的感应电流AB:II分别是（）AAB:2:1EE；AB:1:2IIBAB:2:1EE；AB:1:1IICAB:1:1EE；AB:2:1IIDAB:1:1EE；AB:1:2II11 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12 如图所示，螺线管匝数n=1500 匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1，电阻R=4螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A电阻 R 的电流方向是从A 到 CB感应电流的大小随时间均匀增大C电阻R两端的电压为6VDC 点的电势为4.8V13 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（）A将电键突然断开的瞬间B线圈中通以恒定的电流C通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动14 如图所示，a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10 匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b 线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b 线圈中电功率之比为3115 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（）ABCD16 目前，我国正在大力推行ETC系统，ETC(ElectronicTallCollection)是全自动电子收费系统，车辆通过收费站时无须停车，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5 至 10 倍，如图甲所示，在收费站自动栏杆前，后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈A、B，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路a、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是()A汽车接近线圈A时，c、d两端电压升高B汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高C汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高D汽车离开线圈B时，c、d两端电压降低17 在图中，EF、GH 为平行的金属导轨，其电阻不计，R 为电阻，C为电容器，AB为可在EF和 GH 上滑动的导体横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和 I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()A匀速滑动时，I10，I20 B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20 D加速滑动时，I10，I2018 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19 如图所示，两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。有一阻值为R的电阻接在M、P 间，将一根有效阻值为2R的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动，则（）A回路中的感应电流方向为MRPB导体棒ab 两点间的电压为BLvC导体棒a 端电势比 b 端低D水平外力F 做的功等于电阻R 产生的焦耳热20 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21 有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示，单匝正方形闭合线框由均匀导线制成，边长为L 导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区规定线框中感应电流逆时针方向为正方向则线框从位置I 运动到位置II 的过程中，图所示的感应电流i 随时间 t变化的图线中正确的是（）ABCD22 如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为 2L，高为 L.纸面内一边长为L 的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0 时刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流位移(Ix)关系的是ABCD23 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 如图所示，光滑导轨M、N水平固定放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路。当一条形磁铁从上方下落（未到达导轨平面）的过程中，导体棒P、Q 的运动情况是（）AP、Q 互相靠拢BP、Q 互相远离CP、Q 均静止D因磁铁极性不明，无法确定25 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线 OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律（）ABCD【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】【详解】磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，ABD 图中 a、b 两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：，C 图中 a、b两点间电势差为路端电压为：，所以 a、b两点间电势差绝对值最大的是C 图所示。故选：C。2C 解析：C【解析】【分析】刚通电时，自感线圈相当于断路；稳定时，自感线圈相当于电阻（阻值看题中说明）；断电后，自感线圈相当于电源。理想二极管具有单向导电性。据以上两点分析电路在开关闭合瞬间、稳定、和开关断开瞬间各元件的工作情况。【详解】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A 灯，也不通过 B 灯。电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B 灯，B 灯发光。则 S闭合瞬间，A、B 两灯均不亮，然后A 灯仍不亮，B 灯逐渐变亮。故AB 两项错误。CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A 灯形成回路，二极管中为正向电流，则A 灯闪亮一下，然后逐渐熄灭。开关断开后，B 灯不处在回路中，B 灯立即熄灭。故C 项正确，D 项错误。3A 解析：A【解析】开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A 灯立刻亮，由于线圈中产生感应电动势的阻碍作用，B 灯逐渐变亮，当线圈电流阻碍较小后A 灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，两灯泡灯泡亮度稳定故A 正确，B 错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭故C错误；开关断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误；故选A点睛：线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极4C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB当开关S闭合瞬间，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻几乎为零，B 灯被线圈短路，由亮变暗，直到不亮，选项AB 错误；CD当开关S断开瞬间，A 灯没有电压，立即熄灭。当电流减小，线圈产生自感电动势，相当于电源，与B 灯形成回路，给B 灯提供短暂的电流，使B 灯过一会儿熄灭，选项C 正确，D 错误；故选 C。5D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由乙图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针（正方向），磁通量增加，根据楞次定律可知磁场的磁感应强度的方向垂直纸面向外，选项A 错误；BC由图象可以看出，0.20.4s 没有感应电动势，所以从开始到ab进入磁场用时0.2s，导线框匀速运动的速度为0.5m/sLvt根据 EBLv 知磁感应强度为0.2TEBLv选项 BC 错误；D在 0.40.6s 内，导线框所受的安培力为220.04NB L vFBILR选项 D 正确。故选 D。6B 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。7A 解析：A【解析】【详解】由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd 中的磁场变化率应增大，故 A 正确，BCD 错误8C 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。9C 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。10D 解析：D【解析】【分析】【详解】根据法拉第电磁感应定律B SEnntt题中 n 相同，Bt相同，面积S也相同，则得到A、B 环中感应电动势EA：EB=1：1。根据电阻定律0LRSL=n?2 r、S0相同，则电阻之比RA：RB=rA：rB=2：1根据欧姆定律EIR得，产生的感应电流之比IA：IB=1：2故 D 正确，ABC 错误；故选 D。11C 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。12D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R 的电流方向是从C 到 A，故 A 错误；B根据法拉第电磁感应定律有BEnSt由图知62T/s=2T/s2Bt代入数据解得E=1500 2 20 10-4=6V由闭合电路欧姆定律得6A=1.2A41EIRr因此感应电流的大小是恒定的，故B 错误；C电阻两端的电压是外电压为U=IR=1.2 4V=4.8V故C错误；D在外电路，顺着电流方向电势降低，因A 的电势等于零，那么C 点的电势为4.8V，故D 正确故选 D13B 解析：B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a 的磁通量减小，产生感应电流，故A 不符合题意；B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a 的磁通量不变，没有感应电流产生，故B 符合题意；C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故C不符合题意；D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a 磁通量增大，产生感应电流，故D 不符合题意；14B 解析：B【解析】试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则Bkt，根据法拉第电磁感应定律可知2BEnnltt，则239()11abEE，选项 B 正确；根据2444Bnl SEEklStIlnlRnlS，故 a、b 线圈中感应电流之比为3:1，选项 C 错误；电功率2 32344klSBnk l SPIEnllt，故 a、b 线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量15A 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。16B 解析：B【解析】【详解】AC.汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相当于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R 两端的电压减小，即c、d两端的电压将减小，故AC错误；BD.同理，汽车远离线圈时，相当于线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，c、d 两端得电压将增大。故 B 正确，D 错误。故选 B.17D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB电容器在电路中与等效电源并联，两端电压为AB 端感应电动势，所以当导体棒匀速滑动时，电容器两端电压不变20I，电阻 R 中电流不为零，AB 错误；CD加速滑动时，电容器两端电压随导体棒速度的增大而增加，所以电容器一直在充电，充电电流不为零，通过电阻的电流也不为零，C 错误 D 正确；故选 D。18D 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19C 解析：C【解析】【分析】【详解】A根据右手定则可知流过电阻R的电流方向P RM，A 错误；B回路中产生的感应电动势EBLv导体棒 ab 两点间的电压为21.53EURBLvRB 错误；C导体棒ab 为电源，电流由a流向 b，因此导体棒a 端电势比 b 端低，C 正确；D水平外力F 做的功等于电阻R 和导体棒ab 产生的焦耳热，D 错误。故选 C。20B 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。21C 解析：C【解析】【分析】【详解】在0Lv阶段，感应电流的大小1BLvIR，方向为逆时针方向；在2LLvv阶段，感应电流的大小22BLvIR，方向为顺时针方向；在23LLvv阶段，感应电流的大小3BLvIR，方向为逆时针方向。故C 项正确，ABD 三项错误。22C 解析：C【解析】【详解】位移在 0L 过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值。BLvIR，因 l=x，则BvIxR，位移在L2L 过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值。位移在2L3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值。(2)BvILxR，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】ABCD 设磁铁的下端为N 极，则磁铁下落时，回路中的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为逆时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢；设磁铁的下端为S极，则在磁铁下落时，回路中的磁通量向上增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为顺时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢，BCD 错误 A 正确。故选 A。25A 解析：A【解析】【分析】【详解】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A 图象中的加速度逐渐增大故A 错误线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd 边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g故 B 正确线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd 边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故 C 正确线框先做自由落体运动，ab 边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析