2022年高考物理二轮典型例题冲刺测试专题电磁感应.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考物理二轮典型例题冲刺测试专题9 电磁感应（含解析）1. 上海单科,如图,匀称带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环 b 同心共面放置,当 a 绕 O点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环 a A. 顺时针加速旋转B. 顺时针减速旋转C. 逆时针加速旋转D. 逆时针减速旋转 解析 由楞次定律,欲使 b 中产生顺时针电流,就 a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情形应当是顺时针减速或逆时针加速,由于 b 环又有收缩趋势,说明 a 环外部磁场向外,内部向里,应选B

2、. 答案 B 黑龙江哈尔滨一模,有一个匀强磁场,它的边界是MN,在 MN左侧是无场区域,右侧2.是匀强磁场区域,如图甲所示现在有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的 i t 图象如图乙所示就可能的线框是 解析 在图乙中, 中间过程中有恒定电流,A、D两选项中的线框产生的感应电流马上从最大值减小,名师归纳总结 故 A、D错误由 EBlv 可知,进入过程中切割有效长度l 匀称增大,中间过程l 不变,最终过程切割有第 1 页,共 10 页效长度匀称减小,故B、C正确 答案 BC 3.四川理综,如下列图,在铁芯P 上围着两个线圈a 和 b,就 - - - - -

3、- -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载A线圈 a 输入正弦交变电流,线圈 b 可输出恒定电流B线圈 a 输入恒定电流,穿过线圈 b 的磁通量肯定为零C线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响D线圈 a 的磁场变化时,线圈 b 中肯定有电场 解析 在同一铁芯上具有相同的 t, a 中输入正弦沟通电时, t按正弦规律变化,就 b 中产生 变化的电流,故 A错 a 中输入恒定电流时,b 中磁通量恒定不为零,而 t为零,故 B 错线圈 a、b 中 的电流都对铁芯上的 t 产生影响,即按互感原理工作,故 C 错 a 中的磁场变化,即 t 变化, b 中一

4、定有电场产生,故 D正确 答案 D 4. 江苏苏北四市调研 用一根横截面积为 S、电阻率为 的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环, ab 为圆环的一条直径如下列图,在ab 的左侧存在一个匀称变化的匀强磁场,磁场垂直于圆环所在的平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率 B tk k0 就 A圆 环中产生逆时针方向的感应电流B圆环具有扩张的趋势名师归纳总结 C圆环中感应电流的大小为krS第 2 页,共 10 页2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D图中 a、b 两点间的电势差学习好资料2| 欢迎下载Uab|1 4k r 解析 依据楞次定律可知,磁通量减

5、小,产生顺时针方向的感应电流,A 选项不正确；圆环面积有2扩张的趋势, B 选项正确；产生的感应电动势为 tk r,就电流大小为 |kSr 4| ,C 选项不正确； Uab 等1于 4k r 2的肯定值, D选项正确 答案 BD 5. 四川理综,半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆,单位长度电阻均为 R0. 圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为 B. 杆在圆环上以速度v 平行于直径 CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心 O 开头, 杆的位置由 确定,如下列图就 A 0 时,杆产生的电动势为 2Bav名师归纳总结 -

6、- - - - - -B 3时,杆产生 的电动势为3BavC 0 时,杆受的安培力大小为2B 2avR0 D 3时,杆受的安培力大小为3B 2avR05 解析 开头时刻,感应电动势E1BLv2Bav,故 A 项正确 3时, E2B 2a cos 3vBav,故 B 项错误由L 2a cos ,EBLv,I E R,RR02 a cos 2 a ,得在 0 时, FB 2LR2vR04B 2av,故 C项错误 3时 FR03B 2av,故 D项正确25 答案 AD 6.重庆理综,如下列图,正方形区域MNPQ内有垂直纸面对里的匀强磁场在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t 0

7、时刻,其四个顶点M 、 N 、 P 、 Q 恰好在磁第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载 场边界中点以下图象中能反映线框所受安培力f 的大小随时间t 变化规律的是 解析 设正方形导线框电阻为R,边长为 L0,磁感应强度为B,匀速运动的速度为v,就在 A点由图中 A 到 N过程, 感应电动势 EBLv,由 L 2vt tan 45 ,I E R,f BILB 2LR2v 4BR t 2v 2,由数学学问知 C、D错在3O点由图中 A 到 N过程, L 不变,故 f 不变在 B 点由图中 A 到 N过程,切割磁感线的有效长度 L L02vt

8、tan45 ,就 f BIL B L02vtR 2v4BR t 2v 24B 2vR 2L0 t B 2 vLR0,由数学学问可判定,B 对, A、2 3 2C、D项错误名师归纳总结 答案 B 其自身的直流电阻几乎为零A7.辽宁大连双基测试如下列图, L是自感系数很大的线圈,和 B 是两个相同的小灯泡,以下说法正确选项 第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A闭合开关学习好资料欢迎下载S后,灯泡 A 亮度始终保持不变B闭合开关 S后,灯泡 B 逐步变亮,最终亮度不变C断开开关 S后,灯泡 A 逐步变暗,直到不亮D断开开关 S后,灯泡

9、 B 由暗变亮再逐步熄灭 解析 闭合开关 S 后,线圈 L 中电流逐步增大,灯泡 B 中电流逐步减小至 0,A 中电流越来越大至最终不再增大,故灯泡 A、B 同时变亮,然后灯泡 B越来越暗直至熄灭,灯泡 A 越来越亮至最亮,选项 A、B均错误 ；断开开关 S后,线圈 L 与灯泡 B构成闭合回路,故灯泡 B 由暗变亮,又由于能量守恒电流越来越小,灯泡 B 又逐步变暗至熄灭,选项 D正确 答案 D 8. 江苏南通启东中学 如下列图,相距为 d 的两条水平虚线 L1、L2 之间是方向水平向里的匀强磁场, 磁感应强度为 B,正方形线圈 abcd 边长为 LLd ,质量为 m,电阻为 R,将线圈在磁场上

10、方高 h处静止释放, cd 边刚进入磁场时速度为 v0,cd 边刚离开磁场时速度也为 v0,就以下说法正确选项 A线圈进入磁场的过程中,感应电流为逆时针方向B线圈进入磁场的过程中,可能做加速运动名师归纳总结 C线圈穿越磁场的过程中,线圈的最小速度可能为mgRB 2L 2选项 A 正确； 由于 cdD线圈从 ab 边进入磁场到ab 边离开磁场的过程,感应电流做的功为mgd 解析 线圈进入磁场的过程中,由右手定就可判定出感应电流为逆时针方向,第 5 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 边刚离开磁场时速度也为学习好资料欢迎下载B错误；在线圈进入

11、磁场v0,所以线圈进入磁场的过程,只能是减速运动,选项的减速过程中,BIL mg,而 I E R,EBLv,代入上式得 vmgR B 2L 2,选项 C 正确；由于 cd 边离开磁场时的速度与刚进入磁场时的速度大小相同,所以线框离开磁场的过程与进入磁场的过程完全相同,当 ab 边离开磁场时的速度大小等于线圈从 ab 边进入磁场时的速度大小,对线框运用动能定理可知,该过程中感应电流做的功等于线框重力做的功,即为 mgd,选项 D正确 答案 ACD 9. 山东理综,如下列图,相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ,上端接有定值电阻 R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为 B

12、. 将质量为 m的导体棒由静止释放,当速度达到 v 时开头匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为 P,导体棒最终以 2v 的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为 g. 以下选项正确选项 AP2mgvsin BP3mgvsin C当导体棒速度达到v 2时加速度大小为g 2sin D在 速度达到 2v 以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功名师归纳总结 - - - - - - - 解析 对导体棒受力分析如图当导体棒以v 匀速运动时 如图甲 ,应有： mgsin F安BILB 2L 2vR；当加力 F后以 2

13、v 匀速运动时 如 图乙 ,Fmgsin 2B 2L2v,两式联立得Fmgsin ,就 PF 2 vR2mgvsin ,A 正确 B 错误；由牛顿其次定律, 当导体棒的速度为2时,amgsin F安mgsin B 2L2R 2vmg 2sin ,C正确；由功能关系,当导体棒达到2v 以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功与削减的重力势能之和,D错误第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案 AC 学习好资料欢迎下载10.全国理综,如图,两根足够长的金属导轨ab、cd 竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计在导轨上端并接两个额定功率均为P、 电阻均

14、为 R的小灯泡整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直现将一质量为 m、电阻可以忽视的金属棒 MN从图示位置由静止开头释放金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好已知某时刻后两灯泡保持正常发光重力加速度为 g. 求：1 磁感应强度的大小；2 灯泡正常发光时导体棒的运动速率 解析 1 设小灯泡的额 定电流为 I 0,有 PI 0 2R由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经 MN中电流为 I 2I 0此时金属棒 MN所受的重 力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有 mg BLI联立 式得 Bmg 2L RP. 2 设灯泡正常发光时,导体棒的速率为 EB

15、Lv ERI0联立式得v2P mg. v,由电磁感应定律与欧姆定律得名师归纳总结 - - - - - - -11.吉林长春第一次调研,如图甲所示,空间存在一宽度为2L 的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面对里在光滑绝缘水平面内有一边长为L 的正方形金属线框,其质量m1kg、电阻 R4 ,第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在水平向左的外力学习好资料欢迎下载F 的大小随F 作用下,以初速度v04m/s 匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力时间 t 变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开头计时,求：1 匀强磁场的磁感应强度 B；2 线框进入磁场的过程中,

16、通过线框的电荷量 q；3 判定线框能否从右侧离开磁场？说明理由 解析 1 由 Ft 图象可知,线框加速度aF2 m2 m/s2线框的边长Lv0t 1 2at24 1m1 2 2 12m 3m t 0 时刻线框中的感应电流I BLv0 R2 E BL t线框所受的安培力F 安BIL由牛顿其次定律F1F安ma又 F11N,联立得 B1 3 T 0.33 T. 2 线框进入磁场的过程中,平均感应电动势平均电流I ER通过线框的电荷量q I t联立得 q0.75 C. 3 设匀减速运动速度减为零的过程中线框通过的位移为x,由运动学公式得0v2 0 2ax代入数值得x4m2L所以线框不能从右侧离开磁场1

17、2. 天津理综,如下列图,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距 l0.5m,左端接有阻值 R0.3 的电阻一质量 m0.1kg ,电阻 r 0.1 的金属棒 MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下,由静止名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开头以 a2m/s学习好资料欢迎下载2 的加速度做匀加速运动,当棒的位移x9m时撤去外力,棒连续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221. 导轨足够长且电阻不计,棒在运动

18、过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求1 棒在匀加速运动过程中,通过电阻 R的电荷量 q；2 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2； ,回路中的平均感应电动势3 外力做的功W F. t ,回路的磁通量变化量为 解析 1 设棒匀加速运动的时间为为 E ,由法拉第电磁感应定律得E t其中 Blx 设回路中的平均电流为 I ,由闭合电路的欧姆定律得E I Rr就通过电阻 R的电荷量为q I t 联立式,代入数据得q4.5 C 2 设撤去外力时棒的速度为 v 22axv,对棒的匀加速运动过程,由运动学公式得设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为W,由动能定理得W01 2mv 2撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2 W名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载联立式,代入数据得 Q21.8 J 3 由题意知,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1Q221,可得 Q13.6 J 在棒运动的整个过程中,由功能关系可知 WFQ1Q2.由 . 式得 WF5.4 J .名师归纳总结 答案 14.5 C 21.8 J 35.4 J 第 10 页,共 10 页- - - - - - -