高考物理最新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案(3).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(3)一、选择题1如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管正下方水平桌面上有一导体圆环。导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中哪一种图线随时间变化时，导体圆环对桌面的压力将小于环的重力（）ABC D2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，q1q23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下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（）A图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属C图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量，李辉把表笔与线圈断开瞬间，刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高D图丁是微安表的表头，在运输时要把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理5如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为 4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在 PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，一根长为2r、电阻为R的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是（）A金属棒MN两端的电压大小为2BrB金属棒MN 中的电流大小为22BrRC图示位置金属棒中电流方向为从N 到 MD金属棒MN 转动一周的过程中，其电流方向不变6如图所示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。将一小磁针用一弹性细丝悬挂在直导线正上方，开关断开时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A闭合开关小磁针N 极朝垂直纸面向里转动，接着回到原位B闭合开关，小磁针N极朝垂直纸面向里转动，并保持在转动后的位置C开关从闭合状态断开，小磁针N 极不发生偏转D开关从闭合状态断开，小磁针N极朝垂直纸面向里转动，接着回到原位7如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）A24B dRB2 BdRC2BdRD2BdR8磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈当以速度 v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其Et 关系如图所示如果只将刷卡速度改为02v，线圈中的Et 关系图可能是()ABCD9如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）Aab中的感应电流方向由b 到 aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小10 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb，则（）A线圈中感应电动势每秒增加2VB线圈中感应电动势始终为2VC线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD线圈中感应电动势每秒减少2V11 如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是A使匀强磁场均匀增强B使匀强磁场均匀减弱C使圆环向左或向右平动D使圆环向上或向下平动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 在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间 t 的变化关系如图甲所示，01 s 内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力Ff随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)()ABCD14 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，在00.01s 内穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，则0D 过程中（）A在 O 时刻，线圈平面通过中性面B在 O 时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C在 D 时刻，线圈中产生的感应电动势最大DO 至 D 时间内线圈中的平均感应电动势为0.4V15 如图所示的电路中，1A和2A是完全相同的两只灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下面说法中正确的是A合上开关S接通电路时，1A和2A同时亮B合上开关S接通电路时，2A先亮，1A后亮C断开开关S切断电路时，2A先灭，1A后灭D断开开关S切断电路时，1A先灭，2A后灭16 如图所示的电路中，A1和 A2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（）A合上开关K 瞬间，A1、A2同时亮B合上开关K 瞬间，A2立刻亮，A1逐渐变亮C合上开关K 一段时间后，再断开开关K 时，A2立刻熄灭，A1逐渐熄灭D合上开关K 一段时间后，再断开开关K 时，A1和 A2都立刻熄灭17 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18 如图所示的情况中，线圈中能产生感应电流的是（）ABCD19 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（）ABCD20 如图，固定在水平面上的U 形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中当磁感应强度B均匀减小时，杆ab 总保持静止，则在这一过程中()A杆中的感应电流方向是从a到bB杆中的感应电流大小均匀增大C金属杆所受安培力水平向左D金属杆受到的摩擦力逐渐减小21 如图所示，空间中存在一水平方向的半无界匀强磁场，其上边界水平。磁场上方有一个长方形导线框，线框一边水平，所在平面与磁场方向垂直。若线框自由下落，则刚进入磁场时线框的加速度不可能A逐渐减小，方向向下B为零C逐渐增大，方向向上D逐渐减小，方向向上22 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23 如图所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ 边长分别为L 和 2L，M、N 间连接水平的平行板电容器，两极板间距为d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。两极板间有一质量为m、电荷量为q 的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为 g，则下列磁场磁感应强度大小B 的变化情况及其变化率分别是（）A正在减小，22BmgdtqLB正在减小，2BmgdtqLC正在增强，22BmgdtqLD正在增强，2BmgdtqL24 如选项图所示，A 中线圈有一小缺口，B、D 中匀强磁场区域足够大，C 中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方其中能产生感应电流的是()ABCD25 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间（）A两个金属环都向左运动B两个金属环都向右运动C从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABabcd 区域内的磁场均匀变化，因此产生恒定的电流，螺旋管中电流不变，其产生的磁场也不变，则导体圆环中不产生感应电流，导体圆环对桌面的压力等于重力，故A、B 错误；CD要使导体圆环对桌面的压力小于重力，则螺线管对导体圆环为引力，由楞次定律可知穿过导体圆环的磁通量变小，故螺线管中电流变小，因此abcd 区域的磁通量变化率应该越来越小，故C 错误，D 正确；故选 D。2C 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；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。4D 解析：D【解析】【分析】【详解】A图甲是通电导线周围存在磁场的实验，研究的电流的磁效应，这一现象是物理学家奥斯特首先发现，选项A 错误；B图乙中真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量，从而冶炼金属，选项B 错误；C图丙中李辉把表笔与线圈断开瞬间，刘伟觉得有电击感，这是电磁感应现象中的自感现象，选项C 错误；D图丁在运输时要把两个接线柱连在一起，产生了闭合回路，目的保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，选项D 正确。故选 D。5B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB根据法拉第电磁感应定律可得22122EBrBr两半圆环并联电阻为R，根据闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电流大小为222EBrB rIRRRR总金属棒两端电压为22MNB rUIR故 A 错误，B 正确；CD由右手定则可知，在图示时刻，金属棒中电流方向由M到N；当OM在右侧磁场ON在左侧磁场时，感应电流由N流向M，由此可知金属棒在转动一周过程中电流方向是发生变化的，故C、D 错误；故选 B。6A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由南到北，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N 极向纸里偏转，保持一段时间后，右边线圈的电流不变，根据安培定则可知，左边线圈中有磁通量但保持不变，因此左边线圈中不会产生感应电流，那么小磁针回到原位，故A 正确，B 错误；CD开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左边线圈磁通量减小，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由北到南，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针N 极向垂直纸面向外的方向转动，故CD 错误。故选 A。7A 解析：A【解析】【分析】【详解】金属环的面积：2224ddS（）由法拉第电磁感应定律得：BSEtt由欧姆定律得，感应电流：EIR感应电荷量：q=I t，解得：24B dqRR故 A 正确，BCD 错误；故选 A【点睛】本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式qR计算8D 解析：D【解析】【分析】【详解】根据感应电动势公式EBLv0可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为02v，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来12，故 D 可能，符合题意；ABC 不可能，不符合题意。故选 D9D 解析：D【解析】【详解】A磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab 中的感应电流方向由a 到b，A 错误；B由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律BSEt得，感应电动势恒定，则 ab 中的感应电流不变，根据2PI R可知电阻R 消耗的热功率不变，B 错误；C根据安培力公式FBIL知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，fF，安培力减小，则静摩擦力减小，D 正确10B 解析：B【解析】【分析】【详解】ABD 磁通量始终保持每秒钟均匀地增加2Wb，则2Wb2V1st根据法拉第电磁感应定律2VENt可知 E=2V 保持不变，故B 正确，AD 错误；C线圈中产生的感应电动势的大小与线圈的电阻无关，故C 错误；故选 B。11A 解析：A【解析】【分析】穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流，且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断【详解】AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大，故A对；B 错；CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时，穿过线圈中的磁通量没有发生变化，故不会产生感应电流，故CD错误；故选 A【点睛】产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，可以根据这个来判断本题的选项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=1.2A4 1EIRr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 D13A 解析：A【解析】【详解】根据题意可得：在01s内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左，所以静摩擦力的方向是水平向右，即为正方向；而在01s 内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的；再由：FBIL可得安培力大小随着磁场变化而变化，因为磁场是不变的，则安培力大小不变，所以静摩擦力的大小也是不变的。故A 正确，BCD 错误。故选A。14D 解析：D【解析】【分析】【详解】A在 O 时刻，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，所处位置为峰值面，故A 错误；B在 O 时刻，穿过线圈的磁通量为零，变化率最大，故B 错误；C在 D 时刻，磁通量最大，但是变化率为零，根据法拉第电磁感应定律Ent线圈中产生的感应电动势为零，故C 错误；DO 至 D 时间内线圈中的平均感应电动势为32 101V0.4V0.005Ent故 D 正确。故选 D。15B 解析：B【解析】AB、合上开关S接通电路时，两支路电流增加，所以灯泡A2马上亮起来，而在A1支路中线圈 L 上会产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以使得电灯1A慢慢亮起来，故B 正确，A 错误；CD、当断开开关S切断电路时，电路中的电流减小，所以支路2A中的电流立即消失，但是在1A支路由于L 中的自感电动势阻碍电流的减少，此电流会在1AL2A中重新形成回路，所以会使得1A2A两灯慢慢的一起熄灭，故CD 错误；故选 B16B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB合上开关K 瞬间，由于电感线圈会阻碍电流的增大，所以A1支路电流缓慢增大，A1逐渐变亮，A2支路由于只有灯泡，所以A2立刻亮，故A 错误，B 正确；CD合上开关K 一段时间后，再断开开关K 时，电感线圈会阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，而此时开关断开，所以A1、A2组成闭合回路，两灯泡都是逐渐熄灭，故 CD 错误。故选 B。17B 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。18D 解析：D【解析】【分析】【详解】A.线圈与磁场平行，磁通量为零，没变化，不会产生感应电流，选项A 错误；B.线圈没有闭合，不会产生感应电流，选项B 错误；C.线圈与磁场平行，磁通量为零，没变化，不会产生感应电流，选项C 错误；D.导体棒切割磁感线运动，线圈形成闭合回路，有感应电流产生，选项D 正确。故选 D。19C 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。20D 解析：D【解析】【详解】A当磁感应强度B均匀减小时，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得到回路中感应电流方向为逆时针方向（俯视），杆中的感应电流方向是从b到a，故 A 错误；B当磁感应强度B均匀减小时，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变，故B 错误；C由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向右，故C 错误；D根据公式FBIL可知安培力减小，根据平衡条件可知金属杆受到的摩擦力逐渐减小，故 D 正确；故选 D。21C 解析：C【解析】导线框进入磁场时，下边切割磁场产生感应电流，受到向上的安培力，若安培力大于重力，合力方向向下，加速度方向向下，线框做加速运动，随着速度增大，产生的感应电动势和感应电流增大，线圈所受的安培力增大，合力减小，加速度减小，故A 正确；若安培力等于重力，线框做匀速运动，加速度为零，B 正确；若安培力大于重力，合力方向向上，加速度方向向上。线框做减速运动，随着速度减小，产生的感应电动势和感应电流减小，线圈所受的安培力减小，合力减小，加速度减小，C 错误 D 正确22D 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23D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABCD 电荷量为q的带负电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电场强度方向竖直向下，所以电容器的上极板带正电，线框上端相当于电源的正极，感应电动势逆时针方向，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过线框的磁通量在均匀增强，线框产生的感应电动势2MNBBEUSLtt油滴所受电场力与重力大小相等，则MNUqmgd联立以上两式得，线圈中的磁通量变化率的大小为2BmgdtqL故 D 正确，ABC 错误。故选 D。24B 解析：B【解析】【分析】本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化据此可正确解答本题【详解】A、由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A 错误B、由图知，闭合回路的面积增大，磁通量增加，将产生感应电流故B 正确C、根据安培定则知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，且保持不变，所以不产生感应电流，故C 错误D、线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故D 错误故选 B25C 解析：C【解析】【详解】AB若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB 错误；C线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确；D由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，则铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D 错误。故选 C。