高考物理二轮复习 专题检测（十八）“三定则、两定律”破解电磁感应选择题-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题检测（十八） “三定则、两定律”破解电磁感应选择题1.多选(2016江苏高考)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的有()A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析：选BCD铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，金属弦不能被磁化，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律En知，线圈的感应电动势

2、变大，选项C正确；弦振动过程中，线圈中的磁场方向不变，但磁通量一会儿增大，一会儿减小，则产生的感应电流的方向不断变化，选项D正确。2.(2017焦作模拟)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l1 m，c、d间，d、e间，c、f间分别接着阻值R10 的电阻。一阻值R10 的导体棒ab以速度v4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是()A导体棒ab中电流的流向为由b到aBc、d两端的电压为2 VCd、e两端的电压为1 VDf、e两端的电压为1 V解析：选D由右手定则可知ab中电流方向为ab

3、，选项A错误；导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势EBlv，ab为电源，c、d间电阻R为外电路负载，d、e和c、f间电阻中无电流，d、e间无电压，因此c、d间与f、e间电压相等，UcdR1 V，选项D正确，B、C错误。3(2017天津高考)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解析：选D根据楞次定律，可判断a

4、b中感应电流方向从a到b，A错误；磁场变化是均匀的，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势恒定不变，感应电流I恒定不变，B错误；安培力FBIL，由于I、L不变，B减小，所以ab所受的安培力逐渐减小，根据力的平衡条件，静摩擦力逐渐减小，C错误，D正确。4.(2018届高三临沂调研)边长为a的正三角形金属框架的左边竖直且与磁场右边界平行，该框架完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，则下列图像与这一过程相符合的是()解析：选B该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有l有x，所以E电动势Bl有vBvxx，选项A错误，B正确；

5、F外力x2，选项C错误；P外力功率F外力vx2，选项D错误。5多选轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为L0.8 m、匝数n10的正方形线圈，线圈总电阻为r1 ，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取重力加速度g10 m/s2。则下列判断正确的是()A在0t0时间内正方形线圈中电流方向为顺时针方向B在0t0时间内线圈中产生的电动势大小为0.4 VC在tt0时，线圈中电流的电功率为0.32 WD从t0开始到细线开始松弛所用时间为2 s解析：选BD根据楞次定律判断在0t0

6、时间内正方形线圈中电流方向为逆时针方向，A错误；由法拉第电磁感应定律得Enn20.4 V，B正确；由I0.4 A，得PI2r0.16 W，C错误；分析线圈受力可知，当细线松弛时有F安nBt0Img，I，Bt02 T，由题图乙知Bt010.5t0(T)，解得t02 s，D正确。6.(2013全国卷)如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是()解析：

7、选A设金属棒MN向右匀速运动的速度为v，金属棒电阻率为，金属棒截面积为S，bac2。在t时刻MN产生的感应电动势为：E2Bv2ttan ，回路中电阻为R，由I可得：I，故选项A正确。7.(2016浙江高考)如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31解析：选B当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由

8、安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；由法拉第电磁感应定律ES及SaSb91知，Ea9Eb，选项B正确；由R知两线圈的电阻关系为Ra3Rb，其感应电流之比为IaIb31，选项C错误；两线圈的电功率之比为PaPbEaIaEbIb271，选项D错误。8如图甲所示，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabt图像可能正确的是()解析：选C在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针且逐渐增大，由楞

9、次定律可判断内环a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小，故内环的电动势逐渐减小，同理可知，在0.25T00.5T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针且逐渐减小，则由楞次定律可知，内环a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大，故只有C正确。9.(2017济南模拟)如图所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路(忽略两部分连接处的导线长度)，分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间按Bkt(k0，为常数)的规律变化的磁场，前后两次回路中的电流比为()A13B31C11 D95解析：选D同一导线构成不同的闭合回路，它们的电阻相同，那么电流之比等于它

10、们的感应电动势之比，设圆形线圈的周长为l，依据法拉第电磁感应定律ES，之前的闭合回路的感应电动势Ek2，圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路，根据面积之比等于周长的平方之比，则这两个圆形闭合回路的周长之比为12；之后的闭合回路的感应电动势Ek2k2；则前后两次回路中的电流比IIEE95，D正确。10多选(2017江西新余模拟)如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n20，总电阻R2.5 ，边长L0.3 m，处在两个半径均为r的圆形匀强磁场区域中。线框顶点与右侧磁场区域圆心重合，线框底边中点与左侧磁场区域圆心重合。磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平

11、面向下，大小随时间变化，B1、B2的值和变化规律如图乙所示。则下列说法中正确的是(取3)()A通过线框中的感应电流方向为逆时针方向Bt0时刻穿过线框的磁通量为0.1 WbC在00.6 s内通过线框中的电荷量为0.006 CD00.6 s时间内线框中产生的热量为0.06 J解析：选AD匀强磁场B1不变化，磁场B2垂直水平面向下，大小随时间均匀增加，根据楞次定律，线框中的感应电流方向为逆时针方向，选项A正确；t0时刻穿过线框的磁通量为B1r2B2r20.005 Wb，选项B错误；t0.6 s时穿过线框的磁通量为B1r2B2r20.01 Wb，根据qnn，在00.6 s内通过线框中的电荷量为0.12

12、 C，选项C错误；00.6 s时间内线框中产生的热量Q2t0.06 J，选项D正确。11.多选如图所示，一边长为l2a的正方形区域内分布着方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一边长为a、电阻为R的正方形线框置于磁场左侧，且线框右边与磁场左边界平行，距离为a，现给该正方形线框施加一水平向右的拉力，使其沿直线匀速向右运动，则以下关于线框受到的安培力、产生的感应电流随时间变化的图像正确的是(以水平向左的方向为安培力的正方向，以逆时针方向为电流的正方向)()解析：选BD由于安培力在整个运动过程中都在阻碍线框向右运动，所以安培力的方向不会发生改变，线框未进入磁场前和线框完全在磁场中时不受安培力作

13、用，所以选项A错误，B正确；当线框经过一段时间进入磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为逆时针方向，线框完全在磁场中时不产生感应电流，当线框出磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为顺时针方向，所以选项C错误，选项D正确。12多选如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一交流电流表(内阻不计)。线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示(规定向下为B的正方向)，则下列说法正确的是()A0.005 s时线框中的感应电流最大B0.01 s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向C0.015 s时电流表的示数为零 D00.02 s内

14、闭合导线框上产生的热量为解析：选BD线框中的感应电动势为Er2，感应电流为i，在0.005 s时，0，则i0，A项错；由楞次定律知在0.01 s时感应电流方向为顺时针方向(从上往下看)，B项正确；交流电流表测量的是交变电流的有效值，C项错；感应电动势的峰值为EmBmr2，一个周期导线框上产生的热量为QT，D项正确。13(2018届高三江西五市八校联考)如图甲所示，两平行光滑导轨倾角为30，相距10 cm，质量为10 g的直导线PQ水平放置在导轨上，从Q向P看的侧视图如图乙所示。导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为12.5 V，内阻为0.5 ，限流电阻R5 ，R为滑动变阻器，其余电阻均不计。在

15、整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1 T的匀强磁场(图中未画出)，磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线。g取10 m/s2。若要保持直导线静止在导轨上，则滑动变阻器连入电路的阻值大小及与之相对应的磁场方向可能是()AR12 ，磁场方向水平向右BR25 ，磁场方向垂直斜面向左上方CR7 ，磁场方向水平向左DR19.5 ，磁场方向垂直斜面向右下方解析：选D磁场方向水平向右时，直导线所受的安培力方向竖直向上，由平衡条件有mgBIL，得I A1 A，由I，得R7 ，故A错误；磁场方向垂直斜面向左上方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向下，不可能静止在导轨上，故B错误；磁场方向水平向左时，直导线所

16、受的安培力方向竖直向下，不可能静止在导轨上，故C错误；磁场方向垂直斜面向右下方时，直导线所受的安培力方向沿导轨向上，由平衡条件有mgsin 30BIL，得I0.5 A，由I，得R19.5 ，故D正确。14多选(2018届高三河南豫南九校联考)如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(0I1，因此A1和L1电阻不相等，所以A、B错误；题图2中，闭合S2时，由于自感作用，通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变大，因此电流不相等，所以D错误；由于最终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律，两支路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同。由

17、于A2、A3完全相同，故变阻器R与L2的电阻值相同，所以C正确。3(2017百校联盟调研卷)如图1所示，匝数n6的螺线管(电阻不计)，截面积为S10 cm2，线圈与R12 的电阻连接，水平向右且均匀分布的磁场穿过螺线管，磁场与线圈平面垂直，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图2所示，规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向。忽略线圈的自感影响，下列i t关系图中正确的是()解析：选B由题意可知，在02 s时间内，磁感应强度变化率的大小为3103 T/s，根据法拉第电磁感应定律可得电动势的大小为E1nS1.8105 V，根据闭合电路欧姆定律，可得感应电流i11.5106 A，根据楞次定律，可

18、知感应电流方向为ab，为正方向；同理可计算在25 s时间内，i21106 A，根据楞次定律，可知感应电流方向为ba，为负方向；根据磁感应强度变化的周期性，可得感应电流变化的周期性，故B正确，A、C、D错误。4.多选 (2018届高三陕西名校联考)空间中有磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，磁场方向如图所示，有一边长为L、电阻为R、粗细均匀的正方形金属线框abcd置于匀强磁场区域中，ab边与磁场右边界平行。若拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则()A当cd边即将出磁场区域时，a、b两点间的电压为B从把ab边拉到磁场右边界到把金属线框从磁场区域完全拉出的过程中，拉力做功为C从把ab边拉到磁场右边界到

19、把金属线框从磁场区域完全拉出的过程中，拉力做功的功率为D从把ab边拉到磁场右边界到把金属线框从磁场区域完全拉出的过程中，通过金属线框的电荷量为解析：选CD当cd边即将出磁场区域时，cd边切割磁感线产生的感应电动势EBLv，a、b两点间的电压等于E，选项A错误。当ab边刚出磁场区域时，cd边切割磁感线产生的感应电动势EBLv，线框中电流I，所受安培力F安BIL，由于金属线框做匀速运动，拉力等于安培力，拉力做功WFLF安L，选项B错误。拉力做功功率为P，选项C正确。由E，qt，联立解得q，磁通量变化量BL2，通过金属线框的电荷量为q，选项D正确。5.多选(2016全国卷)如图，M为半圆形导线框，圆

20、心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确；在t时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流，N导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D错误。