(最新原创)2021年高考二轮复习物理学案- 电磁感应附答案

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2021届高三物理二轮复习 电磁感应(全国I卷)

2021届高三物理二轮复习 电磁感应(全国I卷)

2021届高三物理 二轮复习 全国I 卷 电磁感应 1.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN PQ 、所在平面与水平面成θ角,M P 、两端接一电阻R ,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.0t =时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒的电阻为r ,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示.下列关于导体棒运动速度v 、外力F 、流过R 的电荷量q 以及闭合回路中磁通量的变化率t Φ∆∆随时间变化的图像正确的是( )A. B. C. D.2.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 均匀地增大到2B ,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.22Ba t ∆ B.22nBa t ∆ C.2nBa t ∆ D.22nBa t ∆3.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验,如图所示.在一块绝缘圆盘上中部安一个线圈,并接有电源,圆盘的四周固定有许多带负电的小球,将整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦,当电源接通的瞬间,下列关于圆盘的说法中正确的是( )A.圆盘将逆时针转动(俯视)B.圆盘将顺时针转动(俯视)C.圆盘不会转动D.圆盘先逆时针转再顺时针转(俯视)4.1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是( )A.圆盘上没有产生感应电动势B.圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动5.如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合与断开时,A、B灯泡的发光情况是( )A.S刚闭合后,灯泡B亮一下又逐渐变暗B.S刚闭合后,灯泡A 亮一下又逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后,灯泡A和B一样亮D.S闭合足够长时间后,灯泡A、B都熄灭6.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场与导轨平面垂直,阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置.0t 时,将开关S由1掷到2.q i v、、和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和棒的加速度,则下列图像中正确的是( )A. B. C. D.7.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,下列图中线框A B、两端电压ABU与线框移动距离x 的关系图像正确的是( )A. B. C. D. 8.如图所示,有一个边界为正三角形的匀强磁场区域,边长为a ,磁感应3,宽为2a ,平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿过磁场区域,导体框中感应电流的正方向为逆时针方向,以导体框刚进入磁场时为0t =时刻,则导体框中的感应电流随时间变化的图象是( )A. B. C. D. 9.在光滑水平桌面上有一边长为l 的正方形线框,abcd bc 边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg ,三角形腰长为l ,磁感应强度方向竖直向下,a b e f 、、、在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F 作用下向右匀速穿过磁场区域,线框中感应电流i t -图像正确的是(以逆时)( )针方向为电流的正方向,时间单位为lvA. B. C. D.10.如图所示,在光滑水平桌面上有一正方形导线框;在导线框右侧有匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.让线圈由位置1通过匀强磁场区域运动到位置2,下列说法中正确的是( )A.线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且进入的速度越大,感应电流越大B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流是恒定的C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大D.线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有逆时针方向的感应电流11.如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为mΦ,线框中产生的最大感应电动势为E,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下列说法正确的是( ) mA.线框转动的角速度为mm E ΦB.线框中的电流方向在图示位置发生变化C.当穿过线框的磁通量为m Φ时,线框中的感应电动势为m ED.若线框的转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半 12.如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN M N ''、电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场.现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab cd 、放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN 方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN 垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )A.回路中有顺时针方向的感应电流B.回路中的感应电流不断增大C.回路中的热功率不断增大D.两棒所受安培力的合力不断减小 13.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向里为正方向,变化规律如图乙所示.在0t =时刻,两平行金属板之间中心有一质量为m 、电荷量为q 的微粒恰好处于静止状态,则以下说法正确的是( )A.微粒带负电荷B.第2 s 内上极板带正电C.第3 s 内上极板带负电D.第2 s 末两极板之间的电场强度大小为20.2πV/m r d14.如图所示,相距为L 的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R ,其余电路电阻都不计,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B .现将质量为m 的导体棒由静止释放,当棒下滑到稳定状态时,速度为v .下列说法错误的是( )A.导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动B.当导体棒速度达到3v 时加速度大小为2sin 3g θC.导体棒的a 端电势比b 端电势高D.导体棒达到稳定状态后,电阻R 产生的焦耳热等于重力所做的功15.如图所示,AB CD 、为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中,AB CD 、的间距为L ,左右两端均接有阻值为R 的电阻.质量为m 、长为L ,且不计电阻的导体棒MN 放在导轨上,甲、乙为两根相同的轻质弹簧,弹簧一端与MN 棒中点连接,另一端均被固定.导体棒MN 与导轨接触良好.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN 具有水平向左的初速度0v ,经过一段时间,导体棒MN 第一次运动到最右端,这一过程中,A C 、间的电阻R 上产生的焦耳热为Q ,则( )A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为2202B L v RB.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热等于23Q C.当导体棒第一次到达最右端时,每根弹簧具有的弹性势能为20122mv Q -D.当导体棒第一次回到初始位置时,A C 、间电阻R 的热功率为016.如图甲所示,边长为0.1 m 的正方形单匝线框abcd 中存在垂直线框平面的匀强磁场,以垂直平面向里为正方向,磁场随时间变化的图像如图乙所示。

2021届高考备考物理二轮复习专题汇编:电磁感应(原卷+解析卷)

2021届高考备考物理二轮复习专题汇编:电磁感应(原卷+解析卷)

电磁感应【原卷】1.(2021·辽宁葫芦岛市·高二期末)如图甲所示为一边长为1mn=L=、匝数20的正方形线圈,其总电阻为1Ωr=。

在线圈的中间位置以下区域分布着匀强磁场,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。

线圈底边处于水平。

在0~6s的时间内,下列说法正确的是()A.线圈中形成的感应电流的方向是逆时针B.线圈底边受安培力竖直向下C.线圈中形成的感应电流的大小为1AD.线圈的面积有增大的趋势2.(2021·全国高三专题练习)如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S,再重新闭合开关S,则()A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮C.稳定后,L和R两端电势差一定相同D.稳定后,A1和A2两端电势差不相同3.(2021·全国高三专题练习)如图,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路.当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动4.(2021·全国高三专题练习)如图所示,均匀金属圆环的总电阻为4R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。

金属杆OM的长为l,阻值为R,M端与环接触良好,绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。

阻值为R 的电阻一端用导线和圆环最下端的A点连接,另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。

下列判断正确的是()A.金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为2 2 BlωB.通过电阻R的电流的最小值为28BlRω,方向从Q到PC.通过电阻R的电流的最大值为2 6 Bl RωD.OM两点间电势差绝对值的最大值为2 3 Blω5.(2021·云南高三一模)如图甲所示,导体棒MN放置在水平面内的金属框架上,空间存在竖直方向的匀强磁场,以竖直向上为磁感应强度B的正方向,B 随时间t变化的规律如图乙所示,若导体棒MN始终保持静止,则在20t时间内,导体棒MN所受安培力()A.大小恒定B.大小先减小后增大C.方向先水平向左后水平向右D.方向先水平向右后水平向左6.(2021·河南高三月考)如图所示,两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 放置在水平面内,间距为L ,电阻不计。

2021高考二轮专题复习 专题12 电磁感应 精编专题练6(含解析)

2021高考二轮专题复习 专题12 电磁感应 精编专题练6(含解析)

2021高考二轮专题复习专题12电磁感应精编专题练6(含解析)1.下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法正确的是A.亚里士多德根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因B.牛顿通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量C.安培通过实验研究,发现了电流的磁效应D.法拉第通过实验研究,发现了电磁感应现象2.如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是电阻可忽略不计的电感线圈,那么()A.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭B.合上S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮C.断开S,A立即熄灭,B由亮变暗后熄灭D.合上S,A、B逐渐变亮,最后A、B一样亮3.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框,OC 为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使OC能以角速度 逆时针匀速转动,则()A.通过电阻R的电流方向由a经R到OB.导体棒O端电势低于C端的电势C.回路中的感应电流大小为2 Br RωD.外力做功的功率为224 4B rR ω4.如图所示,圆形闭合线圈处于匀强磁场中,磁感线与线圈平面平行,其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.以下情形中线圈中能产生感应电流的是()A.使线圈以ac为轴转过60ºB.使线圈以bd为轴转过60ºC.使线圈沿垂直纸面向外平动D.使线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动5.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动情况可能是()。

A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向左运动D.加速向左运动6.一正三角形导线框高为从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域.两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于xOy平面,磁场区域宽度均为a.则感应电流I与线框移动距离x的关系图象可能是(以逆时针方向为感应电流的正方向A .B .C .D .7.很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动.已知该磁场的磁感应强度大小为B ,圆盘半径为l ,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连,导线两端a 、b 间接一阻值为R 的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得a 、b 间电压为U .则下列说法正确的是A .a 连接的是电压表的正接线柱B .若圆盘匀速转动的时间为t ,则该过程中克服安培力做功22U Q t RC .自行车后轮转动的角速度是22U Bl D .自行车后轮边缘的线速度大小是2U Bl 8.如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB 的运动情况是( )A.向左匀速移动B.向左加速移动C.向右减速移动D.向右加速移动9.随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的生活.某品牌手机的无线充电原理如图所示.关于无线充电,下列说法正确的是()A.充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B.充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能10.如图所示,一根空心铝管竖直放置,把一枚小圆柱的永磁体从铝管上端由静止释放,经过一段时间后,永磁体穿出铝管下端口.假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动,不与铝管内壁接触,且无翻转.忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()A.若仅增强永磁体的磁性,则其穿出铝管时的速度变小B.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的时间缩短C.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D.在永磁体穿过铝管的过程中,其动能的增加量等于重力势能的减少量11.在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd,这两根导电棒的速度分别为v1、v2,如图所示,ab 棒上没有感应电流通过,则一定有()A.v1>v2B.v1<v2C.v1≠v2D.v1=v212.从1820年到1831年,许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中,图为瑞士科学家科拉顿的实验场景,关于科拉顿实验的说法正确的是()A.实验过程没有感应电流的产生B.观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C.观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大D.将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计,错过了感应电流产生的时机13.如图甲所示,无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上,导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正).与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内,AB边平行于直导线,则A.0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DB.t0~2t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DC.0~t0时间内,导线框所受安掊力的大小先增大后减小D.t0~2t0时间与2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向均向右14.如图所示的正方形导线框abcd,电阻为R,现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域,如果以x轴正方向为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为计时零点,则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差U ab随时间变化的图像正确的是()A.B.C.D.15.如图所示,竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面,OO’为框架abcde 的对称轴,ab平行于ed,材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh,在水平面外力F作用下向左匀速运动,运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好,直杆从c 运动到b的时间为t1,从b运动到a的时间为t2,则A.在t1时间内回路中的感应电动势增大B.在t2时间内a、e间的电压增大C.在t1时间内F保持不变D.在t2时间回路中的热功率增大16.如图所示是研究自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节电阻R,使两灯泡的亮度相同.调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S.重新闭合开关S,则( )A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮C.稳定后,再断开开关,断开瞬间,A1灯闪亮一下再熄灭D.稳定后,再断开开关,断开瞬间,仍有电流流过A2灯,方向向右17.A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比:2:1A Br r=,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面,如图所示.当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,两导线环的感应电动势大小之比ABEE和流过两导线环的感应电流大小之比ABII产分别为()A.2ABEE=B.1ABEE=C.12ABII=D.14ABII=18.如图所示,一足够长的通电直导线水平放置,在导线的正下方有一闭合矩形线圈abcd与导线在同一平面内,且ad边与导线平行,下列情形中能使线圈产生感应电流的是()A.线圈沿平行于导线的方向向右平移B.线圈以导线为轴转动C.线圈绕bc边转动D.线圈不动,逐渐增大直导线中的电流19.如图所示,电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。

电磁感应(解析版)2021年高考物理二轮复习讲义

电磁感应(解析版)2021年高考物理二轮复习讲义

解密11 电磁感应ΔΔsin E n t E Blv Φθ⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎨电路闭合产生感应电流的条件磁通量发生变化电磁感应现象感生电动势感应电动势动生电动势公式电路问题法拉第电磁感应定律图象问题应用能量问题电磁感应力电综合问题楞次定律感应电流方向判断右手定则:适用于导体切割磁感线的情况定义自感自感电动势自感系数自感、互感、涡流互感变压器原理涡流⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1 法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1.内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

2.公式:E ntΦ∆=∆,其中n 为线圈匝数。

3.感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率tΦ∆∆和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系。

二、法拉第电磁感应定律的应用1.磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B ·ΔS ,则B SE n t ∆=∆; 2.磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=ΔB ·S ,则B SE nt∆=∆; 3.磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的,则根据定义求,ΔΦ=Φ末–Φ初,2211B S B S B SE nn t t-∆∆=≠∆∆;4.在图象问题中磁通量的变化率tΦ∆∆是Φ-t 图象上某点切线的斜率,利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。

三、导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1.公式E =Blv 的使用条件 (1)匀强磁场;(2)B 、l 、v 三者相互垂直;(3)如不垂直,用公式E =Blv sin θ求解,θ为B 与v 方向间的夹角。

2.“瞬时性”的理解(1)若v 为瞬时速度,则E 为瞬时感应电动势;(2)若v 为平均速度,则E 为平均感应电动势,即E Bl v =。

2021届高考物理二轮复习:电磁感应 练习

2021届高考物理二轮复习:电磁感应  练习

2021届高考物理:电磁感应二轮练习含答案专练:电磁感应**一、选择题1、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t=0 时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t =t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中,正确的是()2、如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。

在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引3、在一空间有方向相反,磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>2a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆。

从某时刻起磁感应强度在Δt 时间内均匀减小到B 2,则此过程中该线圈产生的感应电动势大小为( )A .πB (b 2-a 2)2Δt B .πB (b 2-2a 2)ΔtC .πB (b 2-a 2)ΔtD .πB (b 2-2a 2)2Δt4、如图所示,正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN 恰与磁场边缘平齐。

若第一次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出,第二次以线速度v 2让线框绕轴MN 匀速转过90°。

为使两次操作过程中,线框产生的平均感应电动势相等,则( )A .v 1∶v 2=2∶πB .v 1∶v 2=π∶2C .v 1∶v 2=1∶2D .v 1∶v 2=2∶15、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ,ab 边长大于bc 边长.从置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面的电荷量为q 1;第二次bc 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2 q 1=q 2B .Q 1>Q 2 q 1>q 2C .Q 1=Q 2 q 1=q 2D .Q 1=Q 2 q 1>q 26、(多选)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r 、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。

2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编 电磁感应(含解析)

2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编 电磁感应(含解析)

2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编电磁感应(含解析)1.如图甲所示,一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中,磁场是变化的,磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示,则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的(规定向右为安培力F的正方向)( )A. B.C. D.2.某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了如下探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的正上方静止,m。

下列说法正确的是( )此时电子秤的示数为mA.将磁铁N极加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于mB.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中,电子秤的示数大于C.将磁铁N极加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中,磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热3.如图所示,在平行有界匀强磁场的正上方有一等边闭合的三角形导体框,磁场的宽度大于三角形的高度,导体框由静止释放,穿过该磁场区域,在下落过程中BC边始终与匀强磁场的边界平行,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向B.导体框进、出磁场过程,通过导体框横截面的电荷量大小不相同C.导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动D.导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动4.现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。

电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。

当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场,穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空室空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速。

如图所示(上方为侧视图,下方为真空室的俯视图),若电子被“约束”在半径为R的圆周上逆时针运动,此时电磁铁绕组通以图中所示的电流,则( )A.此时真空室中的磁场方向是从上往下B.被加速时,电子运动的半径一定变大C.电子被加速时,电磁铁绕组中电流增大D.被加速时,电子做圆周运动的周期保持不变5.如图所示,半径为r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中,环面与磁感应强度垂直,磁场的磁感应强度大小为B,保持圆环不动,将磁场的磁感应强度随时间均匀增大,经过时间t,磁场的磁感应强度增大到1B,该过程中圆环内产生的焦耳热为Q;保持磁场的磁感应强度1B 不变,将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动,经过时间2t,圆环转过90︒,圆环中电流大小按正弦规律变化,该过程中圆环内产生的焦耳热也为Q,则磁感应强度B和1B的比值为( )A.4π4-B.5π4-C.42π42-D.52π52-6.如图所示,MN是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

2021年高考物理二轮复习试卷:电磁感应综合问题(附答案解析)

2021年高考物理二轮复习试卷:电磁感应综合问题(附答案解析)

2021年高考物理二轮复习试卷:电磁感应综合问题
考点一
楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
1.[考查楞次定律的应用]
(多选)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。

实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图1所示。

实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。

下列说法正确的是()
图1
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动2.[考查法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则的应用]
图2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。

若在t1到t2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B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb()
图2
A.恒为
nS(B2-B1)
t2-t1
B.从0均匀变化到
nS(B2-B1)
t2-t1
C.恒为-
nS(B2-B1)
t2-t1
D.从0均匀变化到-
nS(B2-B1)
t2-t1
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2021届高考物理:电磁感应含答案

2021届高考物理:电磁感应含答案

2021届高考物理:电磁感应含答案一轮专题:电磁感应**一、选择题1、如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。

ab和cd用导线连成一个闭合回路。

当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。

则有()A.由此可知d点电势高于c点电势B.由此可知Ⅰ是S极C.由此可知Ⅰ是N极D.当ab棒向左运动时,ab导线受到向左的磁场力2、(双选)在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示.一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t0,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是()A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsin θB.t0时刻线框匀速运动的速度为v0 4C.t0时间内线框中产生的焦耳热为32mgLsin θ+1532m v2D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动3、多选)如图所示,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。

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,看到的现象及现象分析正确的是()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4、(双选)如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5 Ω,边长L=0.3 m,处在两个半径均为r=0.1 m的圆形匀强磁场中.线框顶点与右侧圆心重合,线框底边与左侧圆直径重合.磁感应强度B1垂直水平面向外,B2垂直水平面向里;B1、B2随时间t的变化图线如图乙所示.线框一直处于静止状态.计算过程中取π=3,下列说法中正确的是()A.线框具有向左运动的趋势B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5 WbC.t=0.4 s时刻线框中感应电动势为1.5 VD.0~0.6 s内通过线框截面电荷量为0.36 C5、如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端拴接条形磁铁,一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上,控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是()A.磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零B.磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D.磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热6、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长.从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q27、(多选)如图所示,光滑的金属框CDEF水平放置,宽为L,在E、F间连接一阻值为R的定值电阻,在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R)。

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相当
于电源,内阻 rcd=hr,电动势 Ecd=Bhv。
(1)根据欧姆定律,R 中的电流强度

0.4A,方向从 N 经 R 到 Q。师雪清
(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,
方向向左,大小为 F=F 安=BIh 师雪清=0.02N。
(3)金属棒 ab 两端的电势差等于 Uac、Ucd 与 Udb 三
者之和,由于 Ucd=Ecd-Ircd,所以 Uab=Eab-Ircd=BLv
-Ircd=0.32V。师雪清
(4)回路中的热功率 P 热=I2(R+hr)=0.08W。
规律总结:①不要把 ab 两端的电势差与 ab 棒产生的感应电
动势这两个概念混为一谈。
②金属棒匀速运动时,拉力和安培力平衡,拉力做正功,安培
应电流为零,电功率为零。
在第二段时间内, BS BLvt, E BLv, I E BLv , P (BLv)2 。
RR
R
在第三段时间内, BS 2BLvt, E 2BLv, I E 2BLv , P (2BLv)2
RR
R
师雪清
在第四段时间内, BS BLvt, E BLv, I E , P (BLv)2 。此题
为定值,其电量取决于所围成面积的变化。①若导轨 d 与 Ob
距离增大一倍,即由 x1 变 2x1,则所围成的面积增大了ΔS1
=x1·x2;②若导轨 c 再与 Oa 距离减小一半,即由 x2 变为 x2/2,
则所围成的面积又减小了ΔS2=2x1·x2/2=x1·x2;③若导轨 c
再 回 到 原 处 , 此 过 程 面 积 的 变 化 为 Δ S3 = Δ S2 = 2x1 · x2/2 =
x1·x2;④最后导轨 d 又回到师雪清原处,此过程面积的变化为
ΔS4=x1·x2;由于ΔS1=ΔS2=ΔS3=ΔS4,则通过电阻 R 的
电量是相等的,即 Q1=Q2=Q3=Q4。选 A。
规律总结:计算感应电量的两条思路:
思路一:当闭合电路中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁
感应定律,平均感应电动势 E=N 师雪清Δφ/Δt,平均感应电
4L m(R r)
(2)磁场旋转时,可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反
方向匀速转动,所以闭合电路中产生正弦式电流,感应电
动势的峰值 Em BS BL2 (2 分)师雪清
有效值 E Em 2
(2 分)
Q2
E2 Rr
T 4
(1 分) 而T 2 (1
分)
师雪清
题型 4.(电磁感应中的电路问题)如图所示,匀强磁场的磁感
解析:棒转动切割电动势 E=BLV
棒中,选
A。师雪清
规律总结:①若转轴在 0 点: ②若转轴不在棒上:
E
BLv棒中
BL
(

L 2
)
E BLv棒中 BL (L1 L
二、 专题突破
针对典型精析的例题题型,训练以下习题。师雪清
1. 如图,一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的
匀强磁场; 一个边长也为 l 的师雪
规律总结:
师雪清

雪清

雪清

型 3(. 电磁感应中的能

问题)如图甲所示,相

为 L 的光滑平行金属导
轨水平放置,导师雪清轨一部分处在以 OO′为右边界匀强磁场
中,匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直导轨平面向下,
导轨右侧接有定值电阻 R,导轨电阻忽略不计. 在距边界 OO′ 也为 L 处垂直导轨放置一质量为 m、电阻 r 的金属杆 ab. 师雪 清 (1)若 ab 杆在恒力作用下由静止开始向右运动 3L 距离,其 速度一位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量). 求 此过程中电阻 R 上产生的焦耳 QR 及 ab 杆在刚要离开磁场时 的加速度大小 a. 师雪清 (2)若 ab 杆固定在导轨上的初始位置,使匀强磁场保持大 小不变,绕 OO′轴匀速转动. 若从磁场方向由图示位置开始转
强度 B=0.5T 的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根
相距为 h=0.1m 的平行金属导轨 MN 和 PQ,导轨电阻忽略
不计,在两根导轨的端点 N、Q 之间连接一阻值 R=0.3Ω的电
阻。导轨上跨放着一根长为 L=0.2m,师雪清每米长电阻 r=
2.0Ω/m 的金属棒 ab,金属棒与导轨正交放置,交点为 c、d,
当金属棒在水平拉力作用于以速度 v=4.0m/s 向左做匀速运
动时,试求:师雪清
(1)电阻 R 中的电流强度大小和方
向;
(2)使金属棒做匀速运动的拉力;
(3)金属棒 ab 两端点间的电势差;
(4)回路中的发热功率。师雪清
解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路

图、所示。在闭合回路中,金属棒 cd 部分
变,线圈与等D1组成闭合回路,D1滞后一段时间灭。
规律总结:自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止
原电流的变化或逆转原电流的师雪清变化.原电流最终还是要
增加到稳定值或减小到零 ,在自感现象发生的一瞬间电路中
的电流为原值,然后逐渐改变。
师雪清
题型 8.(导体棒平动切割磁感线问题)如图所示,在一磁感应
过 的过程
2
Q2. 则 磁 场 少?
中,电路中产生的焦耳热为 转动的角速度ω大小是多
师雪清 解析:(1)ab 杆离起起始位置的位移从 L 到 3L 的过程中,由动能定理可得师雪清
F (3L
L)
1 2
m(v22
v12
)
(2 分)
ab 杆在磁场中由起始位置发生位移 L 的过程,根据功能关
系,恒力 F 做的功等于 ab 杆杆增加的动能与回路产生的
R
R
选 B。师雪清
规律总结:对应线圈穿过磁场产生感应电流的图像问题,应该
注意以下几点:师雪清
⑴要划分每个不同的阶段,对每一过程采用楞次定律和法拉第
电磁感应定律进行分析。
⑵要根据有关物理规律找到物理量间的函数关系式,以便确定
图像的形状。师雪清
⑶线圈穿越方向相反的两磁场时,要注意有两条边都切割磁感
线产生感应电动势。
近轴端为
a,远轴端为 b,师雪清如图所示.如果忽略到转轴中心线的
距离,用 E 表示每个叶片中的感应电动势,则 ( )
A.E = πfl2B,且 a 点电势低于 b 点电势
B.E = 2πfl2B,且 a 点电势低于 b 点电势 师雪清
C.E = πfl2B,且 a 点电势高于 b 点电势
D.E = 2πfl2B,且 a 点电势高于 b 点电势
应强度 B 0.1T,金属棒 AD 长师雪清 与框架宽度相同,电阻 R 1/3 , 电阻不计,电阻 R1=2 ,R2=1 .当 棒以 5m/s 速度匀速向右运动时,求:
0.4m, 框架 金属
(1)流过金属棒的感应电流为多大?
(2)若图中电容器 C 为 0.3 F,则电容器中储存多少电荷量?
场方向垂直. 现使线框以速度 v 匀速穿过师雪清磁场区域. 以
初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势
方向为正,B 垂直纸面向里时为正,则以下关于线框中的感应
电动势、磁通量、感应电流、和电功率的四个图师雪清象描述
不正确的是
()
师雪清 师雪清
解析:在第一段时间内,磁通量等于零,感应电动势为零,感
1所
示电路中, D1和D2是两个相同

小灯泡, L是一个自感系师雪清

雪清数很大的线圈, 其电阻与R

同, 由于存在自感现象, 在开关
S接
通和断开瞬间, D1和D2发亮的顺序是怎样的?
解析:开关接通时,由于线圈的自感作用,流过线圈的电流为
零,D2与R并联再与D1串联,所以两灯同时亮;开关断开时,
D2立即熄灭,由于线圈的自感作用,流过线圈的电流不能突
清师
雪清正方形导线框所在平面与磁场
a
方向垂
直;虚线框对角线 ab 与导线框的一 直,ba 的延长线平分导线框.在 t=0
条边垂
b
时, 使
导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动,直到整个
导线框离开磁场区域.以 i 表示导线框中感应电流的强度,取
逆时针方向为正.下列表示 i-t 关系的图示中,可能正确的是
师雪清
题型 2.(电磁感应中的动力学分析)如图所示,固定在绝缘水
平面上的的金属框架 cdef 处于竖直向下的匀强磁场中,金属
棒 ab 电阻为 r,跨在框架上,可以无摩擦地滑动,其余电阻
不计.在 t=0 时刻,磁感应 d e
a
强度为 cb 恰好构成一个边长为 L 的正方形.⑴若从 t=0 时刻 师雪清起,磁感应强度均匀增加,增加率为 k(T/s),用一个水 平拉力让金属棒保持静止.在 t=t1 时刻,师雪清所施加的对 金属棒的水平拉力大小是多大?⑵若从 t=0 时刻起,磁感应强 度逐渐减小,当金属棒以速度 v 向右匀速运动时,可以使金属 棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度 B 应怎样随时间 t 变 化?写出 B 与 t 间的函数关系式. 解析:
间内产生的感应电动势
D 图④中回路产生的感应电动势先变小再变大
师Φ雪清
Φ
Φ
Φ
解析:乙图:E n ( 为图像斜率是定值)E E n
t t
t
丙图:0~t0 斜率(不变)大于 t0~2t0 的斜率(不变)丁图:
o

to

t o t1 ③ t2
to

t
斜率先减小后增大师雪清
D 选项对。
题型 6.(流过截面的电量问题)如图 7-1,在匀强磁场中固定
力做负功,能量守恒,外力的师雪清机械功率和回路中的热功
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