高考物理专题电磁学知识点之电磁感应分类汇编及答案.pdf

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1、高考物理专题电磁学知识点之电磁感应分类汇编及答案一、选择题1如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45 的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度匀速转动（O 轴位于磁场边界）则线框内产生的感应电流的有效值为A22BLRB222BLRC224BLRD24BLR2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，MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为 0.4m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为 0.5T 的匀强磁场垂直。质量m 为 6.0 10-3kg 电阻为 1的金属杆

2、 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为 3.0 的电阻 R1。当杆 ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为 0.27W。则（）Aab稳定状态时的速率v=0.4m/sBab 稳定状态时的速率v=0.6m/sC滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0 D滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0 4如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A接通开关S瞬间，A 灯先亮，B 灯不亮B接通开关S后，B 灯慢慢变亮C开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A 灯立即熄灭、B灯闪

3、亮一下D开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A 灯、B 灯都闪亮一下5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6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

4、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7如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd 内有水平向里变化的磁场下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ()ABCD8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（）ABCD9磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁

5、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()ABCD10 如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和 P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是a bcdD线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力11下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.

6、若在1t到2t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B均匀增加到2B，则该段时间线圈两端a 和 b 之间的电势差abA恒为2121()nS BBttB从 0 均匀变化到2121()nS BBttC恒为2121()nS BBttD从 0 均匀变化到2121()nS BBtt12 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 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量

7、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2V14如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是A越来越大B越来越小C保持不变D无法判断15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，

8、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，I2016 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17 如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框中不能产生感应电流的是（）A导线中的电流变大B线框以PQ 为

9、轴转动C线框向右平动D线框以AB边为轴转动18 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（）ABCD19 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20 如图

10、甲所示，线圈总电阻r=0.5，匝数n=10，其端点a、b 与 R=1.5 的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b 两点电势a、b及两点电势差abU，正确的是（）A,1.5ababUVB,1.5ababUVC,0.5ababUVD,0.5ababUV21 如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域下列v-t 图像中，可能正确描述上述过程的是()ABCD22 如图所示，光

11、滑导轨M、N水平固定放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路。当一条形磁铁从上方下落（未到达导轨平面）的过程中，导体棒P、Q 的运动情况是（）AP、Q 互相靠拢BP、Q 互相远离CP、Q 均静止D因磁铁极性不明，无法确定23 下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由 a 到 b 的感应电流的是()ABCD24 如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关

12、系的是（）ABCD25 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（）ABCD【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】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有4T的时间内有感应电流，则有222()4LBLTRI RTR，解得：24BLIR故 D 项正确，ABC 三项错误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

13、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3D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB当杆以稳定的速度下降的过程中，由能量守恒定律得mgv=P可得0.27m/s4.5m/s0.06Pvmg故 AB 错误；CD杆 ab 达到稳定状态产生的感应电动势为E=Blv=0.5 0.4 0.45V=0.09V由 P=IE 得0.27A3A0.09PIE设电阻 R1与

14、R2的并联电阻为R外，ab 棒的电阻为r，有1212R RRRR外EIRr外代入数据得R2=6.0 故 C 错误，D 正确。故选 D。4C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB当开关S闭合瞬间，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻几乎为零，B 灯被线圈短路，由亮变暗，直到不亮，选项AB 错误；CD当开关S断开瞬间，A 灯没有电压，立即熄灭。当电流减小，线圈产生自感电动势，相当于电源，与B 灯形成回路，给B 灯提供短暂的电流，使B 灯过一会儿熄灭，选项C 正确，D 错误；故选 C。5B 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

15、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。6D 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

16、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。7A 解析：A【解析】【详解】由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd 中的磁场变化率应增大，故 A 正确，BCD 错误8B 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

17、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。9D 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

18、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 D10A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB根据 E=BS 可知，无论线圈绕轴P1和 P2转动，则产生的感应电动势均相等，故感应电流相等，故A 正确，B 错误；C由楞次定律可知，线线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是adcba，故C 错误；D由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流，故根据F=BLI可知，线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力等于绕P2转动时 dc 边受到的安培力，故D 错误。故选 A。11C 解析：C【解析】穿过线圈的磁场均

19、匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得2121()S BBEnnttt，而等效电源内部的电流由楞次定理知从ab，即 b 点是等效电源的正极，即2121()abS BBntt，故选 C【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律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

20、灭，故CD 错误。故选 A。13B 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。14C 解析：C【解析】【详解】金属棒 ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0，由感应电动势公式E=Blvsin，vsina 是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变则 C 正确故选

21、C15D 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。16C 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

22、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。17B 解析：B【解析】【分析】【详解】A导线中电流强度变大，磁场增大，线框中的磁感应强度增大，故磁通量增大，可以产生感应电流，故A 错误；B线框以直导线PQ 为轴转动，由于直导线的磁感线为以导线为圆心的同心圆，故穿过线框的磁通量不变化，则没有产生感应电流，故B正确；C线框向右运动时，线框所在处的磁场变小，磁通量变小，故能产生感应电流，故C 错误；D线框以AB 边为轴转动，则线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，选项D 错误。故选 B。18C 解析：C【解析】【分析】【详解】在0Lv阶段，

23、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。19D 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20A 解析：A【解析】【详解】从图中发现：线圈的磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以

24、判断出线圈中感应电流的方向为：逆时针方向，在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以 a 相当于电源的正极，b 相当于电源的负极，所以a 点的电势大于b 点的电势，根据法拉第电磁感应定律得0.08=10V=2V0.4Ent总电流为1AEIRa、b 两点电势差就相当于电路中的路端电压，所以1.5VabUIR故选 A。21D 解析：D【解析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀

25、速运动，本题选D22A 解析：A【解析】【分析】【详解】ABCD 设磁铁的下端为N 极，则磁铁下落时，回路中的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为逆时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢；设磁铁的下端为S极，则在磁铁下落时，回路中的磁通量向上增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为顺时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢，BCD 错误 A 正确。故选 A。23A 解析：A【解析】【分析】【详解】A.A 图是闭合电路，导体棒ab垂直切割磁感线，回路产生感应电流，根据右手定则判断知：感应电流方向由a到 b，故 A 正确；B.B 图中此导

26、体不闭合，尽管切割磁感线，但不产生感应电流，故B 错误；C.C 图中穿过闭合线框的磁通量减小，产生感应电流，根据楞次定律判断可知：感应电流方向由 b 到 a，故 C 错误；D.D 图中导体做切割磁感线运动，能产生感应电流，根据右手定则判断知：感应电流方向由 b 到 a，故 D 错误。故选 A。24A 解析：A【解析】【分析】先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式EBLv和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象【详解】线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i 应为正方向，故BC 错误

27、；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i 应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由EBLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A 正确，D 错误25C 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。