法拉第电磁感应定律--2024高二物理下学期期末真题分类汇编+答案（新高考）含答案.pdf

1法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律一、单选题一、单选题1(22-23高二下安徽滁州期末)如图所示，水平面内有一长为l的导体棒ab，处于水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab与磁场方向垂直。若让ab在水平面内以大小为v、方向与水平向左成角的速度做匀速直线运动，则导体棒ab两端的电势差为()A.BlvB.0C.BlvcosD.Blvsin2(22-23高二下广东汕尾期末)1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机-法拉第圆盘发电机，其原理图如图所示，圆盘绕水平的轴C在垂直于盘面的匀强磁场中以角速度转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R连接组成闭合回路，下列说法正确的是()A.圆盘转动过程中，电能转化为机械能B.C处的电势比D处的电势高C.通过R的电流方向为从B指向AD.圆盘产生的电动势大小与角速度的大小无关3(22-23高二下广东广州期末)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是()法拉第电磁感应定律-2024高二物理下学期期末真题分类汇编+答案（新高考）2A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高B.松开按钮过程，螺线管Q端电势较高C.若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大D.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势4(22-23高二下贵州遵义期末)近场通信(NFC)器件依据电磁感应原理进行通信，其内部装有类似于压扁的线圈作为天线。如图所示，这种线圈从内到外逐渐扩大，构成正方形。在这个正方形NFC线圈中，共有3圈，它们的边长分别为a、b、c(abc)，需要注意的是，图中线圈接入内部芯片时与芯片内部线圈绝缘，从而能够正确地连接到内置芯片。若匀强磁场垂直穿过该线圈时，磁感应强度随时间变化规律为B=kt+B0(k为常数)。则整个线圈产生的感应电动势最接近()A.3a2kB.(a2+b2+c2)kC.3(a2+b2+c2)kD.(a+b+c)2k5(22-23高二下青海西宁期末)下列说法中正确的是()A.只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流B.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，该闭合电路中就会产生感应电流C.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零；穿过线圈的磁通量最大，感应电动势也最大D.穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大6(22-23高二下甘肃天水期中)如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为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3B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.Ba22tB.nBa2tC.nBa22tD.2nBa2t7(22-23高二下广西来宾期末)如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带负电小球。K断开时传感器上有示数mg，K闭合稳定后传感器上示数为5mg3。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别是()3A.正在减弱，t=mgdqB.正在增加，t=mgd3nqC.正在减弱t=mgd3qD.正在增加，t=2mgd3nq8(22-23高二下广西来宾期末)如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在形磁体中，实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与铜盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使铜盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势，下列说法正确的是()A.如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心铜盘中的磁通量发生了变化B.如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动C.如图乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下D.如果圆盘的半径为r，匀速转动的周期为T，圆盘处在一个磁感应强度为B的匀强磁场之中，则发电机产生感应电动势为E=Br2T9(22-23高二下重庆期末)把一根长导线两端连在一灵敏电流表接线柱上，形成闭合回路。两同学东西方向面对面站立，每分钟摇动导线120圈，使他们之间的导线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，如图所示。已知当地的地磁场磁感应强度大小为4.510-5T，方向与水平地面成37角向下，则下列说法中正确的是()4A.摇动过程中，导线中产生了大小变化、方向不变的电流B.摇动过程中，O点处于最高点时导线中产生的感应电动势最大C.摇动过程中，O点附近5cm长的导线(可近似看成直线)产生的感应电动势最大值为910-6VD.若两同学南北方向面对面站立，其他条件不变，则产生的电流有效值更大10(22-23高二下广东广州期末)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过13l的距离时，通过aP段电阻的()A.电流大小为6Blv11R，方向由P到aB.电流大小为6Blv11R，方向由a到PC.电流大小为9Blv11R，方向由P到aD.电流大小为9Blv11R，方向由a到P二、多选题多选题11(22-23高二下重庆期末)在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的浮船上下做受迫振动。如图，船下方通过长为L的绝缘轻杆连接着质量为m的水平金属杆MN，位于纸面内，其长度为d。已知整个系统在竖直方向近似做简谐运动，浮船的运动速度随时间变化的关系式v=Asin t+。若将海面下地磁场的水平分量视为磁感应强度大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场，则()5A.金属棒MN两端产生的电压的最大值Um=BdAB.金属棒MN两端产生的电压的最大值Um=BLAC.金属棒MN两端产生的电压的有效值U=22BdAD.金属棒MN两端产生的电压的有效值U=22BLA12(22-23高二下甘肃白银期末)如图所示，用同种材料制成的质量相等、粗细均匀的闭合金属圆环，它们围成的面积之比为4:1，把它们垂直放在磁感应强度随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是()A.穿过两环的磁通量之比为4:1B.两环内的感应电动势之比为3:1C.两环内的感应电流之比为2:1D.相同时间内通过两环某截面的电荷量相等13(22-23高二下山西运城期末)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则下列说法正确的是()A.t1时刻，线圈P有收缩的趋势B.t2时刻，N=G且线圈P中没有电流C.t3时刻，N=G且线圈P中没有电流D.t2t3时间内，线圈P中感应电流在减小14(22-23高二下云南玉溪期末)关于电磁感应现象中的感生电场，下列说法正确的是()A.感生电场不同于静电场，其电场线是闭合曲线B.由感生电场产生的感生电动势的表达式为E=nt6C.感生电场产生感生电动势中的非静电力是洛伦兹力D.感生电动势对应的非静电力对自由电荷不做功15(22-23高一下山东潍坊期中)如图所示为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为L的铜质圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，空间施加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆盘随转轴沿如图所示的方向以角速度匀速转动，下列说法正确的是()A.穿过圆盘的磁通量不变，回路中无感应电流B.电阻R中电流方向由b到aC.圆盘中心电势比边缘电势高D.电路中感应电动势大小为12BL2三、解答题三、解答题16(22-23高二下广东阳江期末)如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为R1=10cm，加在盘下半侧的匀强磁场磁感应强度为B1=8T，盘匀速转动的角速度为=15rad/s，每块平行板长度为L=8cm，板间距离为d=16cm，平行板右侧有一半径为R2=10cm的扇形有界磁场B2，位置如图乙所示。(1)求平行金属板电容器两端电压的大小并判断电势高低；(2)若一个质量为m=1.010-9kg，电荷量q=+1.010-4C的带电微粒(重力忽略不计)以速度200m/s从电容器两板中间水平向右射入，求：微粒射出平行金属板MN时的速度偏转角；为使微粒由磁场圆弧边界射出，该匀强磁场的磁感应强度B2最大值为多少？17(22-23高二下宁夏石嘴山阶段练习)如图所示，一U形金属框的可动边AC长0.1m，其电阻为2，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右匀速移动，电阻R阻值为2，(其它电阻均不计)。(1)计算感应电动势的大小；(2)计算电阻R中的电流大小；(3)计算导体棒AC受到的安培力大小；718(22-23高二上陕西西安期末)如图所示，单匝线圈上方有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.2Wb，现把条形磁体插入线圈，线圈内的磁通量变为1Wb，该过程经历的时间为4s。求：(1)该过程线圈内的磁通量的变化量；(2)该过程线圈产生的感应电动势E1。(3)其他条件不变，只把线圈变成n=100匝，求线圈中产生得感应电动势E2。19(21-22高二下江西吉安期末)如图(a)，边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，求：(1)t0时刻，线框中产生的感应电动势大小；(2)t0时刻，线框受到的安培力的合力大小；(3)在02t0内，通过线框某横截面的电荷量。一、单选题一、单选题1(22-23高二下江苏无锡期末)如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于匀强磁场中，磁场方向水平且与环面垂直。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的说法，下列正确的是()8A.大于环重力mg，并逐渐增大B.大于环重力mg，并逐渐减小C.小于环重力mg，并逐渐增大D.小于环重力mg，并逐渐减小2(22-23高二下四川乐山期末)如图所示，M、N是粗细、材质均相同的导线制成的两个单匝圆形闭合线圈，半径rM=2rN。两个线圈所在区域的匀强磁场垂直于纸面向里且磁感应强度随时间均匀增大，下列说法正确的是()A.线圈M、N的感应电流均为顺时针方向B.线圈M、N的感应电流之比是2:1C.线圈M、N的电阻之比是4:1D.线圈M、N的感应电动势之比是2:13(22-23高二下广东珠海期末)如图所示，充电基座安装有送电线圈，手机内部安装有受电线圈。当充电线圈接上220V的正弦交流电源后，受电线圈产生的电流给手机电池充电。下列说法正确的是()A.受电线圈中感应电流产生的磁场不变B.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化C.基座接直流电源也能对手机充电D.基座对手机传递电能过程中无电能损失4(22-23高二下安徽池州期末)法拉第研究电磁感应现象时把两个线圈绕在同一铁环上，如图甲所示，线圈M与电源、滑动变阻器、电流传感器、开关相连，线圈N与定值电阻R相连。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电流传感器记录了通过线圈M的电流随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是()9A.穿过线圈M的磁场沿逆时针方向B.穿过线圈N的磁通量随时间减小C.通过定值电阻R的感应电流由b到aD.通过定值电阻R的感应电流逐渐增大5(22-23高二下四川内江期末)当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机的速度相同，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星。现有一绳系卫星在地球赤道上空自西向东运行，忽略地球自转。卫星位于航天飞机的正上方，它与航天飞机之间的距离是20.5km，卫星所在位置的地磁场B=4.610-5T，沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度都是7.6km/s，以下说法正确的是()A.缆绳中的感应电动势约为7.2103VB.缆绳中的感应电动势约为7.2VC.航天飞机端的电势高于卫星端的电势D.如果卫星与航天飞机由南向北飞，航天飞机端的电势高于于卫星端的电势6(22-23高二下内蒙古赤峰期末)在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正。当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时()A.B.C.D.10二、解答题二、解答题7(22-23高二上江西期末)如图甲所示，N=200匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r=2，其两端与一个R=48的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻R的电流方向和线圈产生的感应电动势E；(2)求电阻R的热功率P。8(22-23高二上湖北荆州期末)如图甲所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m；一根质量为m=0.50kg、R=0.10的金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形，该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度B0=0.50T，导体棒ab与导轨间的摩擦因数为=0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2。(1)若从t=0开始，使磁感应强度的大小从B0开始使其以Bt=0.4T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动。(2)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它做加速度为4m/s2的匀加速直线运动，求此拉力F的大小随时间t变化关系。1法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律一、单选题一、单选题1(22-23高二下安徽滁州期末)如图所示，水平面内有一长为l的导体棒ab，处于水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab与磁场方向垂直。若让ab在水平面内以大小为v、方向与水平向左成角的速度做匀速直线运动，则导体棒ab两端的电势差为()A.BlvB.0C.BlvcosD.Blvsin【答案】B【详解】磁场的磁感应强度方向为水平方向，导体棒在水平面内运动，故导体棒未切割磁感线，未产生感应电动势。故导体棒ab两端的电势差为0。故选B。2(22-23高二下广东汕尾期末)1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机-法拉第圆盘发电机，其原理图如图所示，圆盘绕水平的轴C在垂直于盘面的匀强磁场中以角速度转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R连接组成闭合回路，下列说法正确的是()A.圆盘转动过程中，电能转化为机械能B.C处的电势比D处的电势高C.通过R的电流方向为从B指向AD.圆盘产生的电动势大小与角速度的大小无关【答案】C【详解】A圆盘转动过程中，机械能转化为电能，选项A错误；BC根据右手定则可知，C处的电势比D处的电势低，通过R的电流方向为从B指向A，选项B错误，C正确；D圆盘产生的电动势大小E=12Br22与角速度的大小有关，选项D错误。故选C。3(22-23高二下广东广州期末)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是()A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高B.松开按钮过程，螺线管Q端电势较高C.若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大D.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势【答案】C【详解】A按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从 P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；B松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从 Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；C若更快按下按钮，则螺线管中磁通量变化率越大，P、Q两端的电势差更大，故C正确；D住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故D错误。故选C4(22-23高二下贵州遵义期末)近场通信(NFC)器件依据电磁感应原理进行通信，其内部装有类似于压扁的线圈作为天线。如图所示，这种线圈从内到外逐渐扩大，构成正方形。在这个正方形NFC线圈中，共有3圈，它们的边长分别为a、b、c(abc)，需要注意的是，图中线圈接入内部芯片时与芯片内部线圈绝缘，从而能够正确地连接到内置芯片。若匀强磁场垂直穿过该线圈时，磁感应强度随时间变化规律为B=kt+B0(k为常数)。则整个线圈产生的感应电动势最接近()A.3a2kB.(a2+b2+c2)kC.3(a2+b2+c2)kD.(a+b+c)2k【答案】B【详解】根据法拉第电磁感应定律可知，3圈线圈产生的电动势大小分别为E1=Bta2=ka2E2=Btb2=kb23E3=Btc2=kc2由图可知3圈线圈产生的电动势方向相同，则整个线圈产生的感应电动势为E=E1+E2+E3=(a2+b2+c2)k故选B。5(22-23高二下青海西宁期末)下列说法中正确的是()A.只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流B.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，该闭合电路中就会产生感应电流C.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零；穿过线圈的磁通量最大，感应电动势也最大D.穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大【答案】B【详解】AB只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，该闭合电路中就会产生感应电流，故 A错误，B正确；CD根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与磁通量大小、磁通量变化量大小没有直接关系，故穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势不一定为零，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势不一定最大，穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势不一定越大，故 CD错误。故选B。6(22-23高二下甘肃天水期中)如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为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3B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.Ba22tB.nBa2tC.nBa22tD.2nBa2t【答案】B【详解】根据题意，由法拉第电磁感应定律有E=nt又有=BS，S=12a2联立解得E=n2B12a2t=nBa2t故选B。7(22-23高二下广西来宾期末)如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带负电小球。K断开时传感器上有示数mg，K闭合稳定后传感器4上示数为5mg3。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A.正在减弱，t=mgdqB.正在增加，t=mgd3nqC.正在减弱t=mgd3qD.正在增加，t=2mgd3nq【答案】D【详解】K闭合稳定后传感器上示数为5mg3，说明此时下极板带正电，即下极板电势高于上极板电势，极板间的场强方向向上，大小满足Eq+mg=5mg3即E=2mg3q又U=Ed所以两极板间的电压U=2mgd3q线圈部分相当于电源，则感应电流的方向是从上往下，据此结合楞次定律可判断穿过线圈的磁通量正在增加，线圈中产生的感应电动势的大小为E=nt可得t=2mgd3nq故选D。8(22-23高二下广西来宾期末)如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在形磁体中，实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与铜盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使铜盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势，下列说法正确的是()5A.如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心铜盘中的磁通量发生了变化B.如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动C.如图乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下D.如果圆盘的半径为r，匀速转动的周期为T，圆盘处在一个磁感应强度为B的匀强磁场之中，则发电机产生感应电动势为E=Br2T【答案】D【详解】ABD外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线，发电机产生感应电动势为E=r2BTAB错误，D正确；C若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到D(电源内部)，所以通过R的电流自下而上，C错误。故选D。9(22-23高二下重庆期末)把一根长导线两端连在一灵敏电流表接线柱上，形成闭合回路。两同学东西方向面对面站立，每分钟摇动导线120圈，使他们之间的导线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，如图所示。已知当地的地磁场磁感应强度大小为4.510-5T，方向与水平地面成37角向下，则下列说法中正确的是()A.摇动过程中，导线中产生了大小变化、方向不变的电流B.摇动过程中，O点处于最高点时导线中产生的感应电动势最大6C.摇动过程中，O点附近5cm长的导线(可近似看成直线)产生的感应电动势最大值为910-6VD.若两同学南北方向面对面站立，其他条件不变，则产生的电流有效值更大【答案】C【详解】A导线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，切割磁感线的方向发生改变，根据右手定则可知，电流的方向会发生改变，而根据E=BLvsin可知，O点的切向速度与磁场方向的夹角时刻发生改变，因此可知感应电动势时刻发生改变，则感应电流发生改变，故A错误；B已知当地的地磁场磁感应强度大小为4.510-5T，方向与水平地面成37角向下，而当切割速度与磁场垂直时感应电动势最大，显然，O点处于最高点时切割速度的方向与磁场方向不垂直，因此摇动过程中，O点处于最高点时导线中产生的感应电动势不是最大，故B错误；C每分钟摇动导线120圈，则周期为T=60120s=0.5s可知摇动的角速度为=2T=4rad/s导线的线速度为v=r=4m/s摇动过程中，O点附近5cm长的导线(可近似看成直线)产生的感应电动势最大值为E=BLv=4.510-50.054V=910-6V故C正确；D若两同学南北方向面对面站立，其他条件不变，则可知导线从上往下在切割磁感线，切割磁感线的导线的有效长度减小，则可知产生的感应电动势的最大值变小，因此产生的电流有效值减小，故 D错误。故选C。10(22-23高二下广东广州期末)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过13l的距离时，通过aP段电阻的()A.电流大小为6Blv11R，方向由P到aB.电流大小为6Blv11R，方向由a到PC.电流大小为9Blv11R，方向由P到aD.电流大小为9Blv11R，方向由a到P【答案】A【详解】PQ右移切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，外电路由Pa与Pb并联而成，PQ滑过l3时的7等效电路如图所示PQ切割磁感线产生的感应电动势大小为E=Blv方向由Q指向P，外电路总电阻为R外=13R23R13R+23R=29R电路总电流为I=ER+R外=BlvR+29R=9Blv11RaP段电流大小为Iap=23I=6Blv11R方向由P到a。故选A。二、多选题多选题11(22-23高二下重庆期末)在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的浮船上下做受迫振动。如图，船下方通过长为L的绝缘轻杆连接着质量为m的水平金属杆MN，位于纸面内，其长度为d。已知整个系统在竖直方向近似做简谐运动，浮船的运动速度随时间变化的关系式v=Asin t+。若将海面下地磁场的水平分量视为磁感应强度大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场，则()A.金属棒MN两端产生的电压的最大值Um=BdAB.金属棒MN两端产生的电压的最大值Um=BLAC.金属棒MN两端产生的电压的有效值U=22BdAD.金属棒MN两端产生的电压的有效值U=22BLA【答案】AD【详解】AB根据题已知条件可知，金属棒速度的最大值为8vm=A因此，可知金属棒MN两端产生的电压的最大值为Um=Bdvm=BdA故A正确，B错误；CD因为金属棒运动的速度满足正弦函数，因此可知，产生的电动势同样满足正弦函数关系，可知金属棒MN两端产生的电压的有效值U=Um2=22BdA故C错误，D正确。故选AD。12(22-23高二下甘肃白银期末)如图所示，用同种材料制成的质量相等、粗细均匀的闭合金属圆环，它们围成的面积之比为4:1，把它们垂直放在磁感应强度随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是()A.穿过两环的磁通量之比为4:1B.两环内的感应电动势之比为3:1C.两环内的感应电流之比为2:1D.相同时间内通过两环某截面的电荷量相等【答案】AD【详解】A根据磁通量表达式=BS可知穿过两环的磁通量之比为1:2=S1:S2=4:1故A正确；B根据法拉第电磁感应定律可得E=t=BtS可知两环内的感应电动势之比为E1:E2=S1:S2=4:1故B错误；C根据S=r2可知两环的半径之比为r1:r2=S1:S2=2:1设材料的密度为0，横截面积为S0，则材料的质量为m=0S02r由于两环质量相等，则两环的横截面积之比为S01:S02=r2:r1=1:2根据电阻定律可得R=2rS09可知两环的电阻之比为R1:R2=r1S01:r2S02=4:1根据I=ER可知两环内的感应电流之比为I1:I2=E1R1:E2R2=1:1故C错误；D根据q=It可知相同时间内通过两环某截面的电荷量之比为q1:q2=I1:I2=1:1故D正确。故选AD。13(22-23高二下山西运城期末)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则下列说法正确的是()A.t1时刻，线圈P有收缩的趋势B.t2时刻，N=G且线圈P中没有电流C.t3时刻，N=G且线圈P中没有电流D.t2t3时间内，线圈P中感应电流在减小【答案】CD【详解】At1时刻螺线管中电流减小，其形成的磁场不断减小，因此线圈P中的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的减小，故线圈P有增大的趋势，故A错误；Bt2时刻螺线管中电流为零，此时两线圈的相互作用力为零，故N=G但是线圈P中磁通量是变化的，故线圈中有感应电流，故B错误；Ct3时刻，螺线管中电流最大，电流的变化率为0，其形成的磁场不变，故线圈P中的磁通量不变，没有感应电流产生，故N=G故C正确。Dt2t3时间内，螺线管中电流的变化率逐渐减小，故线圈P中的磁通量的变化率逐渐减小，感应电流在减小，故D正确。故选CD。14(22-23高二下云南玉溪期末)关于电磁感应现象中的感生电场，下列说法正确的是()A.感生电场不同于静电场，其电场线是闭合曲线10B.由感生电场产生的感生电动势的表达式为E=ntC.感生电场产生感生电动势中的非静电力是洛伦兹力D.感生电动势对应的非静电力对自由电荷不做功【答案】AB【详解】A根据麦克斯韦理论认为：感生电动势产生的原因是变化的磁场周围会产生封闭的感生电场，A正确；B根据法拉第电磁感应定律，则感生电场产生的感生电动势的表达式为E=ntB正确；C感生电场产生感生电动势中的非静电力是洛伦兹力一个分力，C错误；D感生电动势对应的非静电力对自由电荷做功，D错误。故选AB。15(22-23高一下山东潍坊期中)如图所示为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为L的铜质圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，空间施加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆盘随转轴沿如图所示的方向以角速度匀速转动，下列说法正确的是()A.穿过圆盘的磁通量不变，回路中无感应电流B.电阻R中电流方向由b到aC.圆盘中心电势比边缘电势高D.电路中感应电动势大小为12BL2【答案】CD【详解】A圆盘可以看作是由无数条金属棒组成的，金属棒切割磁感线产生感应电动势，回路中产生感应电流，故A错误；BC根据右手定则可知，圆盘中的电流方向指向内部，则电阻R中电流方向由a到b；在电源内部，电流是从低电势流向高电势，所以圆盘中心电势比边缘电势高，故B错误，C正确；D根据法拉第电磁感应定律，可得电路中感应电动势大小为E=BLv=BL0+L2=12BL2故D正确。故选CD。三、解答题三、解答题16(22-23高二下广东阳江期末)如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为R1=10cm，加在盘下半侧的匀强磁场磁感应强度为B1=8T，盘匀速转动的角速度为=15rad/s，每块平行板长度为L=8cm，板间距离为d=16cm，平行板右侧有一半径为R2=10cm的扇形有界磁场B2，位置如图乙所示。(1)求平行金属板电容器两端电压的大小并判断电势高低；11(2)若一个质量为m=1.010-9kg，电荷量q=+1.010-4C的带电微粒(重力忽略不计)以速度200m/s从电容器两板中间水平向右射入，求：微粒射出平行金属板MN时的速度偏转角；为使微粒由磁场圆弧边界射出，该匀强磁场的磁感应强度B2最大值为多少？【答案】(1)U=0.6V，M的电势高于N的电势；(2)=37，B2=0.03215T【详解】(1)设铜盘产生的感应电动势的大小为E，则根据法拉第电磁感应定律可得E=B1R1vv=0+R12解得E=12B1R21故平行金属板电容器两端的大小U=E=0.6V根据右手定则平行板M的电势高于N的电势(2)微粒在平行金属板MN中做类平抛运动，水平方向有L=v0t竖直方向有加速度为a=qUmd速度为vy=at飞出电场时，速度偏转角的正切为tan=vyv0=34即=37(a)12飞出电场时，速度为v=v0cos=250m/s竖直方向的位于h=12at2=0.03m为使微刚好粒由磁场圆弧边界射出，如图(b)，由几何关系得2R=2r+d2-hcos解得r=0.08m由牛顿第二定律得qvB2=mv2r解得B2=0.03215T为使微粒由磁场圆弧边界射出，该匀强磁场的磁感应强度最大值为B2=0.03215T(b)17(22-23高二下宁夏石嘴山阶段练习)如图所示，一U形金属框的可动边AC长0.1m，其电阻为2，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右匀速移动，电阻R阻值为2，(其它电阻均不计)。(1)计算感应电动势的大小；(2)计算电阻R中的电流大小；(3)计算导体棒AC受到的安培力大小；【答案】(1)0.4V；(2)0.1A；(3)510-3N【详解】(1)感应电动势的大小E=BLv=0.50.18V=0.4V(2)电阻R中的电流大小I=E2R=0.422A=0.1A(3)导体棒AC受到的安培力大小F=BIL=0.50.10.1N=510-3N1318(22-23高二上陕西西安期末)如图所示，单匝线圈上方有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.2Wb，现把条形磁体插入线圈，线圈内的磁通量变为1Wb，该过程经历的时间为4s。求：(1)该过程线圈内的磁通量的变化量；(2)该过程线圈产生的感应电动势E1。(3)其他条件不变，只把线圈变成n=100匝，求线圈中产生得感应电动势E2。【答案】(1)0.8Wb；(2)0.2V；(3)20V【详解】(1)该过程线圈内的磁通量的变化量=2-1=1Wb-0.2Wb=0.8Wb(2)该过程线圈产生的感应电动势为E1=t=0.84V=0.2V(3)该过程线圈产生的感应电动势为E2=nt=1001.0-0.24V=20V19(21-22高二下江西吉安期末)如图(a)，边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，求：(1)t0时刻，线框中产生的感应电动势大小；(2)t0时刻，线框受到的安培力的合力大小；(3)在02t0内，通过线框某横截面的电荷量。【答案】(1)d2B02t0；(2)B20d3Rt0；(3)B0d2R【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，t0时刻，线框中产生的感应电动势大小为E=t=SBt=d22B0t0=d2B02t0(2)根据闭合电路欧姆定律，t0时刻，线框中感应电流大小为I=ER=d2B02Rt0根据楞次定律可知此时线框中感应电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知，由于线框上、下两边电流方向相反，所以两边受到安培力的合力为零；线框左、右两边受到安培力方向均为水平向右，大小均为14FA=B0Id=B20d32Rt0所以t0时刻，线框受到的安培力的合力大小为FA合=2F=B20d3Rt0(3)在02t0内，磁通量变化率不变，感应电动势不变，所以电流恒定，则通过线框某横截面的电荷量为q=I2t0=B0d2R一、单选题一、单选题1(22-23高二下江苏无锡期末)如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于匀强磁场中，磁场方向水平且与环面垂直。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的说法，下列正确的是()A.大于环重力mg，并逐渐增大B.大于环重力mg，并逐渐减小C.小于环重力mg，并逐渐增大D.小于环重力mg，并逐渐减小【答案】B【详解】磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变。由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向竖直向下。则ab棒所受的安培力为F=BIL，可知安培力F均匀减小，且方向向下，金属环ab始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小。所以拉力的大小也逐渐减小，则可知，拉力开始时大于重力mg,并且逐渐减小。故选B。2(22-23高二下四川乐山期末)如图所示，M、N是粗细、材质均相同的导线制成的两个单匝圆形闭合线圈，半径rM=2rN。两个线圈所在区域的匀强磁场垂直于纸面向里且磁感应强度随时间均匀增大，下列说法正确的是()A.线圈M、N的感应电流均为顺时针方向B.线圈M、N的感应电流之比是2:1C.线圈M、N的电阻之比是4:1D.线圈M、N的感应电动势之比是2:115【答案】B【详解】A根据楞次定律，磁感应强度随时间均匀增大，磁通量增大，两线圈都产生逆时针方向的电流，故A错误；D根据法拉第电磁感应定律得E=nt=Btr2所以线圈M、N的感应电动势之比为EM:EN=4:1故D错误；C根据电阻定律得R=LS=2rS所以线圈M、N的电阻之比为RM:RN=2:1故C错误；B根据欧姆定律得I=ER=Btr22rS=BS2tr所以线圈M、N的感应电流之比为IM:IN=2:1故B正确。故选B。3(22-23高二下广东珠海期末)如图所示，充电基座安装有送电线圈，手机内部安装有受电线圈。当充电线圈接上220V的正弦交流电源后，受电线圈产生的电流给手机电池充电。下列说法正确的是()A.受电线圈中感应电流产生的磁场不变B.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化C.基座接直流电源也能对手机充电D.基座对手机传递电能过程中无电能损失【答案】B【详解】AB由于送电线圈中通入正弦交流电源，可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，则在受电线圈中产生感应电流也是正弦交流电，此感应电流产生的磁场也是周期性变化，故 A错误，B正确；C无线充电利用的是电磁感