2021届一轮高考物理：电磁感应习题(含)答案
2021届一轮高考物理：电磁感应习题(含)答案
2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案一轮专题：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是()A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是()A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生3、(多选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。
套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。
导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是()A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0．3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0．9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A．W1<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q25、(多选)如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
2021届高考物理一轮复习第九章电磁感应课时作业29法拉第电磁感应定律
2021届高考物理一轮复习第九章电磁感应课时作业29法拉第电磁感应定律[基础小题练]1.如图所示，边长为L ，匝数为N 的正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈内接有电阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( )A.BL 22R B ．NBL 22RC.BL 2RD ．NBL 2R【解析】 初状态时，通过线圈的磁通量为Φ1＝BL 22，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为0，由q ＝N ΔΦR 可得通过电阻R 的电量为NBL22R.【答案】 B2.如图所示，固定于水平面上的金属架abcd 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动．t ＝0时，磁感应强度为B 0，现在MN 到达的位置恰好使MbcN 构成一个边长为l 的正方形．为使MN 棒中不产生感应电流，从t ＝0开始，磁感应强度B 随时刻t 变化的示意图为( )【解析】 为了使MN 棒中不产生感应电流，即让MN 棒与线框组成回路的磁通量保持不变，或者使导线切割磁感线产生的感应电动势E 1与磁场变化产生的感生电动势E 2大小相等，即Blv ＝ΔBS Δt ，随着磁场减弱，而面积增大，故ΔBΔt减小，故选C.【答案】 C3.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R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .直杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，直杆的位置由θ确定，如图所示．则( )A ．θ＝0时，直杆产生的电动势为2BavB ．θ＝π3时，直杆产生的电动势为3BavC ．θ＝0时，直杆受的安培力大小为2B 2avπ＋2R 0D ．θ＝π3时，直杆受的安培力大小为3B 2av5π＋3R 0【解析】 当θ＝0时，直杆切割磁感线的有效长度l 1＝2a ，因此直杆产生的电动势E 1＝Bl 1v ＝2Bav ，选项A 正确．现在直杆上的电流I 1＝E 1πa ＋2a R 0＝2Bvπ＋2R 0，直杆受到的安培力大小F 1＝BI 1l 1＝4B 2av π＋2R 0，选项C 错误．当θ＝π3时，直杆切割磁感线的有效长度l 2＝2a cos π3＝a ，直杆产生的电动势E 2＝Bl 2v ＝Bav ，选项B 错误．现在直杆上的电流I 2＝E 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2πa －2πa 6＋a R 0＝3Bv5π＋3R 0，直杆受到的安培力大小F 2＝BI 2l 2＝3B 2av5π＋3R 0，选项D 正确．【答案】 AD4．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S .在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时刻变化的规律如图乙所示．则在0～t 0时刻内，电容器( )A ．上极板带正电，所带电荷量为CSB 2－B 1t 0B ．上极板带正电，所带电荷量为C B 2－B 1t 0 C ．上极板带负电，所带电荷量为CS B 2－B 1t 0D ．上极板带负电，所带电荷量为C B 2－B 1t 0【解析】 由题图乙可知ΔB Δt ＝B 2－B 1t 0，B 增大，依照楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电，E ＝nS ΔB Δt ＝S B 2－B 1t 0，Q ＝CE ＝CS B 2－B 1t 0，A 正确． 【答案】 A5．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平均变化的磁场B 中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小球．K 没有闭合时传感器有示数，K 闭合时传感器示数变为原先的一半．则线圈中磁场B 的变化情形和磁通量的变化率分别为( )A ．正在增强，ΔΦΔt ＝mgd2qB ．正在增强，ΔΦΔt ＝mgd2nqC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd2qD ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd2nq【解析】 依照K 闭合时传感器示数变为原先的一半，推出带正电小球受向上的电场力，即上极板带负电，下极板带正电，线圈感应电动势的方向从上极板经线圈流向下极板，依照安培定则知感应磁场的方向向下，与原磁场方向相反，又由楞次定律得线圈中磁场正在增强；对小球受力分析得qE d ＝mg 2，其中感应电动势E ＝n ΔΦΔt 代入得ΔΦΔt ＝mgd2nq，故B 正确． 【答案】 B6.(2020·江苏常州检测)如图所示，电路中A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数专门大、电阻可忽略的自感线圈，C 是电容专门大的电容器．当S 闭合与断开时，A 、B 灯泡的发光情形是( )A ．S 刚闭合后，A 亮一下又逐步熄灭，B 逐步变亮 B ．S 刚闭合后，B 亮一下又逐步变暗，A 逐步变亮C ．S 闭合足够长时刻后，A 和B 一样亮D ．S 闭合足够长时刻后，A 、B 都熄灭【解析】 S 刚闭合后，A 、B 都变亮，之后A 逐步熄灭，B 逐步变亮，选项A 正确、B 错误．S 闭合足够长时刻后，A 熄灭，B 一直差不多上亮的，选项C 、D 错误．【答案】 A[创新导向练]7．溯本求源——结合“法拉第圆盘发电机”考查法拉第电磁感应定律、右手定则 图为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为r 的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场B 竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R 的定值电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，则( )A ．流过定值电阻的电流方向为a 到bB ．b 、a 间的电势差为Bωr 2C ．若ω增大到原先的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原先的2倍D ．若ω增大到原先的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原先的4倍【解析】 选择其中一条半径来看，依照右手定则可知，流过定值电阻的电流方向为b 到a ，选项A 错误；b 、a 间的电势差等于电动势的大小U ab ＝E ＝12Bωr 2，选项B 错误；若ω增大到原先的2倍，依照E ＝12Bωr 2可知电动势变为原先的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原先的2倍，选项C 正确，D 错误．【答案】 C8．制造发明——法拉第电磁感应定律的实际应用某探究性学习小组研制了一种发电装置如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h ＝0.5 m 、半径r ＝0.2 m 的圆柱体，其可绕固定轴OO ′逆时针(俯视)转动，角速度ω＝100 rad/s.设圆柱外侧邻近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B＝0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面．紧靠圆柱体外侧固定一根长度与圆柱体高相等、电阻为R1＝0.5 Ω的细金属杆ab，杆ab与轴OO′平行．图丙中阻值R＝1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆ab两端．下列说法正确的是( )A．电流表A的示数约为1.41 AB．杆ab产生感应电动势的最大值约为2.83 VC．电阻R消耗的电功率为2 WD．在圆柱体转过一周的时刻内，流过电流表A的总电荷量为零【解析】杆ab切割磁感线产生的感应电动势为E＝Bhv，又v＝ωr，解得E＝2 V，由于杆ab中产生的感应电动势E的大小保持不变，因此电流表A的示数为I＝ER1＋R＝20.5＋1.5A＝1 A，故A、B错误；电阻R消耗的电功率为P＝I2R＝12×1.5 W＝1.5 W，故C 错误；由楞次定律判定可知，通过电流表的电流方向周期性变化，在一个周期内两个方向通过电流表的电荷量相等，因此在圆柱体转过一周的时刻内，流过电流表A的总电荷量为零，故D正确．【答案】 D9．科技生活——法拉第电磁感应定律的实际应用青藏铁路刷新了一系列世界铁路的历史纪录，青藏铁路火车内多种传感器运用了电磁感应原理，有一种电磁装置能够向操纵中心传输信号以确定火车位置和运动状态，原理是将能产生匀强磁场的磁铁，安装在火车首节车厢下面，俯视如图甲所示，当它通过安放在两铁轨间的线圈时，便产生一个电信号，被操纵中心接收到，当火车通过线圈时，若操纵中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示，则说明火车在做( )A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．加速度逐步增大的变加速直线运动【解析】依照E＝BLv，当火车匀加速运动时v＝at，则E＝BLat，现在电动势随时刻成线性关系．依照乙图可知，火车做匀加速运动．选项B 正确．【答案】 B10．涡流现象的应用实例金属探测器差不多广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是( )A ．金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中B ．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C ．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流D ．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测成效相同【解析】 金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，不能防止细小的砂石颗粒混入食品中，选项A 错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，选项B 错误，C 正确；探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动，相对静止时无法得到探测成效，选项D 错误．【答案】 C[综合提升练]11．如图所示，金属杆ab 放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形电路，长l 1＝0.8 m ，宽l 2＝0.5 m ，回路总电阻R ＝0.2 Ω，回路处在竖直方向的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M ＝0.04 kg 的木块，磁感应强度从B 0＝1 T 开始随时刻平均增加，5 s 末木块将离开水平面，不计一切摩擦，g 取10 m/s 2，求回路中的电流大小．【解析】 设磁感应强度B ＝B 0＋kt ，k 是大于零的常数，因此回路感应电动势E ＝S ΔB Δt＝kS ，S ＝l 1·l 2，回路感应电流I ＝E R， 金属杆受安培力F 安＝BIl 2＝(B 0＋kt )Il 2.5 s 末有F 安＝B 0＋5k kl 1l 22R＝Mg ，能够得到k ＝0.2 T/s 或k ＝－0.4 T/s(舍去)． 解得I ＝0.4 A. 【答案】 0.4 A12．磁场在xOy 平面内的分布如图所示，其磁感应强度的大小均为B 0，方向垂直于xOy 平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为L 0，整个磁场以速度v 沿x 轴正方向匀速运动．若在磁场所在区间内放置一由n 匝线圈组成的矩形线框abcd ，线框的bc ＝L B 、ab ＝L 、L B 略大于L 0，总电阻为R ，线框始终保持静止．求：(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小； (2)线框所受安培力的大小和方向．【解析】 (1)线框相关于磁场向左做切割磁感线的匀速运动，切割磁感线的速度大小为v ，任意时刻线框ab ，边切割磁感线产生的感应电动势大小为E 1＝nB 0Lv ，cd 边切割磁感线产生的感应电动势大小为E 2＝nB 0Lv ，ab 边和cd 边所处的磁场方向总是相反的，故ab 边和cd 边中产生的感应电动势方向总是相同的，因此总的感应电动势大小E ＝2nB 0Lv ，由闭合电路欧姆定律得导线中的电流大小I ＝2nB 0Lv R.(2)线框所受安培力的大小F ＝2nB 0LI ＝4n 2B 20L 2vR，由左手定则判定，线框所受安培力的方向始终沿x 轴正方向．【答案】 (1)2nB 0Lv 2nB 0Lv R (2)4n 2B 20L 2v R方向沿x 轴正方向。
2021年高考物理第一轮复习第11单元电磁感应增分加练答案
选择题增分特训(十)1.C[解析] 奥斯特观察到电流的磁效应,表明电流可以产生磁场,揭示了电与磁的联系,A正确;安培根据通电螺线管和条形磁铁磁场的相似性,提出了分子环流假说,符合物理史实,B正确;法拉第发现处于变化的磁场中的闭合线圈中会产生感应电流,C错误;D项的叙述符合楞次定律的发现过程,D正确.2.C[解析] 根据右手螺旋定则,通电直导线上方的磁场方向向外,下方的磁场方向向里,离导线近的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程,穿过线框的磁通量向外增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流,经过导线时,向外的磁通量和向里的磁通量叠加,磁通量先向外减小至零,之后变成向里,并逐渐增大,直至最大,根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流,磁通量向里变成最大后,线框继续向下运动,磁通量又逐渐减小,这时线框中的电流方向又变成了顺时针,且这一过程是连续的,线框中始终有感应电流存在,故A、B错误;根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,所以安培力的方向始终竖直向上,故C正确;根据能量守恒定律,线框从实线位置由静止释放至运动到虚线位置过程中,减少的重力势能转化为电能和自身动能,故D错误.3.C[解析] 根据法拉第电磁感应定律知,电势差大小为E=n S;根据楞次定律可知,b点电势较高,故φa-φb小于0,C正确.4.D[解析] 0~1 s内,螺线管中电流增大,产生的磁场磁感应强度增大,圆环中磁通量增大,面积有缩小的趋势,故A错误;1 s末,圆环中感应电流为零,与螺线管间无相互作用,所以1 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力,故B错误;1~2 s内,螺线管中正方向电流减小,2~3 s内,反方向电流增大,根据楞次定律,圆环中感应电流的磁场方向不变,感应电流方向不变,故C错误;0~1 s内,螺线管中正方向电流增大,产生的磁场增强,圆环中磁通量增大,根据楞次定律可知,从上往下看,圆环中产生的感应电流沿顺时针方向,1~2 s内螺线管中正方向电流减小,产生的磁场减弱,圆环中磁通量减小,根据楞次定律可知,从上往下看,圆环中产生的感应电流沿逆时针方向,故D正确.5.B[解析] 设线圈电阻为R,完全进入磁场时的速度为v x.线圈在穿过磁场的过程中所受的合外力为安培力.对于线圈进入磁场的过程,根据动量定理可得-FΔt=-Ba=-Ba=mv x-mv0,对于线圈穿出磁场的过程,根据动量定理得-F'Δt'=-Ba=-Ba=mv-mv x,联立可得v x=,选项B正确.6.B[解析] 位移在0~L过程,磁通量增大,由楞次定律可判断,感应电流方向为顺时针方向,为正值,I=,l=x,则I=x;位移在L~2L过程,磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断,感应电流方向先为顺时针方向,为正值,后为逆时针方向,为负值;位移在2L~3L过程,磁通量减小,由楞次定律可判断,感应电流方向为逆时针方向,为负值,I=(3L-x),故B正确.7.B[解析] 线圈A内有竖直向上的磁场,磁感应强度B随时间均匀增大,根据楞次定律可判断,a中电流的方向向下,a、b相互吸引,说明b中电流的方向也向下,则P1带正电,说明正离子向上偏转,根据左手定则可判断,P1、P2两极板间磁场的方向为垂直于纸面向里,B正确.8.C[解析] 在闭合开关S时,流过D2的电流立即增大到稳定值I2',流过D1的电流由于线圈的自感作用并不能立即增大,而是缓慢地增大到稳定值I1',且I1'=2I2',在断开开关S时,线圈中产生自感电动势,D1、D2和D3组成回路,回路中有逆时针方向的电流,且电流从I1'逐渐减小,最后减为零,选项A、B、D错误,选项C正确.9.BD[解析] 闭合开关S接通电路时,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大,最后两灯泡两端的电压一样大,所以一样亮,故A错误,B正确;断开开关S切断电路时,线圈对电流的减小有阻碍作用,相当于电源,与A1和A2串联,所以两灯泡都要过一会儿才熄灭,故C错误,D正确.10.AD[解析] 磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终不变,选项A正确;根据楞次定律,MN与R构成的回路中,感应电流沿逆时针方向,a板一直带正电,B错误;由于磁感应强度变化,根据楞次定律和左手定则可知,MN所受安培力的方向先向右后向左,其大小先减小后增大,选项C 错误,D正确.11.BC[解析] 根据题意,穿过线框的磁通量变小,根据楞次定律可判断,感应电流的磁场方向与原磁场相同,由安培定则可判断,感应电流方向为E→F→G→E,A错误,B正确;根据几何关系可得,磁场穿过线框的有效面积减小了ΔS=a2,根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势=B=,C正确,D错误.12.BC[解析] 穿过线框的磁通量先向下减小,后向上增大,则根据楞次定律可知,感应电流方向不变,选项A错误;因磁感应强度的变化率不变,则感应电动势不变,感应电流不变,而磁感应强度的大小先减小后增大,根据F=BIL可知,MN边受到的安培力先减小后增大,选项B正确;因线框平行的两边电流等大反向,则整个线框受到的安培力为零,则线框下滑的加速度不变,线框做匀加速直线运动,选项C正确;因安培力对线框做功为零,斜面光滑,则线框的机械能守恒,选项D错误.13.AD[解析] 金属圆环速度稳定后,Δt时间内,磁通量变化为ΔΦ=Φ2-Φ1=kΦ0vΔt,所以感应电动势为E==kΦ0v,故A正确;金属圆环速度稳定后,产生的电流为I==,热功率为P=I2R=,故B错误,D正确;由能量守恒定律可知,重力的功率等于热功率,即mgv=I2R=,解得m=,故C错误.非选择题增分特训(八)1.(1)5 A(2)Q→P(3)10 W[解析] (1)根据法拉第电磁感应定律可知,PQ产生的感应电动势E=BLv=1×0.5×4 V=2 V又R外==Ω=0.2 Ω则感应电流的大小I== A=5 A(2)根据右手定则可判断,电流方向为Q→P(3)导体棒PQ匀速运动,则F=F安=BIL=1×5×0.5 N=2.5 N故外力做功的功率P=Fv=2.5×4 W=10 W.2.(1)(2)Pt-[解析] (1)导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv回路中的电流I=导体棒所受的安培力F安=BILP=Fv匀速运动时,有F=F安联立解得v=.(2)导体棒由静止开始加速过程,根据动能定理得W F+W安=mv2其中W F=Pt回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功,即Q=-W安联立可得Q=Pt-.3.(1)由a至b(2)mv2(3)丙图正确见解析[解析] (1)根据右手定则,棒中感应电流方向为由a至b.棒刚要运动时,受摩擦力大小等于安培力,即F f=F A而F A=BI1L,I1=联立解得F f=.(2)设棒的平均速度为,根据动量定理得-Ft-F f t=0-2mv而F=B L,=,x=t联立解得x=根据动能定理得-F f x-W A=0-m(2v)2根据功能关系得Q=W A解得Q=mv2.(3)丙图正确当磁场速度小于v时,棒ab静止不动;当磁场速度大于v时,E=BLΔv,棒ab的加速度从零开始增大,a棒<a时,Δv逐渐增大,电流逐渐增大,F A逐渐增大,棒做加速度逐渐增大的加速运动; 当a棒=a时,Δv保持不变,电流不变,F A不变,棒ab的加速度保持不变,开始做匀加速运动.4.(1)2 V(2)1.6 V 2 m/s2(3)0.25 W[解析] (1)由图像可知,线圈内磁感应强度变化率为=0.1 T/s由法拉第电磁感应定律得E1=n=n S=2 V(2)t=0时,回路中电流I==0.4 A导体棒ab两端的电压U=IR=1.6 V设此时导体棒的加速度为a,有mg-B2Il=ma解得a=g-=2 m/s2(3)当导体棒ab达到稳定状态时,感应电动势由感生电动势和动生电动势两个部分构成,且形成的电流方向相同,满足mg=B2I'lI'=解得v=5 m/s此时导体棒所受重力的瞬时功率P=mgv=0.25 W.5.(1)1.2 m/s(2)0.125 s[解析] (1)在进入磁场前的加速度a=g sin 37°-μg cos 37°=2 m/s2由=2as1解得v1=1.2 m/s(2)金属线框进入磁场的过程中,减少的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的总功,由图像知机械能随位移均匀减小,因此安培力为恒力,线框匀速进入磁场.设线框的侧边长为s2,即线框进入磁场过程运动的距离为s2.根据功能关系,ΔE=E1-E0=-(F f+F A)s2因为是匀速运动,所以F f+F A=mg sin 37°=0.6 N解得s2=0.15 m故t== s=0.125 s6.(1)6 m/s(2)1.5 m/s(3)0.25 J[解析] (1)对杆ab受力分析,匀速运动时重力沿导轨向下的分力与安培力平衡.感应电动势E=B1lv0电流I==安培力F=B1Il匀速运动,有mg sin θ=F联立解得v0=6 m/s.(2)杆ab与“联动双杆”发生碰撞时,由动量守恒定律得mv0=4mv解得v=1.5 m/s.(3)“联动三杆”进入磁场区域Ⅱ过程,设速度变化大小为Δv,根据动量定理有-B2'lΔt=-4mΔv'Δt=q==解得Δv=0.25 m/s同理,出磁场过程速度变化大小也为Δv出磁场区域Ⅱ后“联动三杆”的速度为v'=v-2Δv=1.0 m/s根据能量守恒定律得Q=×4m×(v2-v'2)=0.25 J.。
2021届高三物理一轮复习电磁学电磁感应电磁感应中的能量转化导体棒在导轨上运动问题专题练习
2021届高三物理一轮复习电磁学电磁感应电磁感应中的能量转化导体棒在导轨上运动问题专题练习一、填空题1．如图所示，“日”字形线框质量为m，长短边长分别为2l、l，短边电阻为r，竖直边电阻不计.当它的下边刚落进宽度为l的匀强磁场B时，即做匀速运动，则线框穿过磁场的时间为___________.2．如图所示，两平行金属导轨上有一个导体棒ab，导与导体棒电阻均不计，导轨间接有一个阻值为1Ω的F=向拉导体棒，使其以6m/s的速度匀速运动时，电电R，匀强磁场方向与导轨平面垂直.现用力0.015N路中的感电流大小为______A，外力的功率为______W.3．如图所示，质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿足够长的光滑导电轨道滑下，另一质量为2m的导体棒b静止在宽为L的光滑水平导轨上，在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b导体棒不会相碰，重力加速度取g，则a、b导体棒的最终的共同速度为__________，回路中最多能产生焦耳热为__________。
4．如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab 导体的电阻为2 Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T．现ab 以恒定速度v＝3 m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，则R2=______ Ω,R1与R2消耗的电功率分别为______W;______W,拉ab杆的水平向右的外力F为______N.5．如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。
现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F 与时间t 的关系如图乙所示。
2021届高考物理一轮专题：电磁感应练习题含答案
2021届高考物理一轮专题：电磁感应练习题含答案一轮：电磁感应（专题）一、选择题1、一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直放置一金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在如图所示的匀强磁场中，当用外力使ab棒右移时()A．其穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行2、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感应电流()A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动3、如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑片向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止4、如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒与磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε'．则ε'ε等于()A．12B．22C．1 D． 25、(多选)在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡A电阻的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则()甲乙A．在电路甲中，灯泡A将渐渐变亮B．在电路甲中，灯泡A将先变亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，灯泡A将渐渐变亮D．在电路乙中，灯泡A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭6、如图甲，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()7、(多选)如图甲所示，在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框，总电阻为3 Ω，边长为0.4 m。
2020-2021学年高考物理一轮复习电磁感应练习试题及答案
2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：电磁感应一、单选题1．如图，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线cd。
已知cd 平行于ab，当cd 竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变2．如图所示，1831 年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A 线圈与电源、滑动变阻器R 组成一个回路，B 线圈与开关S、电流表G 组成另一个回路.通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是()A．闭合开关S 的瞬间，电流表G 中有a→ b的感应电流B．闭合开关S 的瞬间，电流表G 中有b→ a的感应电流C．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G 中有a→ b的感应电流D．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G 中有b→ a的感应电流3．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A．在P 和Q 中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P 中的下落时间比在Q 中的长D．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大4．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N 极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad 边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流A．沿abcd 流动B．沿dcba 流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 流动5．如图，圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动，下列说法正确的是（）A．线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a 的磁通量变小C．线圈a 有收缩的趋势D．线圈a 对水平桌面的压力F N 将减小6．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 均匀的增大到2B．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）Ba2A．2∆tnBa2B．2∆tnBa2C．∆t2nBa2D．∆t7．平行闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在Δt 时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为ΔΦ，则通过导线某一截面的电荷量为（）∆ΦA．R∆ΦB．RnSn∆ΦC．∆tRn∆ΦD．R8．如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E l，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E2．则通过电阻R 的电流方向及E1 与E2 之比E l∶E2 分别为A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1 C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶29．如图所示，一宽40 cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20 cm/s 匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )A．B．C．D．10．如图所示，两根等高光滑的1/4 圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始，在拉力作用下以初速度v0 向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中（）A．通过R 的电流方向为由a→R→bB．通过R 的电流方向为由b→R→aπB2 L2vC．R 上产生的热量为04RπBLrD．流过R 的电量为2R11．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。
天津2021届高考物理一轮复习检测题之电磁感应规律及其应用Word版含答案
电磁感应规律及其应用一、单项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)1.朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于90°的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(西边) ( )A.有自下而上的微弱电流B.有自上而下的微弱电流C.有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D.有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下2.(2021·北京高考)如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面对里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。
则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( )A.c→a,2∶1B.a→c,2∶1C.a→c,1∶2D.c→a,1∶23.(2022·孝感一模)如图甲所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的铜圆环,规定从上向下看时,铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。
图乙表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像,则磁场B随时间t变化的图像可能是图中的( )4.(2022·烟台一模)如图甲所示,匀强磁场垂直纸面对里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。
始终角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压U BC与线框移动的距离x的关系图像正确的是( )5.(2021·海南高考)如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽视的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。
棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开头向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。
【师说】2021高考物理一轮温习 电磁感应现象 楞次定律课后练习（2021新题，含解析）(1)
课时训练26电磁感应现象楞次定律一、选择题1．在物理学进展的进程中，有许多伟大的科学家做出了奉献．关于科学家和他们的奉献，以下说法正确的选项是( )A．安培第一提出了磁场对运动电荷的作使劲公式B．法拉第依照小磁针在通电导线周围的偏转发觉了电流的磁效应C．楞次发觉了电磁感应现象，并研究得出了判定感应电流方向的方式——楞次定律D．法国物理学家库仑利用扭秤实验发觉了电荷之间的彼此作用规律——库仑定律解析洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作使劲公式，A错．奥斯特发觉了电流的磁效应，B错．法拉第发觉了电磁感应现象，C错．库仑利用扭秤发觉了电荷之间的彼此作用规律，D正确．答案D2．电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下图．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的进程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情形是( )A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析原磁场方向向下，在N极接近线圈上端的进程中，磁通量增大；由楞次定律可知，感应电流磁场的方向与原磁场方向相反，即向上，由安培定那么确信感应电流的方向是从b经R到a，下极板带正电，故D项对．答案D3.如图，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如下图的电路．假设将滑动变阻器的滑片P向下滑动，以下表述正确的选项是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大解析通过螺线管b的电流如下图，依照右手螺旋定那么判定出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，依照楞次定律，a线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定那么可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A选项错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B选项错误；依照楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a缩小，线圈a对水平桌面的压力增大，C选项错误，D选项正确．答案D4.[2014·宁波期末]如下图，矩形线框在磁场内做的各类运动中，能够产生感应电流的是( )解析依照产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生转变才能产生感应电流，只有选项B正确．答案B5.如下图，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的无穷宽的匀强磁场中，以下做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加解析将金属圆盘等效为同心金属环拼合而成，当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，磁通量发生转变，各环中有感应电流，那么B正确；同理可得，D正确．答案BD6．两根彼此平行的滑腻金属导轨水平放置于如下图的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD能够自由滑动．当AB以速度v向右运动时，以下说法中正确的选项是( )A．开始一段时刻，导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．开始一段时刻，导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．开始一段时刻，磁场对导体棒CD的作使劲向左D．最终两导体棒速度相等，电流为零解析利用楞次定律．两个导体棒与两根金属导轨组成闭合回路，分析出开始一段时刻磁通量增加，结合安培定那么判定回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B，最后依照左手定那么进一步确信CD的受力方向向右，CD 棒加速，AB受力方向向左，AB棒减速，最后两棒速度相等，电路中磁通量不变，电流为零．答案BD7.如下图，在平面上有两条彼此垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴组成一个平面直角坐标系．四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条导线中电流大小与转变情形相同，电流方向如下图，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情形是( )A．线圈a中无感应电流B．线圈b中无感应电流C．线圈c中有顺时针方向的感应电流D．线圈d中有逆时针方向的感应电流解析由安培定那么判定磁场方向如下图，故线圈a、c中有电流．再依照楞次定律可知线圈a中的电流为逆时针，c 中的电流为顺时针，A错，C对．而线圈b、d中合磁通量为零，无感应电流，B对，D错．答案BC8．如下图，四根等长的铝管和铁管(其中C中铝管不闭合，其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内，别离将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放，忽略空气阻力，那么以下关于磁铁和铁块穿过管的运动时刻的说法正确的选项是( )A ．tA>tB ＝tC ＝tD B ．tC ＝tA ＝tB ＝tDC ．tC>tA ＝tB ＝tD D ．tC ＝tA>tB ＝tD解析 当磁铁穿过闭合的金属管时，会因穿过闭合的金属管的磁通量发生转变而产生感应电流，依照楞次定律可知感应电流又阻碍引发感应电流的磁通量的转变，从而阻碍了磁铁的通过，而铁块或不闭合的金属管，无感应电流产生，也就没有这种阻碍作用，从而可知，选项A 正确．答案 A9．如下图，欲使原先静止的ab 杆向右移动，cd 杆应( )A ．向右匀速运动B ．向右加速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动解析 欲使原先静止的ab 杆向右移动，依照左手定那么，ab 杆与线圈L1组成的回路中必需产生沿逆时针方向的感应电流，再依照楞次定律可知，铁芯中或有沿逆时针方向增强的磁场，或有沿顺时针方向减弱的磁场，再依照右手定那么和法拉第电磁感应定律，可判定cd 杆向右加速运动或向左减速运动．答案 BD10．如下图，金属棒ab 、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab 在匀强磁场B 中沿导轨向右运动，那么( )A ．ab 棒不受安培力作用B ．ab 棒所受安培力的方向向右C ．ab 棒向右运动速度越大，所受安培力越大D ．螺线管产生的磁场，A 端为N 极解析 金属棒ab 沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，A 、B 错误．金属棒ab 沿导轨向右运动时，产生的感应电动势E ＝Blv ，回路中的感应电流I ＝E R ，金属棒ab 所受安培力F ＝BIl ＝B2l2v R，C 正确．依照右手定那么可知，流过金属棒ab 的感应电流的方向是从b 流向a ，因此流过螺丝管的电流方向是从A 端抵达B 端，依照右手螺旋定那么可知，螺线管的A 端为S 极，D 错误．答案C11．如图是生产中经常使用的一种延时继电路的示用意，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两头接在一路，组成一个闭合回路．以下说法中正确的选项是( )A．闭合开关S时，B中产生图示方向的感应电流B．闭合开关S时，B中产生与图示方向相反的感应电流C．断开开关S时，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时刻D．断开开关S时，弹簧K当即将衔铁D拉起解析闭合开关S时，由楞次定律，B中产生与图示方向相反的感应电流，选项A错误，B正确．断开开关S 时，B中磁通量转变产生感应电流，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时刻，选项C正确，D错误．答案BC二、非选择题12.[2013·上海卷]演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如下图．第一将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针________(填“有\”或“无\”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针________(填“有\”或“无\”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针________(填“有\”或“无\”)偏转．解析线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生转变，会产生感应电流，屏幕上的电流指针有偏转；线圈竖直放置和水平放置，从东向西移动时，穿过线圈的磁通量不发生转变，可不能产生感应电流，屏幕上的电流指针没有偏转．答案有无无13.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R，边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场区域，如下图，从ab进入磁场开始计时．(1)画出穿过线框的磁通量随时刻转变的图象；(2)判定线框中有无感应电流．假设有，请判定出感应电流的方向；假设无，请说明理由．解析 线框穿过磁场的进程可分为三个时期：进入磁场时期(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动时期(ab 、cd 两边均在磁场中)、离开磁场时期(只有cd 边在磁场中)．(1)①线框进入磁场时期：t 为0～l v，线框进入磁场中的面积与时刻成正比，即 S ＝lvΔt1故Φ＝BS ＝BlvΔt1Δt1＝l v时，Φ＝Bl2 ②线框在磁场中运动时期：t 为l v ～2l v ，线框中的磁通量为Φ＝Bl2，维持不变，此进程Δt2＝l v. ③线框离开磁场时期：t 为2l v ～3l v，线框中的磁通量均匀减小，即Φ＝Bl(l －vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3 当t ＝3l v 时，Δt3＝l v，Φ＝0. 因此，穿过线框的磁通量随时刻的转变图象如下图．(2)线框进入磁场时期，穿过线框的磁通量增加，线框中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向．线框在磁场中运动时期，穿过线框的磁通量维持不变，无感应电流产生．线框离开磁场时期，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向．答案 观点析14.如下图，固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动．t ＝0时，磁感应强度为B0，现在MN 抵达的位置使MDEN 组成一个边长为l 的正方形．为使MN 棒中不产生感应电流，从t ＝0开始，磁感应强度B 应如何随时刻t 转变？请推导出这种情形下B 与t 的关系式．解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生转变在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，现在磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.答案B＝B0ll＋vt。
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2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案一轮专题：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是( )A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生3、(多选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。
套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。
导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是( )A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0．3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0．9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )A．W1<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q25、(多选)如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
下面说法正确的是( )A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭6、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则( )A．电路中感应电动势的大小为Blv sin θB．电路中感应电流的大小为Bvsin θrC．金属杆所受安培力的大小为B2lvsin θrD．金属杆的热功率为B2lv2 rsin θ7、(多选)如图所示，水平面上固定一个顶角为60°的光滑金属导轨MON，导轨处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中。
质量为m的导体棒CD与∠M ON的角平分线垂直，导轨与棒单位长度的电阻均为r。
t＝0时刻，棒CD在水平外力F的作用下从O点以恒定速度v0沿∠MON的角平分线向右滑动，在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
若棒与导轨均足够长，则( )A．流过导体棒的电流I始终为Bv0 3rB．F随时间t的变化关系为F＝23B2v209rtC．t0时刻导体棒的发热功率为23B2v3027rt0D．撤去F后，导体棒上能产生的焦耳热为12m v208、(双选)如图所示，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L，电阻不计。
在虚线l1的左侧存在竖直向上的匀强磁场，在虚线l2的右侧存在竖直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小均为B。
ad、bc两根电阻均为R的金属棒与导轨垂直，分别位于两磁场中，现突然给ad棒一个水平向左的初速度v0，在两棒达到稳定的过程中，下列说法正确的是( )A．两金属棒组成的系统的动量守恒B．两金属棒组成的系统的动量不守恒C．ad棒克服安培力做功的功率等于ad棒的发热功率D．ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对bc棒做功的功率与两棒总发热功率之和*9、如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M．斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是( )A．线框进入磁场前运动的加速度为Mg－mgsin θmB．线框进入磁场时匀速运动的速度为(Mg－mgsin θ)RBl1C．线框做匀速运动的总时间为B2l21Mg－mgRsin θD．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg－mgsin θ)l2*10、(多选)一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图所示。
现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A 环共轴，那么在B环下落过程中( )A．B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反B．B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同C．经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大D．经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零*11、图中L是线圈，D1、D2是发光二极管(电流从“＋”极流入才发光)．闭合S，稳定时灯泡正常发光，然后断开S瞬间，D2亮了一下后熄灭．则( )A．如图是用来研究涡流现象的实验电路B．开关S闭合瞬间，灯泡立即亮起来C．开关S断开瞬间，P点电势比Q点电势高D．干电池的左端为电源的正极二、非选择题1、电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度．电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ．一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同．磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ．为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g．(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I；(2)若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；(3)在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度b′>b的铝条，磁铁仍以速度v进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化．2、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500 匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，C＝30μF，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，求：甲乙(1)求螺线管中产生的感应电动势？(2)闭合S，电路中的电流稳定后，求此时全电路电流的方向(顺时针还是逆时针)?(3)闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率？(4)闭合S，电路中的电流稳定后，求电容器的电荷量？2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案一轮专题：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能AC[产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故选项B、D错误；线框进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，产生了感应电流，故选项A正确；在产生感应电流的过程中线框消耗了机械能，故选项C正确。
]2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是( )A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生解析：选C．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此在圆盘中电流方向为从C向D，由于圆盘在切割磁感线时相当于电源，所以D处的电势比C 处高，A、B错误；保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则穿过铜盘的磁通量发生变化，故铜盘中有感应电流产生，但是此时不再切割磁感线，所以CD不能当成电源，故CRD回路中没有电流产生，C正确，D错误．3、(多选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。
套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。
导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是( )A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动CD[由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强；由楞次定律知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，ab棒中感应电流方向由a→b；由左手定则知，ab棒受的安培力方向向左，将向左运动，故A错误，D正确。
同理可知，若圆盘顺时针减速转动时，则ab棒将向右运动，选项C正确。
当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，故B错误。