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(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解析(3)一、选择题1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2如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是ABCD3如图所示，L1和 L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和 A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向不同B图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会再次亮起C图乙中，断开S2瞬间，灯A3立刻熄灭D图乙中，断开S2瞬间，灯 A2立刻熄灭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，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如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘，则A铜盘转动将变快B铜盘转动将变慢C铜盘仍以原来的转速转动D因磁极方向未知，无法确定7如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在0t时刻闭合开关S，经过一段时间后，在1tt时刻断开S，下列表示灯D中的电流（规定电流方向AB为正）随时间t变化的图像中，正确的是（）ABCD8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；dmgtnq9一个简易的电磁弹射玩具如图所示，线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上（金属硬币半径略大于铁芯半径），电容器刚开始时处于无电状态，先将开关拨向1，电容器充电，再将开关由1 拨向 2 瞬间，硬币将向上飞出。则下列说法正确的是（）A当开关拨向1 时，电容器上板带负电B当开关由1 拨向 2 时，线圈内磁感线方向向上C当开关由1 拨向 2 瞬间，铁芯中的磁通量减小D当开关由1 拨向 2 瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场10 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（）ABCD11 如图甲所示，一根电阻R4 的导线绕成半径d2 m 的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间S形虚线是两个直径均为d 的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正)，关于圆环中的感应电流时间图象，下列选项中正确的是()A BCD12 如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关K，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（）AP灯不亮，Q灯亮BP灯与Q灯亮度相同C断开开关K时，P立即熄灭，Q慢慢熄灭D断开开关K时，P突然变亮且保持亮度不变，Q立即熄灭13 有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中 N，S是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电关于此装置，下列说法正确的是（）A自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大14 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,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥16 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（）ABCD17 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2V18 如图所示，一个边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd，线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的规律正确的是ABCD19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，I2020 一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则()A若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动B若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动C若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动D若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动21 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 D22 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23 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）APQRS中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向24 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 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【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】【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2D 解析：D【解析】线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故A 错误；线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故B 错误；线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故C 错误；线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故D 正确3A 解析：A【解析】【分析】【详解】A图甲中，闭合电键的瞬间，流过灯泡A1的电流的方向向右；L1的为自感系数很大的自感线圈，则断开电键的瞬间，自感电动势将阻碍其电流的减小，所以流过L1的电流方向不变，所以流过灯泡A1的电流的方向与开始时是相反的，故A 正确；B图甲中，闭合S1，电路稳定后，灯泡A1短路，无电流，故B 错误；CD图乙中，闭合S2电路中的电流稳定后两个灯泡都亮，断开S2瞬间，L2对电流减小有阻碍作用，此时L2与两个灯泡以及滑动变阻器组成闭合回路，所以A2、A3电流都逐渐减小，灯泡逐渐变暗，故CD错误。故选 A。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。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。6B 解析：B【解析】【详解】（1)假设蹄形磁铁的上端为N极，下端为s 极，铜盘顺时针转动根据右手定则可以确定此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘（2）通电导体在磁场中要受到力的作用，根据感应电流的方向和磁场的方向，利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针方向，与其受力方向与铜盘的转动方向相反，所以铜盘的转动速度将减小无论怎样假设，铜盘的受力方向始终与转动方向相反同时，转动过程中，机械能转化为电能，所以转得慢了所以B正确，ACD错误7B 解析：B【解析】【分析】【详解】在 t=0 时刻闭合开关S时，灯泡中电流从A 到 B 立刻达到最大值；线圈中电流也增大，产生自感电动势，使得线圈中电流只能逐渐增大，干路中电流I 也逐渐增大，根据欧姆定律UAB=E-Ir，UAB逐渐减小直到稳定，通过灯泡的电流逐渐减小，稳定时，电阻R 的电流小于灯泡 D 的电流。在 t=t1时刻断开 S时，灯泡中原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，电阻R、灯泡 D 和线圈组成回路，回路中电流从原来R 的电流值逐渐减小到零，此时流过灯泡D 的电流方向与原来的方向相反，方向从B 到 A；由于稳定时线圈中电流较小，则此时灯泡 D 中电流从小于灯泡原来中的电流值逐渐减小到零。则图像B 符合题意。故选 B。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。9D 解析：D【解析】【分析】【详解】A当开关拨向1 时，有短暂电流出现，电容器处于充电状态，由于电容器的上极板与电源正极相连，因此电容器的上板带正电，故A 错误。B当开关由1 拨向 2 时，电容器放电，电流从上向下通过线圈，根据安培定则可知，线圈中磁感线方向向下，故B 错误。C当开关由1 拨向 2 瞬间，电容器处于放电瞬间，电流增大，铁芯中的磁通量增大，故C错误。D当开关由1 拨向 2瞬间，电容器处于放电瞬间，根据楞次定律，则硬币中会产生向上的感应磁场，故D 正确。故选 D。10A 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；11C 解析：C【解析】01s，感应电动势为：E1=4V感应电流大小为：I1=E1/R=4 /4=A由楞次定律知，感应电流为顺时针方向，为负方向，故C 正确，ABD 错误故选 C点睛：根据法拉第电磁感应定律求出各个时间段的感应电动势大小，再求出感应电流大小，由楞次定律判断感应电流方向12A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB当开关K 闭合瞬间，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L 电流的增加，逐渐将 P灯短路，P逐渐变暗直到熄灭，同时，Q 电流逐渐增大，变得更亮，故A 正确，B 错误；CD当开关K 断开瞬间，Q 中电流消失，故立即熄灭，而P中由于电感产生了一个与电流同向的自感电动势，故右端为正，电流由灯泡P的右侧流入，故P亮一下逐渐熄灭，故CD 错误。故选 A。13C 解析：C【解析】【详解】自行车匀速行驶时，线圈中在磁场中旋转产生感应电动势，如果从中性面开始计时，则e=Emsin t，所以产生的是交流电，故A 错误；小灯泡亮度决定于电功率，电功率P=EI，而，所以灯泡亮度与自行车的行驶速度有关，故B 错误；如果摩擦轮半径为 r，后轮的半径为R，则，则后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数为 N=R/r，故 C 正确；磁通量的变化率为，与线圈匝数无关，故D 错误。故选C。【点睛】本题主要是考查交流电答产生和线速度、角速度答关系，解答本题要知道物体做匀速圆周运动过程中，同缘且不打滑则它们边缘的线速度大小相等；而共轴则它们的角速度相同。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。15D 解析：D【解析】【详解】当磁铁 N 极朝下，向下运动时，穿过线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，方向向上，则线圈中的电流方向与箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥故ABC 错误，D 正确；故选 D16C 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。17B 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。18B 解析：B【解析】【详解】线框开始进入磁场运动L 的过程中，只有边bd 切割，感应电流不变，前进L 后，边 bd 开始出磁场，边ac 开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac 边产生的电动势减去bd 边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L 时，边 bd完全出磁场，ac 边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A该图与结论不相符，选项A 错误；B该图与结论相符，选项B 正确；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；故选 B。19D 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。20D 解析：D【解析】【分析】【详解】A线圈从高处自由下落，以一定的速度进入磁场，会受到重力和安培力。线圈全部进入磁场后只受重力，在磁场内部会做一段加速运动，所以线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度。若线圈进入磁场过程是匀速运动，说明重力等于安培力，离开磁场时安培力大与重力，就会做减速运动故A 错误；B若线圈进入磁场过程是加速运动，说明重力大于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力与重力大小关系无法确定，故B 错误；CD若线圈进入磁场过程是减速运动，说明重力小于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力仍然大于重力，所以也是减速运动故C 错误；D 正确；故选 D。21D 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。22B 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。23D 解析：D【解析】【详解】因为 PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，D 正确，ABC 错误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】【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。