2022年高考物理大一轮复习专题系列卷电磁感应电路 .pdf

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1、学习必备欢迎下载选择题专练卷(七 )电磁感应电路一、单项选择题1矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等 (其间距略大于矩形线圈的宽度)，如图 1 所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是() 图 1 A摩擦力方向一直向左B摩擦力方向先向左、后向右C感应电流的方向一直不变D感应电流的方向顺时针逆时针，共经历四次这样的变化2如图 2 所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落， 然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下

2、列判断正确的是() 图 2 A磁铁在整个下落过程中机械能守恒B磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C磁铁在整个下落过程中做自由落体运动D磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力3如图 3 所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球， 在圆盘的中部有一个圆形线圈。实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向(由上向下看 )的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是() 图 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载A圆盘

3、上金属小球带负电，且转速减小B圆盘上金属小球带负电，且转速增加C圆盘上金属小球带正电，且转速不变D圆盘上金属小球带正电，且转速减小4如图 4 所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域， 磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图4，下列说法正确的是() 图 4 A从图中可以看出，第2 个线圈是不闭合线圈B从图中可以看出，第3 个线圈是不闭合线圈C若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动D若线圈不闭合，进入磁

4、场时线圈相对传送带向后运动5 如图 5 甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻不计。现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架。图乙为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间 t 的变化关系，则图6 中可以表示外力F 随时间 t 变化关系的图像是() 图 5 图 6 6某同学用如图7 所示电路测量一电阻丝的电阻Rx。他先闭合S1、断开S2，调节R1和 R2，使电流表和电压表的读数合理，记下两电表的示数I1和 U

5、1；再保持R2不变，闭合S2，记下两电表的示数I2和 U2，则 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载图 7 ARxU1U2I2I1BRxU1U2I2U1I1U2C被测电阻值大于真实值D被测电阻值小于真实值7如图 8 所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直。阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t0 时，将开关 S 由 1 掷到 2。若分别用U、F、q 和 v 表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。则下列

6、图像表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是 () 图 8 图 9 8如图10 所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ 是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab 垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、 导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒ab 一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab 在磁场中的最终运动状态是() 图 10 A甲、丙中，棒ab 最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab 棒最终静止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3

7、页，共 9 页学习必备欢迎下载B甲、丙中，棒ab 最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab 棒最终静止C甲、乙、丙中，棒ab 最终均做匀速运动D甲、乙、丙中，棒ab 最终都静止二、多项选择题9如图 11 所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是及现象分析正确的是 () 图 11 A磁铁插向左环，横杆发生转动B磁铁插向右环，横杆发生转动C磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流10一电源和一滑动变阻器R 连接成一闭合电路，电路的路端电压U 随外电路电

8、阻R的变化规律如图12 所示，图中U12 V 为图线的渐近线，则() 图 12 A电源电动势E12 V 、内阻为r2 B电源电动势E 略小于 12 V 、内阻 r 略大于 2 C改变 R 的电阻值 (最大电阻值为22 )的过程中， R 消耗最大功率为18 W D改变 R 的电阻值 (最大电阻值为22 )的过程中，内阻r 消耗最大功率为18 W 11如图 13 所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R。线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - -

9、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载图 13 A转过6时，线框中的电流方向为abcdaB线框中感应电流的有效值为2BS2RC从中性面开始转过2的过程中，通过导线横截面的电荷量为BSRD线框转一周的过程中，产生的热量为2 B2S2R12如图 14，矩形线圈面积为S，匝数为 N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕 OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R， 在线圈由平行磁场的位置转过90的过程中，下列说法正确的是() 图 14 A磁通量的变化量 NBSB平均感应电动势E2NBS / C电阻 R 产生的焦耳热QNBS 22RD电阻 R 产生的焦耳热

10、QNBS2R4 Rr213如图 15 所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的，且用相同的金属材料制成的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。A 线框有一个缺口，B、C 线框都闭合，但B 线框导线的横截面积比C 线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是() 图 15 A三个线框同时落地B三个线框中，A 线框最早落地CB 线框在 C 线框之后落地DB 线框和 C 线框在 A 线框之后同时落地精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载14(201

11、3 西北工业大学附属中学测试)如图 16 甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向 N，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0 时导线恰好静止，若磁感应强度 B 按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是() 图 16 A在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B在最初的一个周期内，导线一直向左运动C在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小答案1选 A当磁铁匀速向右通过线圈时，N 极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁

12、极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力；当N 极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动， 是因为受到了向左的摩擦力。同理可知整个过程线圈所受的摩擦力一直向左，故A 正确， B 错误。从上向下看，当磁铁 N 极向右靠近线圈时，线圈中向上的磁场增加，感应电流的磁场向下，所以感应电流是顺时针方向，当磁铁N 极向右远离线圈时，线圈中向上的磁场减小，感应电流的磁场向上，所以感应电流是逆时针方向。S 极靠近线圈时， 向下的磁场增加，感应电流的磁场向上，所以感应电流为逆时针方向。S极远离线圈时，向下的磁场减少，感应电

13、流的磁场向下，所以感应电流为顺时针方向。故C、D 错误。2选 B磁铁从静止下落过程中，由于磁通量变化，导致铝管中出现感应电流，故磁铁受到安培力 (阻力 )，所以磁铁的机械能不守恒，故A 错误；磁铁完全进入铝管后，感应电流消失，磁铁不再受安培力，故在磁铁的整个下落过程中，除了重力做功外，还有安培力做功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生内能，故B精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载正确 C 错误；由作用力与反作用力关系可得磁铁对铝管的反作用力，使得铝管对桌面的压力大于其自身的

14、重力，但磁铁完全进入铝管中的时候，铝管对桌面的压力等于铝管的重力，故 D 错误。3选 A线圈中产生逆时针方向(由上向下看 )的感应电流，由右手定则可知感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果，若圆盘上金属小球带负电，顺时针旋转产生逆时针方向的电流，磁场方向向上， 转速减小时，向上的磁场减弱，A 正确 B 错误；同理可知若圆盘上金属小球带正电，产生顺时针方向的电流，磁场方向向下，转速增加时，向下的磁场增强，C、D 错误。4选 B若线圈闭合，进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，不会产生感应电流，线圈不受安

15、培力，故线圈相对传送带不发生滑动，由题图知第3 个线圈没有发生相对滑动，则第3 个线圈为不合格线圈，故A、C、D 错误， B 正确。5选 B由感应电动势EBLv，电流 IER得到安培力fBIL B2L2vR，由题图乙可知f t，则 v t，说明导体做匀加速运动，那么vat，根据牛顿第二定律，得Ffma，即 FfmaB2L2atRma，故选 B。6选 B先闭合 S1、断开 S2，应用欧姆定律可知此时电阻R2与电压表内阻RV并联，总电阻为R0U1I1。保持 R2不变，闭合S2，R2、电压表内阻RV和 Rx并联总电阻为RU2I2，根据并联电路特点有1R1R01Rx，解得 RxU1U2I2U1I1U2

16、，A 错，B 对；由实验原理可知被测电阻值等于真实值，C、D 错。7选 C开关 S 由 1 掷到 2，电容器放电后会在电路中产生电流。导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动。导体棒切割磁感线，速度增大， 感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小。因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动(变加速 )。由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的。由于电容器放电产生精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎

17、下载电流使得导体棒受安培力而运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电。当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动。当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0 的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到0)，这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流。故本题应选C。8选 B甲图中 ab 棒产生的感应电动势对电容器C 充电，C 两极板间电势差与感应电动势相同时，电路中没有电流，ab 棒做向右的匀速直线运动；乙图中导体棒在初速度作用下，切割磁感线，产生电动势，出现安培力，阻碍其向前运动，其动能转化为热能，最终会静止； 而丙图虽在初速度作

18、用下向右运动，但却受到向左的安培力，则杆向右减速运动，然后还要向左运动。 当金属杆切割磁感线产生电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，所以金属杆最终处于向左的匀速直线运动。由此得选项B 正确， A、 C、 D 错误。9选 BD当条形磁铁插向右环时，穿过右环的磁通量增加，右环闭合产生感应电流，磁铁对右环产生安培力，阻碍两者相对运动，横杆将转动，右环远离磁铁。当条形磁铁插向左环时，左环不闭合，不产生感应电流，磁铁对左环没有安培力作用，左环将静止不动，但左环中仍产生感应电动势。选项BD 正确。10选 AC由渐近线可知外电路断开时路端电压U12 V ，则电源电动势为E12 V；又 U6 V 对应

19、电阻R2 ，再根据串联电路特点可知内阻r2 ，A 对，B 错；外电路电阻 R 消耗的功率PERr2RE2Rr2R2r，由此可知当Rr 时 P 最大为 PmE24r18 W，C对；再根据PrERr2r 可知当 R0 时， r 消耗功率最大为72 W，D 错。11选 BC据楞次定律可知转过6时，线框中感应电流方向为顺时针，选项A 错误；线框中产生感应电动势最大值EmBS ，感应电动势有效值E22Em22BS，则电流的有效值为IER2BS2R， 选项 B 正确；由 E t，I ER， q It 得到电量q RBSR，故选项 C 正确；线框转一周的过程中，产生的热量为QI2Rt B2S2R，选项 D

20、错误。12选 BD图示位置磁通量为10，转过 90 时磁通量为2BS， 21精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载BS，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势EN t， t2，解得 E2NBS ，故 B 正确；电流的有效值为IERr，E2Em2，电阻 R 所产生的焦耳热QI2Rt， t2，解得 QNBS2R4 Rr2，故 C 错误 D 正确。13选 BDA 线框进入磁场后，不产生感应电流，线框不受安培力作用，只受重力，加速度等于g；而 B、C 线框是闭合的，进入磁场后，产生感应电流，线框受

21、到竖直向上的安培力作用，加速度小于g，则 A 线框最先落地。设B、C 线框的边长为L，横截面积为S，电阻率为电，密度为 密，质量为 m，进入磁场后速度为v 时加速度为a，根据牛顿第二定律得 mgB2L2vRma，a gB2L2vmRgB2L2v密 4LS 电4LSgB2v16密 电，可知加速度a 与横截面积 S无关，所以B、C 线圈同时落地。故选BD 。14选 AD由安培力的表达式FBIL 结合图乙可知，安培力F 在一个周期内随磁感应强度 B 的变化而变化，在前14周期内，安培力F 方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小， 由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在14周期到12周期内， 磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以 D 项正确；而后在12周期到34周期内，MN 反向加速， 在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以A 项正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页