高考物理大一轮复习题：第十单元 电磁感应 作业44 Word版含答案
高考物理大一轮复习第10章电磁感应章末检测
章末检测十电磁感应(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分) 1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第解析：选D.首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故选项D正确．2．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁( )A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动解析：选B.据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确．3．某学校操场上有如图所示的运动器械：两根长金属链条将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架上．静止时ab水平且沿东西方向．已知当地的地磁场方向自南向北斜向下跟竖直方向成45°，现让ab随链条荡起来，跟竖直方向最大偏角45°，则下列说法正确的是( )A．当ab棒自南向北经过最低点时，ab中感应电流的方向是自西向东B．当链条与竖直方向成45°时，回路中感应电流最大C．当ab棒自南向北经过最低点时，安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下D．在ab棒运动过程中，不断有磁场能转化为电场能解析：选C.当ab棒自南向北经过最低点时，由右手定则知电流方向自东向西，故A错误；当ab 运动方向与B方向垂直时感应电流最大，当链条偏南与竖直方向成45°时，ab运动方向(沿圆轨迹的切线方向)与磁场方向平行，此时感应电流为零，最小，故B错误；当ab棒自南向北经过最低点时，由左手定则知安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下，C正确；在ab棒运动过程中，不断有机械能转化为电场能，故D错误．4．如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的( )解析：选D.由题意可知，安培力的方向向右，根据左手定则，可知：感应电流的方向由B 到A ，再由右手定则可知，当垂直向外的磁场在增加时，会产生由B 到A 的感应电流，由法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，则安培力的表达式F ＝B ΔB Δt SL R ，因安培力的大小不变，则B ΔBΔt 是定值，若磁场B 增大，则ΔB Δt 减小，若磁场B 减小，则ΔBΔt增大，故D 正确，A 、B 、C 错误．5．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l a ＝3l b ，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B ．a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C ．a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D ．a 、b 线圈中电功率之比为3∶1解析：选B.根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则ΔB Δt ＝k ，根据法拉第电磁感应定律可知E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt l 2，则E a E b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫312＝91，选项B 正确；根据I ＝E R ＝E ρ4nl S ′＝nΔB Δt l 2S ′4ρnl ＝klS ′4ρ∝l ，故a 、b 线圈中感应电流之比为3∶1，选项C 错误；电功率P ＝IE ＝klS ′4ρ·n ΔB Δt l 2＝nk 2l 3S ′4ρ∝l 3，故a 、b 线圈中电功率之比为27∶1，选项D 错误；故选B.6．如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中一定有电流流过 解析：选BC.据题意，当盘转动后，由右手定则可以确定电流流向盘的中心，从b 端流出到达a 端，故选项A 错误；所产生的电动势大小为：E ＝BLv ＝BL L ω2，则产生的电流大小为：I ＝E R ＝BL 2ω2R，故B 选项正确；根据右手定则判断电流方向，电流为b 到a ，所以C 正确；如果将匀强磁场改成变化的磁场，铜盘不转动的话，没有导体切割磁场，回路中不会产生感应电流，故D 选项错误．7．如图所示的电路中，电感L 的自感系数很大，电阻可忽略，D 为理想二极管，则下列说法正确的有( )A ．当S 闭合时，L 1立即变亮，L 2逐渐变亮B ．当S 闭合时，L 1一直不亮，L 2逐渐变亮C ．当S 断开时，L 2立即熄灭D ．当S 断开时，L 1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭解析：选BD.当S 闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L 1一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L 2逐渐变亮，选项B 正确，A 错误；当S 断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L 的电流要在L 2－L 1－D －L 之中形成新的回路，故L 1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项C 错误，D 正确；故选B 、D.8．如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上．滑动变阻器接入电路的电阻值为R (最大阻值足够大)，导轨的宽度L ＝0.5 m ，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B ＝1 T ．内阻r ＝1 Ω的金属杆在F ＝5 N 的水平恒力作用下由静止开始运动．经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度v m ，不计导轨电阻，则有( )A ．R 越小，v m 越大B ．金属杆的最大速度大于或等于20 m/sC ．在金属杆达到最大速度之前，恒力F 所做的功等于电路中消耗的电能D ．金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率v e 与恒力F 成正比 解析：选BD.当导体棒达到最大速度时满足F ＝F 安；则F ＝B BLv m r ＋R L ，解得v m ＝F r ＋RB 2L 2，可知R 越大，v m 越大，选项A 错误；金属杆的最大速度v m ＝F r ＋R B 2L 2＝＋R 12×0.52＝20(1＋R )m/s ，则金属杆的最大速度大于或等于20 m/s ，选项B 正确；在金属杆达到最大速度之前，恒力F 所做的功等于电路中消耗的电能与导体棒动能增量之和，选项C 错误；金属杆达到最大速度后导体棒中的电流I ＝FBL，则I ＝neSv e ，则v e ＝I neS ＝F BLneS，故金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率v e 与恒力F 成正比，选项D 正确；故选B 、D.二、非选择题(共4小题， 52分)9．(12分)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转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动．已知磁感应强度B ＝0.5 T ，圆盘半径l ＝0.3 m ，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R ＝10 Ω的小灯泡．后轮匀速转动时，用电压表测得a 、b 间电压U ＝0.6 V.(1)与a 连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？ (2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能 ? (3)自行车车轮边缘线速度是多少？解析：(1)根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a 点接电压表的负接线柱(2)根据焦耳定律Q ＝U 2Rt代入数据得Q ＝21.6 J(3)由U ＝E ＝12Bl 2ω得v ＝l ω＝8 m/s答案：(1)负 (2)Q ＝21.6 J (3)v ＝8 m/s10．(12分)如图所示，平行光滑U 形导轨倾斜放置，倾角θ＝30°，导轨间的距离L ＝1.0 m ，电阻R ＝R 1＝3.0 Ω，电容器电容C ＝2×10－8F ，导轨电阻不计，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B ＝2.0 T ，质量m ＝0.4 kg ，电阻r ＝1.0 Ω的金属棒ab 垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小F ＝5.0 N 的恒力，使金属棒ab 从静止起沿导轨向上滑行，求：(1)金属棒ab 达到匀速运动时的速度大小(g ＝10 m/s 2)；(2)金属棒ab 从静止开始到匀速运动的过程中通过电阻R 1的电荷量．解析：(1)当金属棒匀速运动时，由力的平衡条件得：F ＝mg sin 30°＋BIL 求得：I ＝1.5 A. 由闭合电路欧姆定律得：I ＝ER ＋r ＝BLvR ＋r联立以上方程解得金属棒匀速运动的速度大小为：v ＝3 m/s.(2)当金属棒匀速运动时，电容器两端的电压U ＝IR ＝4.5 V电容器极板上聚集的电荷量Q ＝CU ＝9×10－8C ， 所以通过R 1的电荷量Q ′＝Q ＝9×10－8C 答案：(1)v ＝3 m/s (2)9×10－8C11．(12分)如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a ，b ，c ，相距均为d ＝1 m ，导轨ac 间横跨一质量为m ＝1 kg 的金属棒MN ，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r ＝2 Ω，导轨的电阻忽略不计. 在导轨bc 间接一电阻为R ＝2 Ω的灯泡，导轨ac 间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B ＝2 T 匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN 施加一水平向右的拉力F ，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t ＝1 s 时间棒达到稳定时速度3 m/s.试求：(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F 为多大？水平外力F 的功率为多少？ (2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少？ (3)此过程中灯泡产生的热量是多少？解析：(1)当F ＝F 安时，金属棒速度达到稳定， 则F 安＝BIdI ＝Bdv R ＋r 2，联立得F ＝4 N ，P ＝Fv ＝12 W.(2)设电压表的读数为U ，则有U ＝Bdv ＋U LU L ＝Bdv R ＋r 2R ，代入数据得U ＝10 V.(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q 1、Q 2，根据焦耳定律得知：Q 1Q 2＝R r2.由功能关系得：Pt ＝Q 1＋Q 2＋12mv 2，代入数据得Q 1＝5 J.答案：(1)F ＝4 N P ＝12 W (2)U ＝10 V (3)Q 1＝5 J12．(16分)如图甲所示，斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd ，ab 边的边长L 1＝1 m ，bc 边的边长L 2＝0.6 m ，线框的质量m ＝1 kg ，线框的电阻R ＝ 0.1 Ω，线框受到沿斜面向上的恒力F 的作用，已知F ＝15 N ，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝33.线框的边ab ∥ef ∥gh ，斜面的efhg 区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙的B －t 图象所示，时间t 是从线框由静止开始运动起计时的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef 线和gh 线的距离x ＝5.1 m ，取g ＝10 m/s 2.求：(1)线框进入磁场前的加速度a ； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v ；(3)在丙图中画出线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线过程的v －t 图象； (4)线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线的过程中产生的焦耳热Q .解析：(1)线框进入磁场前，线框受到线框的重力、拉力F 、斜面的支持力和斜面对线框的摩擦力作用，由牛顿第二定律：F －mg sin α－μmg cos α＝ma得线框进入磁场前的加速度a ＝5 m/s 2.(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ab 边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E 1＝BL 1v形成的感应电流I 1＝E 1R受到沿斜面向下的恒定的安培力F 安＝BI 1L 1 线框受力平衡，有F ＝mg sin α＋μmg cos α＋F 安 此时磁感应强度必恒定不变B ＝0.5 T ， 代入数据解得v ＝2 m/s.(3)线框abcd 进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场前的运动时间t 1＝va＝0.4 s进入磁场过程中线框做匀速运动的时间t 2＝L 2v＝0.3 s.线框完全进入磁场后至运动到gh 线，线框受力情况与进入磁场前相同，仍做匀加速直线运动，所以该阶段的加速度大小仍为a ＝5 m/s 2，该过程有x －l 2＝vt 3＋12at 23，解得t 3＝1 s线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线过程的v －t 图象如图；(4)线框整体进入磁场后，ab 边运动到gh 线的过程中，线框中有感应电流的时间t 4＝t 1＋t 2＋t 3－0.9 s ＝0.8 s E 2＝ΔB ·S Δt ＝0.5×0.62.1－0.9V ＝0.25 V 此过程产生的焦耳热Q 2＝E 22Rt 4＝0.5 J.线框匀速进入磁场过程中产生的焦耳热Q 1＝I 21Rt 2＝3 J线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线的过程中产生的焦耳热Q ＝Q 1＋Q 2＝3.5 J 答案：(1)5 m/s 2(2)2 m/s (3)如图 (4)3.5 J。
高三物理总复习名师精选《电磁感应经典训练题》(含答案)Word 文档
高三物理总复习名师精选《电磁感应经典训练题》大连市物理名师工作室 门贵宝一．单选题1. 一闭合导线环垂直置于匀强磁场中，若磁感应强度随时间变化如左图所示，则环中的感应电动势变化情况是：( A )2,如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a 、b 两点间的电势差为( C ).(A )12ε (B )13ε (C )23ε (D )ε3．如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B ，在磁场中水平固定一个V 字形金属框架CAD ，已知∠A ＝θ，导体棒MN 在框架上从A 点开始在外力F 作用下，沿垂直MN 方向以速度v 匀速向右平移，平移过程中导体棒和框架始终接触良好，且构成等腰三角形回路。
已知导体棒与框架的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R ，导体棒和框架均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直。
关于回路中的电流I 、电功率P 、通过导体棒横截面的电荷量q 和外力F 这四个物理量随时间t 的变化图象，下列图象中正确的是( AD )4. 如图所示，水平光滑U 形框架串入一个电容器，横跨在框架上的金属棒ab 在外力作用下，以速度v 向右运动一段距离后突然停止运动，金属棒停止后，不再受图以外物体的作用，导轨足够长，则以后金属棒的运动情况是：( D )A. 向右作初速度为零的匀加速运动B. 向右作出速度为零的匀加速运动，以后又作减速运动C. 在某一位置附近振动D. 向右先作加速度逐渐减小加速运动，后作匀速运动5. 如图所示，一根长为L 的细铝棒用两个劲度系数为k 的轻弹簧水平地悬挂在匀强磁场总，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I 从左向右时，弹簧缩短Δx ；当电流反向且强度不变时，弹簧伸长Δx ，则该磁场的磁感应强度是：（ A ）A. 2k Δx/ILB. 2IL/k ΔxC. k Δx/ILD. kIL/Δ6. 如图所示，线框内有方向正交的匀强电场和匀强磁场，一离子束垂直于电场和磁场方向飞入此区域，恰好做匀速直线运动，从O 点此区域，如果仅有电场，离子将从a 点飞离此区域，经历时间为t 1，飞离速度为v 1；如果仅有磁场，离子将从b 点飞离此区域，经历时间为t 2，飞离速度为v 2，则下列说法正确的是：（ A ）A. v 1>v 2B. aO>BoC. t 1>t 2D. 以上均不正确7. 将一条形磁铁分两次插入一闭合线圈中，两次插入的时间比是2:1，则两次：（ C ）A. 产生的感应电动势之比是2:1B. 产生的电热之比是2:1C. 通过导线横截面的电量之比是1:1D. 产生的电功率之比是4:1二．多选题14. 一电子在匀强磁场中，以一正电荷为圆心在一圆轨道上运动，磁场方向垂直于运动平面，电子所受电场力恰好是洛仑兹力的3倍，电子电量为e ，质量为m ，磁感应强度为B ，那么电子运动的角速度可能 ：( AC )A. 4Be/mB. 3Be/mC. 2Be/mD. Be/m15. 下列单位与磁感应强度的单位T 相当的是：( ABCD )A. Wb/m 2B. kg/A.s 2C. N.s/C.mD. V .s/m 216. 一金属圆环所围面积为S ，电阻为R ，放在磁场中，让磁感线垂直穿过金属环所在平面，若在Δt 时间内磁感应强度的变化量为ΔB ，则通过金属环的电量和下面物理量有关的是：( BCD )A. Δt 的长短B. R 的大小C. S 的大小D. ΔB 的大小17. 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a 孔沿水平方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c 射出，一部分电子从小孔d 射出，则从c 、d 两孔射出的电子：( ABD )A. 速度之比v c :v d =2:1B. 在容器中运动时间之比t c :t d =1:2C. 在容器中运动的加速度大小之比a c :a dD. 在容器中运动的加速度大小之比a c :a d =2:118．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。
高考物理一轮复习：第10单元电磁感应作业答案
课时作业(二十六)1.D[解析]励磁线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场,穿过线圈B的磁通量不发生变化,不产生感应电流,D正确.2.D[解析]通电直导线周围磁场分布如图所示,根据楞次定律和安培定则判断,选项D正确.3.AC[解析]线框从图示位置释放后,先在重力作用下向下运动,穿过线框的磁通量不变,故不产生感应电流,一直只受到重力,因此线框做直线运动,A正确,B错误;线框自右向左移动时,穿过线框的磁通量先向外减小,再向里增加,根据楞次定律和安培定则可判断,线框中感应电流一直沿逆时针方向,C正确,D错误.4.B[解析]cd导线受到的安培力向下,由左手定则可判断,cd导线中电流方向是由c指向d,所以c点的电势高于d点的电势,故A错误;结合A的分析可知,ab棒中的电流由b 流向a,因ab棒向左运动,由右手定则可判断,ab棒所处位置磁场方向竖直向上,则Ⅰ是S极,Ⅱ是N极,故B正确,C错误;根据楞次定律可判断,ab棒受到向右的安培力,故D错误.5.AD[解析]导体棒向左加速运动时,由右手定则可判断出,导体棒PQ中感应电流的方向从P到Q,PQ上半部分与R1构成闭合回路,流经R1的电流方向向上,选项A正确,选项C错误.PQ下半部分与R2构成闭合回路,流经R2的电流方向向上,选项D正确,选项B错误.6.D[解析]闭合S的瞬间,穿过B的磁通量没有变化,G中无感应电流,选项A、B错误.当闭合S后,若R接入电路的阻值增大,则A中电流减小,由右手螺旋定则知,穿过B的磁通量向下且减小,由楞次定律可判断,G中电流方向为b→a,故选项C错误,选项D正确.7.A[解析]A中感应电流方向为顺时针,由右手螺旋定则可判断,感应电流的磁场向里,由楞次定律可知,引起感应电流的磁场可能为向外增大或向里减小,若原磁场向外,则B 中电流方向应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大,若原磁场向里,则B中电流方向应为顺时针,B应逆时针转动且转速减小,又因为导体环A具有扩展趋势,则B应顺时针转动且转速增大,A正确.8.AB[解析]闭合开关S的瞬间,金属环中向左的磁通量增大,根据楞次定律可判断,从左侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,A正确;由于电阻率ρ铜<ρ铝,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,B正确;若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,环将向右弹射,C错误;电池正、负极调换后,同理可以得出金属环仍能向左弹射,D错误.9.B[解析]导体棒MN向左运动时,由右手定则可判断,感应电流方向为MNdcM,而ab 中的电流是由a到b的,即ab、cd中电流方向相反,则两导线相互排斥,故选项A、C错误;MN向右运动时,由右手定则可判断,cd中的感应电流由c到d,而ab中的电流是由a 到b的,故两导线相互吸引,根据力的作用是相互的,可知这两个力大小相等,故选项B正确,选项D错误.10.BC[解析]由楞次定律可知,电路接通的瞬间,螺线管中的电流从无到有,穿过铜环的磁通量向左增大,从左往右看,铜环中产生顺时针方向的感应电流,铜环有收缩的趋势,选项A、D错误,选项B、C正确.11.A[解析]由安培定则可判断,螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可判断,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则可判断,ab受到的安培力方向向左,cd受到的安培力方向向右,故ab向左运动,cd 向右运动,A正确.12.ABC[解析]闭合或断开开关S的瞬间,线圈A中的电流发生变化,线圈A中产生感应电动势,故A、B正确;闭合开关S的瞬间,穿过线圈A的磁通量增加,根据安培定则可判断,A中产生的磁场方向向上,同时穿过线圈B的磁通量向上增大,根据楞次定律可判断,线圈B中感应电流的磁场方向向下,根据安培定则可判断,线圈B下端的电势高,电流能通过二极管M,不能通过二极管N,故C正确;结合对选项C的分析可知,S断开瞬间,穿过线圈B的磁通量向上减小,线圈B中产生的感应电流方向与S闭合瞬间线圈B中产生的感应电流方向相反,所以此时感应电流能通过二极管N,不能通过二极管M,故D 错误.课时作业(二十七)1.C[解析]无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应,故A错误;当给充电设备通以恒定直流电时,充电设备不会产生交变磁场,即不能正常充电,故B错误;接收线圈中交变电流的频率应与发射线圈中交变电流的频率相同,故C正确;被充电手机内部应该有一类似金属线圈的部件与手机电池相连,当有交变磁场时,产生感应电动势,故D错误.2.C[解析]金属探测器只能探测金属,不能用于食品生产,不能防止细小的沙石颗粒混入食品中,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结果,选项D错误.3.B[解析]当回路断开时,电流要立即减小到零,但由于线圈的自感现象,会产生感应电动势,该自感电动势较大,所以刘伟被“电”到,即刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压,选项A错误,B正确;因多用电表的表笔已经与被测线圈脱离,则多用电表不可能被烧坏,选项C错误;实验过程中若李辉两手分别握住红、黑表笔的金属杆,则当多用电表表笔与线圈脱离后,在电表回路不会产生感应电动势,他不会受到电击,选项D错误.4.B[解析]I甲==··=,I乙==·S·=,所以I乙=2I甲,由于丙中磁通量始终=0,只有B正确.为零,故I丙5.BC[解析]磁场向右均匀增强,由楞次定律判断,电容器上极板带正电,故A错误,B正确;闭合线圈与阻值为r的电阻形成闭合回路,线圈相当于电源,电容器两极板间的电压等于路端电压,线圈产生的感应电动势E=nS=nSk,路端电压U=·r=,则电容器所带电荷量为Q=CU=,故C正确,D错误.6.AC[解析]根据楞次定律可得,当磁感应强度均匀减小时,圆环和线框内产生的感应电流的磁场方向都与原磁场方向相同,即感应电流方向都为顺时针方向,A正确,B错误;设圆环半径为a,则圆面积为S=πa2,圆周长为L=2πa,正方形面积为S'=2a2,正方形周长为L'=4a,因为磁感应强度是均匀减小的,故E=,所以圆环和正方形线框产生的感应电动势之比为==,两者的电阻之比为==,故电流之比为=×=×=,故C正确,D错误.7.AD[解析]当θ=0时,杆在圆心位置,切割磁感线的有效长度等于圆环直径,杆产生的感应电动势为E=2Bav,A正确;当θ=时,杆切割磁感线的有效长度等于圆环半径,杆产生的感应电动势为E=Bav,B错误;当θ=0时,回路的总电阻R1=(2a+πa)R0,杆受的安培力F1=BI1l=B··2a=,C错误;当θ=时,回路的总电阻R2=(a+πa)R0,杆受的安培力F 2=BI2l'=B··a=,D正确.8.BD[解析]当S闭合时,因二极管加上了反向电压,故L1一直不亮,S闭合时电流增大,线圈产生的自感电动势阻碍电流增大,故使得L2逐渐变亮,选项B正确,选项A错误;当S 由闭合断开时,由于线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小,故通过L的电流要在L2→L1→D→L之中形成新的回路,所以L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭,L2缓慢熄灭,选项C 错误,选项D正确.9.BCD[解析]设甲、乙两线圈匝数分别为n1、n2,半径分别为r1、r2,导线横截面积为S',图甲中,设有界磁场的面积为S,则线圈A产生的电动势E A=n1S,电阻R A=ρ,B 产生的电动势为E B=n2S,R B=ρ,因此==,电流之比为=·=,A错误,B正确;图乙中,A的电动势E'A=n1π,B的电动势E'B=n2π,因此=×=,电流之比=·=,C、D正确.10.(1)方向从b到a(2)[解析](1)由图像可知,0~t1时间内,有=由法拉第电磁感应定律有E=n=n·S其中S=π由闭合电路欧姆定律有I1=联立解得I1=.由楞次定律可判断,通过电阻R1的电流方向为从b到a.(2)通过电阻R1的电荷量q=I1t1=电阻R1上产生的热量Q=R1t1=.11.(1)(2)(3)[解析](1)感应电动势E=Bdv0感应电流I=故I=(2)安培力F=BId由牛顿第二定律得F=ma故a=(3)金属杆切割磁感线的速度v'=v0-v,则感应电动势E=Bd(v0-v)电功率P=故P=.专题训练(九)1.BD[解析]由右手定则可判断,ab中电流方向为a→b,A错误;导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,ab为电源,cd间电阻R为外电路负载,de和cf间电阻中无电流,de和cf两端无电压,因此cd和fe两端电压相等,即U=×R==1 V,B、D正确,C错误.2.A[解析]棒摆到竖直位置时整根棒处在匀强磁场中,切割磁感线的长度为2a,导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=B0·2a·v',其中v'==,则E=B0av,外电路的总电阻R==,根据闭合电路欧姆定律得I=,则总电流I=,故A、B两端的电压U=IR=·=B0av,选项A正确.3.A[解析]ab边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=0.2 V,线框中感应电流为I==0.5 A,所以在0~5×10-2 s内,a、b两点间的电势差为U1=I·R=0.15 V;在5×10-2~10×10-2 s内,a、b两点间的电势差U2=E=0.2 V;在10×10-2~15×10-2 s内,a、b两点间的电势差为U3=I·R=0.05 V,选项A正确.4.B[解析]根据i t图像可知,在0~6 s内,MN边始终有大小恒定的电流通过,由F=BIl 可知,安培力的大小是恒定的,选项C、D错误;0~1 s、3~5 s内通过MN的电流方向为N →M,1~3 s、5~6 s内通过MN的电流方向为M→N,由左手定则可判断出MN边所受的安培力方向,0~1 s、3~5 s内安培力方向向上,1~3 s、5~6 s内安培力方向向下,选项B正确,A错误.5.AD[解析]运动的过程中切割的有效长度为L,产生的电动势为E=BLv,由图知,回路的周长与L成正比,即s=kL,设单位长度的电阻为R0,总电阻为kLR0,则电流I==,故A正确,B错误;导轨做匀速运动,所以合外力等于零,则F=F安=BIL,电流I不变,切割的有效长度L随时间均匀增大,故C错误,D正确.6.D[解析]线框切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,设线框总电阻是R,则感应电流I==,由图乙所示图像可知,感应电流先均匀变大,后均匀变小,由于B、v、R是定值,故有效切割长度L应先变大后变小,且L随时间均匀变化.闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L先变大后变小,但L随时间不是均匀变化,不符合题意,故A错误;正方形线框进入磁场时,有效长度L不变,感应电流不变,不符合题意,故B错误;梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L先均匀增加,后不变,再均匀减小,不符合题意,故C错误;三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L先增加后减小,且随时间均匀变化,符合题意,故D正确.7.AD[解析]在0~t0时间内,由楞次定律可判断出感应电流方向为逆时针方向(为负值);在t0~2t0时间内,由楞次定律可判断出感应电流方向为顺时针方向(为正值),且大小为在0~t0时间内产生的电流大小的2倍;在2t0~3t0时间内,由楞次定律可判断出感应电流方向为逆时针方向(为负值),且大小与在0~t0时间内产生的感应电流大小相等.因此感应电流I随时间t的变化图线与选项A中图像相符,选项A正确,B错误.在0~t0时间内,ON边虽然有电流但没有进入磁场区域,所受安培力为零;在t0~2t0时间内,感应电流大小为在2t0~3t0时间内产生的2倍,ON边所受安培力为在2t0~3t0时间内的2倍,因此ON边所受的安培力大小F随时间t的变化图线与选项D中图像相符,选项C错误,D正确.8.AC[解析]由右手定则可判断,圆环中心为电源的正极、圆环边缘为电源的负极,因此通过R1的电流方向为自下而上,选项A正确;由题意可知,始终有长度为r的辐条在转动切割磁感线,因此感应电动势大小为Br2ω,选项B错误;由图可知,在磁场内部的半根辐条相当于电源,磁场外部的半根辐条与R1并联,因此理想电压表的示数为Br2ω,选项C正确;理想电流表的示数为,选项D错误.9.(1)0.4 A方向从b到a(2)1.5×10-3 C(3)1.6×10-2 J[解析](1)0~内,感应电动势大小E1=n==8 V电流大小I1==0.4 A由楞次定律可判断,电流方向为从b到a.(2)~内,感应电流大小I2=0.2 A流过电阻R0的电荷量q=I1+I2=1.5×10-3 C.(3)一个周期内电阻R0上产生的热量Q=R0+R0=1.6×10-2 J.10.(1)竖直向下(2)0.4 V(3)1 m/s[解析](1)带负电的微粒受到重力和电场力的作用而处于静止状态,因为重力竖直向下,所以电场力竖直向上,故M板带正电.ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势,等效于电源,感应电流方向由b流向a,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下.(2)微粒受到重力和电场力的作用而处于静止状态,根据平衡条件得mg=E|q|又E=所以U MN==0.1 VR3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流为I==0.05 A则ab棒两端的电压为U ab=U MN+I=0.4 V.(3)设金属棒ab运动的速度为v,由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=Blv由闭合电路欧姆定律得E=U ab+Ir=0.5 V感联立解得v=1 m/s.专题训练(十)A1.BD[解析]金属杆ab做加速度减小的加速运动,根据能量守恒定律可知,恒力F做的功等于杆增加的动能和电路中产生的电能.电阻消耗的功率等于电路中产生电能的功率,不等于恒力F的功率,故A错误;电阻消耗的功率等于克服安培力做功的功率,等于电路的电功率iE,故B、D正确,C错误.2.C[解析]根据能量守恒定律,外力做的功等于电路中产生的电能,设线框切割磁感线的有效长度为l,则外力对线框做的功W=·,而R=,联立得W=,因S a∶S b=4∶1,l a∶l b=1∶2,故W a∶W b=1∶1,选项C正确.3.BD[解析]ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ时,感应电动势E1=BLv1,电流I1==,线框做匀速运动,所以有mg sin θ=BI1L=,当ab边刚越过JP时,感应电动势E2=2BLv1,电流I2==,根据牛顿第二定律得2BI2L-mg sin θ=ma,联立解得a=3g sin θ,故A错误;当加速度a=0时,以速度v2做匀速直线运动,即mg sin θ=,所以v1∶v2=4∶1,故B 正确;从t1时刻到t2时刻的过程中,根据能量守恒定律,导线框克服安培力做的功等于重力势能和动能的减少量之和,即克服安培力做功W=+,克服安培力做的功等于产生的电能,故C错误,D正确.4.D[解析]根据能量守恒定律,从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程中,动能变化量为0,重力势能转化为线圈进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgd,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以线圈进入和穿出磁场的过程中产生的热量相等,则线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中产生的热量Q'=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A、B错误.因为线圈进磁场时要减速运动,全部进入磁场后做匀加速运动,若线圈进入磁场过程一直做减速运动,则刚全部进入磁场的瞬间速度最小,设线圈的最小速度为v,线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程,根据能量守恒定律得mg(h+L)=Q+m,Q=mgd,则线圈的最小速度为v m=,故C错误.线圈可能先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,则其做匀速运动时的速度最小,有mg=BIL=BL,则最小速度v m=,故D正确.5.AB[解析]导体棒ab匀速上升,受力平衡,cd棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,根据平衡条件可得,ab棒受到的拉力F=2mg=0.2 N,故A正确;cd棒受到=BIL=,cd棒静止,处于平衡状态,由平衡条件得=mg,解得v=2 m/s,的安培力F安故B正确;在2 s内,电路产生的电能Q=t=t=×2 J=0.4 J,故C错误;在2 s 内拉力做的功为W=Fvt=0.2×2×2 J=0.8 J,故D错误.6.D[解析]根据E=BLv,则电压表读数为U=,解得v=,选项A错误;电阻R产生焦耳热的功率为P R=,选项B错误;金属条经过磁场区域受到的安培力大小为F=BIL=,选项C错误;每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为W=Fd=,选项D正确.7.(1)0.5 m(2)0.64 J(3)0.8 C[解析](1)线框在磁场中匀速运动,有F安=FF安=BIL,I=,E=BLv1联立解得v1==2 m/s由动能定理得FD=m解得D=0.5 m(2)由能量守恒定律可知Q=2Fd=2×0.8×0.4 J=0.64 J(3)根据q=可得q==C=0.8 C8.(1)0.3 m(2)1.05 J[解析](1)在0.3~0.6 s内通过金属棒的电荷量是q1=I1t1=在0~0.3 s内通过金属棒的电荷量q2==由题意知=解得x2=0.3 m.(2)金属棒在0~0.6 s内通过的总位移为x=x1+x2=vt1+x2=0.75 m根据能量守恒定律得Mgx-mgx sin θ=(M+m)v2+Q解得Q=3.15 J由于金属棒与电阻R串联,电流相等,根据焦耳定律Q=I2Rt知,它们产生的热量与电阻成正比,所以金属棒在0~0.6 s内产生的热量Q r=Q=1.05 J.9.(1)(2)BLq-3mgr2-(3)-[解析](1)对b从开始至滑上水平导轨过程,由机械能守恒定律得M=Mgr1解得v b1=b刚滑上水平导轨时加速度最大,此时E=BLv b1,I=由牛顿第二定律得F安=BIL=Ma解得a=(2)在整个过程中,由动量定理得-B Lt=Mv b2-Mv b1即-BLq=Mv b2-Mv b1解得v b2=-根据牛顿第三定律,a在最高点时轨道对其支持力F N=F'N=mg由牛顿第二定律得mg+F N=m解得v a1=对a、b组成的系统,由能量守恒定律得Mgr1=M+m+2mgr2+Q解得Q=BLq-3mgr2-(3)a从右端半圆导轨最低点到最高点过程中,由能量守恒定律得2mgr2=m-m解得v a2=从b刚滑上水平导轨至a滑到右端半圆导轨最低点的过程中,由动量守恒定律得Mv b1=Mv b3+mv a2解得v b3=-专题训练(十)B1.ABC[解析]由右手定则可判断,当金属杆滑动时产生逆时针方向的电流,通过R的感应电流的方向为由a到d,故A正确;金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=Blv=1.0×1×2 V=2 V,故B正确;在整个回路中产生的感应电流为I==0.5 A,则安培力F=BIl=0.5 N,故C正确;金属杆PQ在外力F作用下在粗糙导轨上以速度v向右匀速安滑动,外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间因摩擦产生的热量之和,故D错误.2.B[解析]根据E=BLv,I=,F=BIL,v=at以及F拉-F=ma可知,线框受到的水平外力是变力,且出磁场时比进磁场时要大,故出磁场时外力做功比进入磁场时外力做功多,故选项A、D错误;线框做匀加速直线运动,由图像及匀加速直线运动规律,结合电流与速度的关系可知,线框边长与磁场宽度之比为3∶8,出磁场的时间不是进入磁场时的一半,故选项B正确,选项C错误.3.C[解析]速度达到最大值v m前,金属棒做加速度减小的加速运动,故相同时间内速度的增加量减小,所以t=时,金属棒的速度大于,故A错误;由能量守恒定律可知,0~T 的时间内,金属棒机械能的减小量等于R上产生的焦耳热和金属棒与导轨间摩擦生热之和,故B错误;0~内金属棒的位移小于~T内金属棒的位移,金属棒做加速运动,所受的安培力增大,所以~T内金属棒克服安培力做功更多,产生的电能更多,电阻R上产生的焦耳热更多,故C正确;~T内的位移比0~内的位移大,故~T内克服滑动摩擦力做功更多,由功能关系得,~T内金属棒机械能的减少量更多,故D错误.4.C[解析]由右手定则可判断,金属杆中感应电流方向由b指向a,由左手定则知,金属=,I=,当达到最大速度时,金杆所受的安培力沿轨道向上,A、B错误;总电阻为R总属杆受力平衡,有mg sin θ=BIL=·(R1+R),变形得=·+,根据图像可得=k=s·m-1·Ω,=b=0.5 s·m-1,解得杆的质量m=0.1 kg,定值电阻R1=1 Ω,C正确.5.AD[解析]圆环向下切割磁感线,由右手定则可判断,圆环中感应电流的方向为顺时针方向(俯视),A正确;由左手定则可判断,圆环受的安培力向上,B错误;圆环中感应电动势为E=B·2πR·v,感应电流I=,电阻R'=ρ=,解得I=,圆环受的安培力F=BI·2πR=,圆环的加速度a==g-,圆环的质量m=d·2πR·πr2,解得加速度a=g-,C错误;当mg=F时,加速度a=0,速度最大,为v m=,D正确.6.BC[解析]初始时刻,cd边速度为v0,若此时所受重力不大于安培力,则产生的感应电动势最大,为E=BLv0,感应电流I==,cd边所受安培力的大小F=BIL=,A错误,B正确;由能量守恒定律得m+mgh=Q+E p,cd边第一次到达最下端的时刻,两根弹簧具有的弹性势能总量为E p=m-Q+mgh,大于m-Q,C正确;cd边最后静止在初始位置下方,重力做的功大于克服弹簧弹力做的功,由能量守恒定律可知,线框的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能,因减少的重力势能大于增加的弹性势能,所以热量应大于m,故D错误.7.(1)(2)[解析](1)金属棒匀速运动时,根据平衡条件第一种情况,有mg sin θ-m0g=BI1L=第二种情况,有mg sin θ=BI2L=由题意知=4联立解得=.(2)第一次下滑至MN位置的过程中,根据动能定理得mgh-m0g-W1=(m+m0)第二次下滑至MN位置的过程中,根据动能定理得mgh-W2=m两次运动过程中,电阻R产生的热量之比为==.8.8.15 m/s1.85 m/s[解析]设某一时刻t,金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短的时间Δt,杆甲移动距离为v1Δt,杆乙移动距离为v2Δt,回路面积改变ΔS=l[(x-v2Δt)+v1Δt]-lx=l(v1-v2)Δt由法拉第电磁感应定律得,回路中的感应电动势E=B=Bl(v1-v2)回路中的电流i=对金属杆甲,由牛顿第二定律得F-Bli=ma由于作用于金属杆甲和金属杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以两杆的总动量(t=0时为0)等于外力F的冲量,即Ft=mv1+mv2联立解得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.9.(1)5 m/s(2)1.25 J(3)1.25 N[解析](1)在安培力作用下,b棒做减速运动,c棒做加速运动,当两棒速度相等时,c棒达到最大速度.以两棒为研究对象,根据动量守恒定律得m b v0=(m b+m c)v解得c棒的最大速度为v=v0=v0=5 m/s.(2)从b棒开始运动到两棒速度相等的过程中,系统减少的动能转化为电能,两棒中产生的总热量为Q=m b-(m b+m c)v2=2.5 J因为R b=R c,所以c棒从开始至达到最大速度过程产生的焦耳热为Q c==1.25 J(3)设c棒沿半圆轨道滑到最高点时的速度为v',从最低点上升到最高点的过程,由机械能守恒定律得m c v2-m c v'2=m c g·2R解得v'=3 m/s在最高点,设轨道对c棒的弹力为F,由牛顿第二定律得m c g+F=m c解得F=1.25 N由牛顿第三定律得,在最高点时c棒对轨道的压力为1.25 N,方向竖直向上.。
高考物理大一轮复习单元质检十电磁感应+Word版含解析
单元质检十电磁感应(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2018·浙江义乌月考)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动.保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故A错误;B.保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故B错误;C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量周期性地改变,故一定有感应电流,故C正确;D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故D错误;故选C。
2.(2018·广东荔湾期末)如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自左向右在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为()A.沿abcda不变B.沿adcba不变C.由abcda变成adcbaD.由adcba变成abcda,在中线OO'右侧磁场向外,左侧磁场向里。
当导线框位于中线OO'左侧运动时,磁场向里,磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向为abcda ;当导线框经过中线OO' ,磁场方向先向里,后向外,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律,可知感应电流方向为abcda;当导线框位于中线OO'右侧运动时,磁场向外,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流方向为abcda;故选A。
高考物理大一轮复习题：第十单元 电磁感应 作业46 Word版含答案
题组层级快练(四十六)一、选择题1.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两个方向以v 、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )A ．导体框中产生的感应电流方向相同B ．导体框中产生的焦耳热相同C ．导体框ad 边两端电势差相同D ．通过导体框截面的电荷量相同答案 AD解析 由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同，选项A 正确；热量Q＝I 2Rt ＝(BLv R )2R ·L v ＝B 2L 3v R ，可知导体框产生的焦耳热与运动速度有关，选项B 错误；电荷量q ＝It ＝BLv R ·L v ＝BL 2R，故通过截面的电荷量与速度无关，电荷量相同，选项D 正确；以速度v 拉出时，U ad ＝14BLv ，以速度3v 拉出时，U ad ＝34BL ·3v ，选项C 错误． 2.如图所示，电阻R ＝1 Ω、半径r 1＝0.2 m 的单匝圆形导线框P 内有一个与P 共面的圆形磁场区域Q ，P 、Q 的圆心相同，Q 的半径r 2＝0.1 m ．t ＝0时刻，Q 内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t 变化的关系是B ＝2－t(T)．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P 中感应电流I 随时间t 变化的关系图像应该是图中的()答案 C解析 由B ＝2－t 知，⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔB Δt ＝1 T/s ，且磁感应强度减小，由楞次定律得P 内电流沿顺时针方向，为负值，图A 、D 错误；又由欧姆定律得I ＝E R ＝ΔB Δt S R ＝ΔB Δt ·πr 22R＝0.01 π(A)，故选项B 错误，选项C 正确．3.两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，其余电阻均不计．如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正在增强，ΔΦΔt ＝mgd nqB ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，ΔΦΔt ＝mgd nqC ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd （R ＋r ）nqRD ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd （R ＋r ）nqR答案 C解析 设板间电压为U ，由平衡条件，得油滴受的电场力方向向上，U dq ＝mg ，上板带负电．因E ＝n ΔΦΔt ＝U ＋U R r ，故ΔΦΔt ＝mgd （R ＋r ）nqR.由楞次定律知，磁感应强度为向上在减弱或向下在增强，C 项正确．4．如图甲所示，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 从图示位置开始沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域，则图乙中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离x 的关系图像正确的是( )答案 D解析 进入磁场时，U AB 是路端电压，E ＝Bav ，所以U AB ＝34E ＝3Bav 4；完全进入后，导线框中没有感应电流，但A 、B 两端有感应电动势，大小为Bav ；穿出磁场时U AB 应该是电动势的四分之一，即Bav 4，A 点电势始终高于B 点电势，即φA >φB . 5．(2015·山东)如图甲，R 0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T 0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R 0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u ab 为正，下列u ab －t 图像可能正确的是( )答案 C解析 在第一个0.25T 0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环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；同理在第0.25T 0－0.5T 0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环a 端电势低于b 端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势逐渐变大；故C 项正确．6.如图所示，一个边长为L 的正方形线框abcd 从高处无初速度地释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L ，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x 变化的图像可能是下图中的( )答案 BD解析 线框刚进入磁场时，B 2L 2v R＝mg ，下边始终匀速切割磁感线，通过线框的感应电流的大小恒定为I 0，方向不变，线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动，当线框下边刚出磁场时，线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大。
2019届高考物理大一轮复习金考卷：电磁感应(含解析)
阶段示范性金考卷(九)(教师用书独具)本卷测试内容：电磁感应本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在第1、2、4、5、7、8小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第3、6、9、10、11、12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1. [2018·济南高三模拟]如图所示，一轻质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，发生的现象是( )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. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动解析：本题考查电磁感应现象、安培力的简单应用．磁铁插向左环，横杆不发生移动，因为左环不闭合，不能产生感应电流，不受安培力的作用；磁铁插向右环，横杆发生移动，因为右环闭合，能产生感应电流，在磁场中受到安培力的作用，选项B正确．本题难度易．答案：B2. 如图所示，在某中学实验室的水平桌面上，放置一正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向，已知该处地磁场的竖直分量向下．下列说法中正确的是( )A. 若使线圈向东平动，则b点的电势比a点的电势低B. 若使线圈向北平动，则a点的电势比d点的电势低C. 若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD. 若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba解析：由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的ab边和cd边切割磁感线，c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误；同理知B错误；若以ab为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小，由楞次定律可判定线圈中感应电流方向为abcda，C正确．答案：C3. 如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N 和摩擦力F f 的情况，以下判断正确的是()A. 靠近线圈时，F N 大于mg ，F f 向左B. 靠近线圈时，F N 小于mg ，F f 向右C. 远离线圈时，F N 小于mg ，F f 向左D. 远离线圈时，F N 大于mg ，F f 向右解析：楞次定律从阻碍相对运动角度可以表述为“来拒去留”，磁铁靠近线圈时，磁铁在线圈的左上方，线圈受到磁铁的作用力向右下方，F N 大于mg ，F f 向左，A 项正确，B 项错误；磁铁远离线圈时，磁铁在线圈的右上方，线圈受到磁铁的作用力向右上方，F N 小于mg ，F f 向左，C 项正确，D 项错误．答案：AC4. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为 ()A. Bav3 B.Bav 6C.2Bav3D. Bav解析：摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B·2a·(12v)＝Bav.由闭合电路欧姆定律得，U AB ＝ER 2＋R 4·R 4＝13Bav ，故A 正确． 答案：A5. 如图所示，E 为电池，L 是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D 1、D 2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S 是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法中错误的是()A. 刚闭合开关S 的瞬间，通过D 1、D 2的电流大小相等B. 刚闭合开关S 的瞬间，通过D 1、D 2的电流大小不相等C. 闭合开关S 待电路达到稳定，D 1熄灭，D 2比原来更亮D. 闭合开关S 待电路达到稳定，再将S 断开瞬间，D 2立即熄灭，D 1闪亮一下再熄灭解析：开关S 闭合的瞬间，线圈L 可看做暂时的断路，故通过两灯泡的电流相等，且同时亮，A 对B 错；电路稳定后，由于线圈直流电阻忽略不计，将灯泡D 1短路，灯泡D 2获得更多电压，会更亮，C 对；若断开开关S ，此时线圈与灯泡D 1构成回路，继续对其供电，灯泡D 1将闪亮一下后再逐渐熄灭，灯泡D 2无法形成回路将立即熄灭，D 对．答案：B6. 一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图所示．在0～T2时间内，直导线中电流向上如图中所示．则在0～T 时间内，下列表述正确的是( )A. 穿过线框的磁通量始终变小B. 线框中始终产生顺时针方向的感应电流C. 线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势D. 线框所受安培力的合力始终向左解析：长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，A 错误；由楞次定律可以判断在0～T 时间内，线框中始终产生俯视顺时针方向的感应电流，B 正确；穿过线框的磁通量先减小后增大，由楞次定律知线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，C 正确；由楞次定律、左手定则判断线框受安培力的合力方向先向左后向右，D 错误．答案：BC7. 将一个闭合矩形金属线框abcd 放入如图所示的匀强磁场中，图中虚线表示磁场边界，在用力将线框abcd 从磁场中以速度v 匀速拉出的过程中，下列说法中正确的是( )A. 拉线框的速度越大，通过导线横截面的电荷量越多B. 磁场越强，拉力做的功越多C. 拉力做功多少与线框的宽度bc 无关D. 线框电阻越大，拉力做的功越多解析：由q ＝I Δt ＝E R ·Δt ＝ΔΦΔtR ·Δt ＝ΔΦR 可知通过导线横截面的电荷量与线框运动速度无关，A 错误；W ＝FL 其中F 为拉力，L 为线框长度，而F ＝F 安，F 安＝BId ＝B 2d 2vR，其中d 为线框宽度，R 为线框电阻，联立得：W ＝B 2d 2v RL ，所以B 正确，C 、D 错误．答案：B8. 如图所示，一个边界为等腰直角三角形、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一固定的正方形金属框，其边长与三角形的直角边相同，每条边的材料均相同．现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框，金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．在磁场通过金属框的过程中，回路中产生的感应电动势大小E －t 图象、ab 两点的电势差U ab －t 图象正确的是( )解析：由E ＝BLv 可知导体棒切割时产生的感应电动势跟切割的有效长度成正比，由于是匀速运动，有效长度跟时间成线性关系，回路中产生的感应电动势大小先线性减小，当磁场右边界与cd 边重合时，感应电动势突变到最大，接着又从最大线性减小，所以A 、B 错误；由楞次定律知，ab 边刚开始切割磁感线时金属框中感应电流方向是逆时针方向，a 点电势低于b 点电势，ab 边相当于电源，ab 两点的电势差U ab ＝－34BLv ，直到cd 边刚开始切割磁感线的过程，ab 间电阻不变，回路中电动势线性减小，电流线性减小，ab 两点的电势差U ab 线性减小，当cd 边刚开始切割磁感线时金属框中感应电流方向是顺时针方向，电势差U ab ＝－14BLv ，同理分析，可得C错误，D 正确．答案：D9. 如图所示，电阻为R ，导线电阻均可忽略，ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m ，棒的两端分别与ab 、cd 保持良好接触，又能沿足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef 从静止下滑一段时间后闭合开关S ，则S 闭合后 ( )A. 导体棒ef 的加速度可能大于gB. 导体棒ef 的加速度一定小于gC. 导体棒ef 最终速度随S 闭合时刻的不同而不同D. 导体棒ef 的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒解析：开关闭合前，导体棒只受重力而加速下滑，闭合开关时有一定的初速度v 0，若此时F 安>mg ，则F 安－mg ＝ma.若F 安<mg ，则mg －F 安＝ma ，因为F 安的大小不确定，所以导体棒ef 的加速度可能大于g 、小于g 、等于g ，故A 正确，B 错误．无论闭合开关时初速度多大，导体棒最终的安培力应和重力平衡，故C 错误．根据能量守恒定律知，D 正确．答案：AD10. 如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时释放．三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形，A 线圈有一个缺口，B 、C 线圈闭合，但B 线圈的导线比C 线圈的粗，则( )A. 三个线圈同时落地B. A 线圈最先落地C. A 线圈最后落地D. B 、C 线圈同时落地解析：由于A 线圈上有缺口，A 中不产生感应电流，不受安培力的阻碍作用，所以A 线圈先落地，B 正确；B 、C 线圈在进入磁场的过程中，受安培力与重力作用，满足mg －B 2L 2vR ＝ma ，m ＝ρ密·4L·S，R ＝ρ电4LS，所以4ρ密LSg －B 2LSv4ρ电＝4ρ密LSa,4ρ密g －B 2v4ρ电＝4ρ密a ，a ＝g －B 2v16ρ密ρ电，由于B 、C 线圈材料相同，进入相同的磁场，所以加速度a 相同，又因为起始高度相同，所以B 、C 线圈同时落地，D 选项正确．答案：BD11. [2018·石家庄高中毕业质检一]半径为r ＝0.5 m 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的平行金属板连接，两板间距离为d ＝5 cm ，如图甲所示．金属环处在变化的磁场中，磁感应强度B 的方向垂直于纸面，变化规律如图乙所示(规定向里为正方向)．在t ＝0时刻平板间中心有一电荷量为＋q 的微粒由静止释放，运动中粒子不碰板，不计重力作用，则以下说法正确的是 ( )A. 第2 s 内上极板带负电B. 第3 s 内上极板带正电C. 第3 s 末微粒回到了原位置D. 两极板之间的电场强度大小恒为3.14 N/C解析：由B －t 图象可知第1 s 内磁场方向向里且增大，由楞次定律结合安培定则判断可知第1 s 内上极板带负电，同理可知第2 s 内和第3 s 内都是上极板带正电，选项B 正确，选项A 错误；B －t 中图线斜率大小恒定，根据法拉第电磁感应定律有感应电动势E′＝ΔB Δt πr 2，场强E ＝E′d ，联立得选项D 正确；电场力大小恒定，方向周期性变化，分析可知微粒第1 s 内向上加速，第2 s 内向上减速到零，第3 s 内向下加速，第3 s 末走到前段位移的一半，故选项C 错误．答案：BD12. 如图所示，平行光滑金属导轨与水平面的倾角为θ，下端与阻值为R 的电阻相连，匀强磁场垂直轨道平面向上，磁感应强度为B ，现使长为l 、质量为m 的导体棒从ab 位置以平行于斜面的初速度向上运动，滑行到最远位置之后又下滑，已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsin θ，g 为重力加速度，不计其他电阻，导轨足够长，则( )A. 导体棒下滑的最大速度为mgRsin θB 2l2B. R 上的最大热功率是m 2g 2Rsin 2θB 2l2C. 导体棒返回ab 位置前已经达到下滑的最大速度D. 导体棒返回ab 位置时刚好达到下滑的最大速度解析：导体棒在下滑的过程中，先做加速运动，根据牛顿第二定律得，mgsin θ－F 安＝ma ，当F 安＝mgsin θ时，速度达到最大，然后做匀速运动，又F 安＝BIl ，I ＝ER ，E ＝Blv ，联立可得，导体棒下滑的最大速度为v ＝mgRsin θB 2l 2，A 项正确；根据R 上的发热功率P 热＝I 2R ，I ＝Blv R 可知，导体棒的速度v 最大时，感应电流最大，R 上的发热功率也最大；由题意可知，导体棒上滑时的初速度v 0为最大速度，导体棒的加速度最大，mg ＋F安＝2mgsin θ，解得，F 安＝mgsin θ，v 0＝mgRsin θB 2l 2，R 上的最大发热功率P 热＝m 2g 2Rsin 2θB 2l 2，B 项正确；下滑的最大速度与上滑的初速度相同，考虑到滑动过程中导体棒的机械能不断转化为电能，所以滑动到同一位置时，下滑时的速度小于上滑时的速度，导体棒返回到ab 位置时还没有达到下滑的最大速度，而是小于最大速度，C 、D 两项错误．答案：AB第Ⅱ卷 (非选择题，共50分)二、计算题(本题共4小题，共50分)13. (10分)[山东潍坊高三质量抽样]如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L ＝1 m ，上端接有电阻R 1＝3 Ω，下端接有电阻R 2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab ，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m 过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a 与下落距离h 的关系图象如图乙所示．求：(1)磁感应强度B ；(2)杆下落0.2 m 过程中通过电阻R 2的电荷量q.解析：(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m ，当地重力加速度g ＝10 m/s 2，则杆进入磁场时的速度 v ＝2gh ＝1 m/s ①由图象知，杆进入磁场时加速度 a ＝－g ＝－10 m/s 2②由牛顿第二定律得mg －F 安＝ma ③ 回路中的电动势E ＝BLv ④ 杆中的电流I ＝ER 并⑤R 并＝R 1R 2R 1＋R 2⑥F 安＝BIL ＝B 2L 2vR 并⑦得B ＝2mgR 并L 2v＝2 T ⑧ (2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt⑨ 杆中的平均电流I ＝ER 并⑩通过杆的电荷量Q ＝I ·Δt ⑪ 通过R 2的电量q ＝13Q ＝0.05 C ⑫答案：(1)2 T (2)0.05 C14. (12分)一电阻为R 的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图a 所示，已知通过圆环的磁通量随时间t 的变化关系如图b 所示，图中的最大磁通量Φ0和变化周期T 都是已知量，求：(1)在t ＝0到t ＝T/4的时间内，通过金属圆环横截面的电荷量q ； (2)在t ＝0到t ＝2T 的时间内，金属圆环所产生的电热Q.解析：(1)由磁通量随时间的变化图线可知在t ＝0到t ＝T/4时间内，金属圆环中的感应电动势E 1＝Φ0T/4＝4Φ0T① 在以上时段内，金属圆环中的电流为I 1＝E 1R ②则在这段时间内通过金属圆环横截面的电荷量 q ＝I 1t 1③联立求解得q ＝Φ0R④(2)在t ＝T/4到t ＝T/2和t ＝3T/4到t ＝T 时间内，金属圆环中的感应电动势E 2＝0⑤ 在t ＝T/2到t ＝3T/4时间内，金属圆环中的感应电动势E 3＝Φ0T/4＝4Φ0T⑥ 由欧姆定律可知在以上时段内，金属圆环中的电流为 I 3＝4Φ0TR⑦ 在t ＝0到t ＝2T 时间内金属圆环所产生的电热 Q ＝2(I 21Rt 1＋I 23Rt 3)⑧ 联立求解得Q ＝16Φ2RT ⑨答案：(1)Φ0R (2)16Φ20RT15. (12分) 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d ＝0.5 m ，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 Ω的电阻连接．右端通过导线与阻值R 1＝4 Ω的小灯泡L 连接．在CDFE 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长l ＝2 m ，有一阻值r ＝2 Ω的金属棒PQ 放置在靠近磁场边界CD 处．CDFE 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化如图乙所示．在t ＝0至t ＝4 s 内，金属棒PQ 保持静止，在t ＝4 s 时使金属棒PQ 以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t ＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF 处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：(1)通过小灯泡的电流；(2)金属棒PQ 在磁场区域中运动的速度大小．解析：(1)t ＝0至t ＝4 s 内，金属棒PQ 保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势 电路中r 与R 并联，再与R L 串联，电路的总电阻 R 总＝R L ＋RrR ＋r＝5 Ω此时感应电动势 E ＝ΔΦΔt ＝dl ΔBΔt＝0.5×2×0.5 V＝0.5 V 通过小灯泡的电流为I ＝ER 总＝0.1 A(2)当金属棒在磁场区域中运动时，由金属棒切割磁感线产生电动势，电路为R 与R L 并联，再与r 串联，此时电路的总电阻R′总＝r ＋RR L R ＋R L ＝2 Ω＋4×24＋2 Ω＝103Ω 由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流I L ＝0.1 A ，则流过金属棒的电流为 I′＝I L ＋I R ＝I L ＋R L I LR＝0.3 A 电动势E′＝I′R′总＝Bdv解得金属棒PQ 在磁场区域中运动的速度大小 v ＝1 m/s.答案：(1)0.1 A (2)1 m/s16. (16分) 如图甲所示，质量为m 的导体棒ab 垂直放在相距为l 的平行且无限长的金属导轨上，导体棒ab 与平行金属导轨的摩擦因数为μ，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器连入电路的阻值，不计其他电阻．现由静止释放导体棒，当通过R 的电荷量达到q 时，导体棒ab 刚好达到最大速度．重力加速度为g.(1)求从释放导体棒到棒达到最大速度时下滑的距离s 和最大速度v m ；(2)若将左侧的定值电阻和滑动变阻器换为水平放置的电容为C 的平行板电容器，如图乙所示，导体棒ab 由静止释放到达到(1)中的速度v m 需要多少时间(用v m 表示最大速度)?解析：(1)对于闭合回路，在全过程中，根据法拉第电磁感应定律得ab 中的平均感应电动势 E ＝ΔΦΔt ＝Bls Δt①由闭合电路欧姆定律得通过R 的平均电流I ＝ER ＋R x② 通过R 的电荷量q ＝I Δt ③ 联立①②③得：s ＝R ＋R xBlq在ab 加速下滑的过程中，根据牛顿第二定律： mgsin θ－μmgcos θ－F A ＝ma ④ 式中安培力F A ＝BIl ⑤其中I ＝BlvR ＋R x⑥当④中的加速度为0时，ab 的速度v ＝v m ⑦ 联立④⑤⑥⑦得：v m ＝mgB 2l2(R ＋R x )(sin θ－μcos θ)(2)设ab 下滑的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过ab 的电流为i ，则： mgsin θ－μmgcos θ－Bil ＝ma ⑧设在时间间隔Δt 内平行板电容器增加的电荷量为ΔQ ，则： i ＝ΔQ Δt⑨ 此时平行板电容器两端的电压的增量为ΔU ＝Bl Δv ⑩ 根据电容的定义C ＝ΔQΔU ⑪而Δv ＝a Δt ⑫联立上面各式得ab 下滑的加速度 a ＝θ－μcos θm ＋B 2l 2Cg上式表明ab 做初速度为0的匀加速运动，所以 t ＝＋B 2l 2mθ－μcos θ答案：(1)R ＋R x Bl q mgB 2l 2(R ＋R x )(sin θ－μcos θ)(2)＋B 2l 2mθ－μcos θ。
2022高考物理单元测试卷——第10单元 电磁感应(含答案)
2022高考物理单元测试卷第10单元电磁感应一、单项选择题1、两个完全相同的灵敏电流归讣，按图所示的连接方式，用导线连接起来，当外力把电流计□的指针向右边拨动的过程中，电流计］的指针将（）ARA.向右摆动B.向左摆动C.静止不动D.发生摆动，但不知道电流计的内部结构情况，故无法确定摆动方向2、下列说法正确的是（）A.法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系B.奥斯特实现了“磁生电”，使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入C.爱因斯坦首提“能量子”概念，是量子力学的奠基人D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论3、一条形磁铁从某一高度处由静止释放，竖直向下穿过导线圈，当磁铁的S端经过A，N端经过B时，下列关于线圈中感应电流的方向和所受安培力的说法中正确的是（）*'A旦SXA.感应电流方向相同，线圈所受安培力的方向相同B.感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相反C.感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相同D.感应电流方向相同，线圈所受安培力的方向相反4、下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（）A.磁感应强度B.磁通量C.安培力D.磁感线5、下列家用电器中，利用电磁感应原理进行工作的是（）A.电吹风B.电冰箱C.电饭煲D.电话机6、如图所示，长为0.5m的通电直导线垂直放置在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外。
当直导线通有大小为1A、方向竖直向上的电流时，所受安培力为（）•■•••B•••A.0.1N，方向水平向左B.0.1N,方向水平向右C.0.2N，方向水平向左D.0.2N，方向水平向右7、如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是（）A.将磁铁插入螺线管的过程中B.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中C.磁铁静止而将螺线管向上移动D.磁铁放在螺线管中不动时8、纸面内的两根导线相互平行，通有同向且等大的电流，则（）A.两导线相互排斥C.两导线之间与两导线距离相等处磁场方向垂直于纸面向里D.两导线之间与两导线距离相等处磁场方向垂直于纸面向外9、长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在匀强磁场中受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为（）A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.上述说法都错误10、如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abed,放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。
高考物理电磁感应现象压轴题一轮复习及答案
高考物理电磁感应现象压轴题一轮复习及答案一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图所示，线圈工件加工车间的传送带不停地水平传送长为L ，质量为m ，电阻为R 的正方形线圈，在传送带的左端线圈无初速地放在以恒定速度v 匀速运动的传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v 后，线圈与传送带始终相对静止，并通过一磁感应强度为B 、方向竖直向上的匀强磁场，已知当一个线圈刚好开始匀速度运动时，下一个线圈恰好放在传送带上，线圈匀速运动时，每两个线圈间保持距离L 不变，匀强磁场的宽度为3L ，求：(1)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q ．(2)在某个线圈加速的过程中，该线圈通过的距离S 1和在这段时间里传送带通过的距离S 2之比．(3)传送带每传送一个线圈，电动机多消耗的电能E （不考虑电动机自身的能耗）【答案】(1)232B L vQ R= (2) S 1:S 2=1:2 (3)E=mv 2+2B 2L 3v/R【解析】 【分析】 【详解】(1)线圈匀速通过磁场，产生的感应电动势为E=BLv ，则每个线圈通过磁场区域产生的热量为223()22BLv L B L vQ Pt R v R===(2)对于线圈：做匀加速运动，则有S 1=vt /2 对于传送带做匀速直线运动，则有S 2=vt 故S 1：S 2=1：2(3)线圈与传送带的相对位移大小为2112vts s s s ∆=-== 线圈获得动能E K =mv 2/2=fS 1传送带上的热量损失Q /=f (S 2-S 1）=mv 2/2送带每传送一个线圈，电动机多消耗的电能为E =E K +Q +Q /=mv 2+2B 2L 3v/R 【点睛】本题的解题关键是从能量的角度研究电磁感应现象，掌握焦耳定律、E=BLv 、欧姆定律和能量如何转化是关键．2．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。
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题组层级快练(四十四)
一、选择题
1.(2016·海南)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面
内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大
小相等、方向向下的恒定电流．若( )
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
答案 D
解析根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D正确．
2．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
答案 A
解析当窗框转过90°时，平面与磁场平行时，没有磁感线穿过线框平面，穿过环面的磁通量为0.因钢窗朝南，根据楞次定律，穿过窗框的磁通量减小时，产生的感应电流的方向为逆时针，故选项A正确．
3．如图所示，面积为S的圆环始终与纸面垂直，圆环与轻杆一端相连，轻杆另一端绕垂直纸面的水平轴O转动，当转至A、C、D三位置时(D、C在同一直线上)穿过圆环的磁通量正确的是( )
A．ΦA＝ΦC＝ΦD＝BS
B．ΦA＝ΦC＝ΦD＝BScosα
C．ΦA＝ΦC＝BScosα，ΦD＝－BScosα
D．ΦA＝ΦD＝BSsinα，ΦC＝－BSsinα
答案 C
解析由题图可知圆环所在的三个位置投影到垂直于磁场方向上的面积均为Scosα，磁感线穿过A、C位置的圆环时方向是相同的，磁感线穿过D位置的圆环时与穿过A、C位置的圆环时方向是相反的，则ΦD与ΦA的符号应相反．
4．匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属环上很小一段受到的安培力．则( )
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向
C．f1方向指向圆心，f2方向指向圆心
D．f2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心
答案AD
解析在Oa段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的，选项A正确，选项B 错误；根据左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向，f1、f3方向指向圆心，而f2背离圆心向外，选项C错误，选项D正确．
5．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成了一个闭合回路；长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，观察到ab向左滑动．关于cd 中的电流，下列说法正确的是( )
A．电流一定增大，方向沿c向d
B．电流一定增大，方向沿d向c
C．电流一定减小，方向可能由d向c
D．电流大小恒定，方向由d到c
答案 C
解析导线左移时，线框的面积增大，由楞次定律可知原磁场一定是减小的；并且不论电流朝向哪个方向，只要电流减小，都会发生ab左移的情况；故选C.
6.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有
一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂
在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在
摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，
且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
答案 B
解析线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点摆到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，所以选B.
7．(2016·泰州质检)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是( )
A．在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大
B．在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大
C．在t1～t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流
D．在t1～t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势
答案BD
解析当螺线管内的磁感应强度随时间按题图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流，在t1时刻，感应电流为零，L内的磁通量为零，选项A错误；在t2时刻，感应电流最大，L内的磁通量最大，选项B正确；由楞次定律，在t1～t2时间内，导线框cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，L内磁通量增大，根据楞次定律，L内有顺时针方向的感应电流，选项C错误；在t1～t2时间内，L有收缩的趋势，选项。