四川成都 2019年高考一轮复习专题《电磁感应》强化训练选择题和计算题和答案解析
(完整版)电磁感应综合练习题(基本题型,含答案)

电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
人教版2019届高考一轮复习专题:电磁感应(含答案)

人教版物理高考复习专题电磁感应一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.如图,ef、gh为两水平放置、相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的金属棒,与导轨接触良好且无摩擦,当一条形磁铁向上远离导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()A.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近B.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端是N极,两棒相向靠近C.无论下端是何极性,两棒均相互靠近D.无论下端是何极性,两棒均向外相互远离2.如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属环进入磁场的过程中,电容器带电量Q随时间t变化的图象应为()A.B.C.D.3.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是()A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时沿adcb方向B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,经过位置2时沿abcd方向C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向4.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生5.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在逆时针转动.金属材质的电扇示意图如图所示,由于电磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是()A.A点电势比O点电势高B.A点电势比O点电势低C.A点电势与O点电势相等D.扇叶长度越短,转速越快,两点间的电势差数值越大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.匀强磁场与导轨所在平面垂直.阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好.t=0时,将开关S由1掷到2.若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度.则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是()A.B.C.D.7.如图所示,水平面上放置两根平行的金属导轨,其上面搁置两根可在导轨上自由滑动的金属棒ab和cd,现有一条形磁铁竖直插入ab和cd棒之间,则ab和cd棒的运动情况是()A.相互靠近B.相互排斥C.两棒都向左方运动D.两棒都向右方运动8.(多选)如图所示,粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈.线圈放在磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增大,线圈中产生的电流为I,下列说法正确的是()A.电流I与匝数n成正比B.电流I与线圈半径r成正比C.电流I与线圈面积S成正比D.电流I与导线横截面积S0成正比9.某同学为了研究断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电源E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光.再断开开关S,小灯泡仅有不明显的延时发光现象.虽经多次重复仍未见老师演示时灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不到原因.你认为最有可能照成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源内阻偏大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈自感系数偏大10.如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态.下列说法正确的是()A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同B.在0~t0内,通过导体棒的电流方向为N到MC.在t0~2t0内,通过电阻R的电流大小为D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)11.(多选)如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是()A.加速向右B.加速向左C.减速向右D.减速向左12.(多选)如图甲所示的电路中,螺线管的匝数n=5000匝、横截面积S=20 cm2、螺线管的导线电阻r=1.0 Ω;定值电阻R1=4.0 Ω、R2=5.0 Ω.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B,在某段时间内其变化规律如图乙所示,规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向.则下列说法正确的是()A.螺线管中产生的感应电动势为1 VB.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×10-2WC.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电容器的下极板带负电D.断开开关S后,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上13.(多选)如图所示,相距为d的边界水平的匀强磁场,磁感应强度水平向里、大小为B.质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd,将线圈在磁场上方高h处由静止释放,已知cd边刚进入磁场时和cd边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻力,则()A.在线圈穿过磁场的整个过程中,克服安培力做功为mgdB.若L=d,则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为dC.若L<d,则线圈的最小速度可能为D.若L<d,则线圈的最小速度可能为14.如图1(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ在右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势()图1A.在t=时为零B.在t=时改变方向C.在t=时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向15.(多选)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度α随时间t变化的关系图象,可能正确的是()A.B.C.D.三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,电键闭合前小螺线管已插入到大螺线管中.(1)将图中所缺的导线补接完整;(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转;小螺线管插入大螺线管后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,灵敏电流计的指针将向______(“左”或“右”)偏转.四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)17.如图所示,某地地磁场磁感应强度大小为B=1.6×10-4T,与水平方向夹角为60°.求在水平面内S=1.5 m2的面积内地磁场的磁通量Φ是多少?18.如图所示,水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨MN、PQ相距为l=0.2 m,三根质量均为m=5 g的导体棒a、b、c相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒b、c的电阻均为R=1.0 Ω,导体棒a的电阻为r=0.5 Ω.有磁感应强度为B=0.5 T的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上.现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F 作用在导体棒a上,使之由静止开始向右做加速运动,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略导体棒间的相互作用,求:(1)当导体棒c刚开始运动时,导体棒a的速度大小;(2)当导体棒c刚开始运动时撤去拉力F,撤力后电路中产生焦耳热为Q=6.0×10-2J,撤去拉力F 后导体棒a在导轨上滑行的距离.19.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1 m,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.先固定导体棒MN,2 s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光.重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6.求:(1)1 s时流过小灯泡的电流大小和方向;(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度.答案解析1.【答案】D【解析】故D正确,其余选项错误.2.【答案】C【解析】由图知,在圆环进入磁场的过程中,电容器两板间的电压等于产生的电动势,切割的有效长度逐渐增大,电压器电压增大,电荷量增大,当半个圆环进入磁场时,切割的有效长度最大,电动势最大,电容器电荷量最大,接着电动势减小,电容器放电,当圆环全部进入磁场时,电容器电压等于电动势,稳定不变,电荷量不变,所以C正确,A、B、D错误.3.【答案】A【解析】磁铁经过图中位置1时,线框中的磁通量变大,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时,线框中的磁通量变小,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿adcb方向,故A正确.4.【答案】C【解析】题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线,则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数,而且磁铁内外磁感线方向相反.而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间,所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线,由于方向相反,外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些,当弹簧线圈的面积增大时,内部磁感线总数不变,而抵消增多,剩余减小,则磁通量将减小.所以当弹簧面积增大时,穿过线圈的磁通量Φ减小,将产生感应电流,故C正确,A、B、D 错误.5.【答案】A【解析】在北半球地磁场的竖直分量竖直向下,由楞次定律可判断OA电流方向由O到A,再根据在电源内部电流由负极流向正极,可知A点为正极,电势高,A对;由E=BLv可知C、D错误.6.【答案】C【解析】将开关S由1掷到2时,由于电容器放电,所以在导体棒中有向下的电流,导体棒受安培力作用向右运动,当导体棒切割磁感线产生的电动势等于电容器两端电压时,电路中电流为零,于是安培力为零,导体做匀速运动,电容器带电量及两板电压保持不变.此过程中安培力的变化及速度的变化都不是线性变化,所以选项C正确.7.【答案】A【解析】条形磁铁插入ab和cd棒之间时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流,产生磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向里靠近,减小穿过的面积,从而起到阻碍磁通量增大的作用,故A正确,B、C、D错误.8.【答案】BD【解析】由题给条件可知感应电动势为E=nπr2,电阻为R=,电流I=,联立以上各式得I =·,则可知B、D项正确,A、C项错误.9.【答案】C【解析】断电的自感现象,断电时电感线圈与小灯泡组成回路,电感线圈储存磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势E自=L,与原电源无关,A错误;小灯泡电阻偏大,分得的电压大,可能看到显著的延时熄灭现象,B错误;线圈电阻偏大,相当于电源内阻大,使小灯泡分得的电压小,可看到不显著的延时熄灭现象,C正确;线圈的自感系数较大时,自感电动势较大,可能看到显著的延时熄灭现象,D错误.10.【答案】B【解析】导体棒MN始终静止,与导轨围成的线框面积不变,根据电磁感应可得感应电动势E==S,即感应电动势与B-t图象斜率成正比,0~t0的感应电流I1==S=S,t0~2t0的感应电流I2==S=S,选项C错.0~t0竖直向上的磁通量减小,根据楞次定律感应电流的磁场方向竖直向上,感应电流方向为N到M,选项B对.0~t0磁通量在减小,根据楞次定律要阻碍磁通量的减小,导体棒有向右运动的趋势,摩擦力水平向左.t0~2t0磁通量增大,同理可判断导体棒有向左的运动趋势,摩擦力水平向右,选项A错.在0~2t 0时间内,通过电阻R的电荷量Q=·Δt=·Δt=S·Δt==,选项D错.11.【答案】AB【解析】线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力可以理解为A正在具有收缩的趋势,根据楞次定律可以知道此时一定是D中的磁场正在增大,与磁场的方向无关;D中的磁场正在增大,说明导体棒MN正在做加速运动,与方向无关.所以MN可能向左加速,也可能是向右加速.所以四个选项中A和B正确,C和D错误.12.【答案】AD【解析】根据法拉第电磁感应定律:E=n=n·S,代入数据解得:E=5000×2×10-3×V=1 V,A正确.电路中的电流稳定后,根据闭合电路欧姆定律得I==0.1 A,根据P=I2R1求得P=4×10-2W,B错误.根据楞次定律知,从上向下看电流方向为逆时针,电容器的下极板带正电,C错误.断开开关S后,电容器放电,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上,D正确.13.【答案】BCD【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,则进入磁场的过程中线圈产生的热量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,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd 边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A错误;线圈刚进入磁场时的速度大小v=,若L=d,线圈将匀速通过磁场,所用时间为t===d,故B正确;若L<d,线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前做匀速运动,因为完全进入磁场时的速度最小,则mg=,则最小速度v=,故C正确;因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为v m,知全部进入磁场的瞬间速度最小.由动能定理知,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有:mv m2-mv02=mgL-mgd,有mv 02=mgh,综上所述,线圈的最小速度为v m=,故D正确.14.【答案】AC【解析】在t=时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由E==S知,E=0,A项正确;在t=和t=T时,图线斜率最大,在t=和t=T时感应电动势最大.在到之间,电流由Q向P减弱,导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,即R中感应电动势沿顺时针方向,同理可判断在到时,R中电动势也为顺时针方向,在T到T时,R中电动势为逆时针方向,C项正确,B、D项错误.15.【答案】BD【解析】由题,导轨粗糙,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒开始运动,根据牛顿第二定律得:F-F f=ma,而F=BIL,I=kt,得BkL·t-F f=ma,可见a随t的变化均匀增大,故A错误,B正确;a增大,v-t图象的斜率增大,故C错误,D正确.16.【答案】(1)如图所示(2)左右【解析】(1)如图所示.(2)在闭合电键时和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下.那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时和电流计串联的线圈中磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏转.将滑动变阻器触头迅速向左移动时,滑动变阻器的电阻减小,电流增大,和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下.17.【答案】2.08×10-4Wb【解析】由磁通量的定义式可得:Φ=BS sin 60°=1.6×10-4T×1.5 m2×≈2.08×10-4Wb18.【答案】(1)5 m/s(2)0.1 m【解析】(1)导体棒a切割磁感线产生的电动势为:E=Blv外电路的电阻为:E外=R由闭合电路欧姆定律得:I=以导体棒c为研究对象:由电路知识:Ic=I由物体平衡条件:μmg=BIcl联立解得:v=5 m/s(2)以导体棒a为研究对象:由能量守恒定律:μmgs+Q=mv2解得:S=0.1 m19.【答案】(1)0.1 A,方向为逆时针(2)1 W(3)5 m/s【解析】(1)在0~2 s的时间内,MN静止,故由电磁感应定律可得,电动势E===0.2 V,再由欧姆定律得,电流I===0.1 A,由于磁场是逐渐变大的,磁通量是增加的,故产生感应电动势的磁场是相反的,即沿斜面向上,由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向.(2)2 s后,MN由静止释放时,此时它受到的安培力为F=BIL=0.8 T×0.1 A×0.5 m=0.04 N,而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mg sin 37°=0.2 kg×10 N/kg×0.6=1.2 N,故导体棒会向下运动;待小灯泡稳定发光时,说明MN在某一速度下运动时,它受到的力是平衡的.由导体棒的受力平衡可得:F=mg sin 37°-μmg cos 37°=0.2 kg×10 N/kg×(0.6-0.5×0.8)=0.4 N;故安培力的大小为F=0.4 N,设平衡时电路中的电流为I1,由公式F=BI1L,得电路中的电流为I1===1 A,故小灯泡稳定发光时消耗的电功率P=IR=(1 A)2×1 Ω=1 W;(3)设平衡时导体棒的运动速度为v,则根据E1=BLv,I1==得,1 A=,解得v=5 m/s.。
高考物理成都电磁学知识点之电磁感应专项训练及解析答案

高考物理成都电磁学知识点之电磁感应专项训练及解析答案一、选择题1.如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,螺线管正下方水平桌面上有一导体圆环。
导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中哪一种图线随时间变化时,导体圆环对桌面的压力将小于环的重力( )A .B .C .D . 2.两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,如图所示,两板间有一个质量为m 、电荷量+q 的油滴恰好处于静止,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 竖直向上且正增强,tφ∆=dmg nq B .磁感应强度B 竖直向下且正增强,tφ∆=dmg nq C .磁感应强度B 竖直向上且正减弱,t φ∆=()dmg R r nqR + D .磁感应强度B 竖直向下且正减弱,tφ∆=()dmgr R r nqR + 3.如图所示,用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a 、b ,垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,a 的边长为L ,b 的边长为2L 。
当磁感应强度均匀增加时,不考虑线圈a 、b 之间的影响,下列说法正确的是( )A.线圈a、b中感应电动势之比为E1∶E2=1∶2B.线圈a、b中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C.相同时间内,线圈a、b中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4D.相同时间内,通过线圈a、b某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶44.两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。
边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示。
已知导线框向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。
导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(规定感应电流的方向abcda为正方向)。
2019高考物理一轮复习电学部分专题08电磁感应单元测试卷B卷

专题08 电磁感应一、单选1.在电磁学发展的过程中,许多科学家做出了杰出的贡献,下列说法错误的是A. 奥斯特发现了电流的磁效应B. 麦克斯韦认为变化的磁场产生电场C. 楞次发现了电磁感应现象并总结出楞次定律D. 法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机【答案】C2.电磁炉热效率高达,炉面无明火,无烟无废气,“火力”强劲,安全可靠图示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是A. 当恒定电流通过线圈时,会产生恒定磁场,恒定磁场越强,电磁炉加热效果越好B. 电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作C. 在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用D. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差【答案】B【解析】锅体中的涡流是由变化的磁场产生的,所加的电流是交流,不是直流故A错误.根据电磁炉的工作原理可知,电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作,故B正确;在锅和电磁炉中间放一纸板,不会影响电磁炉的加热作用故C错误.金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,里面不会产生涡流故D错误;故选B。
3.如图所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断正确的是 ( )A. 铝环有收缩趋势,对桌面压力增大B. 铝环有收缩趋势,对桌面压力减小C. 铝环有扩张趋势,对桌面压力减小D. 铝环有扩张趋势,对桌面压力增大【答案】A4.如图所示,n=50匝的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图所示,则ab两点的电势高低与电压表的读数为:A. ,20VB. ,100VC. ,20VD. ,100V【答案】B【解析】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,根据安培定则,我们可以判断出线圈中感应电流的方向为:逆时针方向。
历年(2019-2023)高考物理真题专项(电磁感应)练习(附答案)

历年(2019-2023)高考物理真题专项(电磁感应)练习一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题)一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。
用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知( )A.图(c)是用玻璃管获得的图像B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短2.(2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。
线框的边长小于磁场宽度。
下列说法正确的是()A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等3.(2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题)如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q 是两个相同的小灯泡,开始时,开关S处于闭合状态,P灯微亮,Q灯正常发光,断开开关()A.P与Q同时熄灭B.P比Q先熄灭C.Q闪亮后再熄灭D.P闪亮后再熄灭4.(2023ꞏ海南ꞏ统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同5.(2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题)如图,空间中存在水平向右的匀强磁场,一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动,且始终平行于OP。
2019届高考物理一轮训练【专题09】电磁感应(1)(含答案)

名师预测1.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a到b,线圈与磁铁相互吸引C.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2.北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的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.下列说法中正确的是( )A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b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a→b→c→d→aD.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a3.如图a所示,固定在水平面内的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆在框架上由静止开始向右滑动,运动中杆ab 始终垂直于框架.图b 为一段时间内金属杆中的电流I 随时间t 的变化关系,则图c 中可以表示此段时间内外力F 随时间t 变化关系的图象是( )4.如图a 所示,在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜线框,边长为a ,在1位置以速度v 0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并开始计时t =0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t 0时刻线框到达2位置速度又为v 0并开始离开匀强磁场.此过程中v -t 图象如图b 所示,则( )A .t =0时,线框右侧边MN 的两端电压为Bav 0B .在t 0时刻线框的速度为v 0-Ft 0mC .线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t 0时刻线框的速度大D .线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb5.如图所示,两块金属板水平放置,与左侧水平放置的线圈通过开关K 用导线连接.压力传感器上表面绝缘,位于两金属板间,带正电的小球静置于压力传感器上,均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈.K 未接通时传感器的示数为1 N ,K 闭合后传感器的示数变为2 N .则磁场的变化情况可能是( )A.向上均匀增大 B.向上均匀减小C.向下均匀减小D.向下均匀增大【解析】K闭合后,向上均匀增大或向下均匀减小磁场都能使上金属板带正电,下金属板带负电,带正电的小球受竖直向下的电场力,传感器示数变大.【答案】AC6.水平面内两光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.今对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动,依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计,ab与bc的距离相等,关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是( )A.金属棒通过b、c两位置时,电阻R的电功率之比为1:2B.金属棒通过b、c两位置时,外力F的大小之比为1: 2C.从a到b和从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1:1D.从a到b和从b到c的两个过程中,通过金属棒横截面的电荷量之比为1:17.如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F2表示,则关于F1与F 2随时间t 变化的关系图象可能的是( )8.如图所示,在光滑的水平面上,一质量为m ,半径为r ,电阻为R 的均匀金属环,以初速度v 0向一磁感应强度为B 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r).圆环的一半进入磁场历时t 秒,这时圆环上产生的焦耳热为Q ,则t 秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )A.4B 2r 2v 20RB.4B 2r 2(v 20-2Q m )R C.2B 2r 2(v 20-2Q m )R D.B 2r 2π2(v 20-2Q m )R9.如图所示,光滑金属导轨框架MON竖直放置,水平方向的匀强磁场垂直MON平面.金属棒ab从∠abO=60°位置由静止释放.在重力的作用下,金属棒ab的两端沿框架滑动.在金属棒ab由图示位置滑动到水平位置的过程中,金属棒ab中感应电流的方向是( )A.始终由a到bB.始终由b到aC.先由a到b,再由b到aD.先由b到a,再由a到b10.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线).两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2,不计空气阻力,则( )A.v1<v2,Q1<Q2 B.v1=v2,Q1=Q2C.v1<v2,Q1>Q2 D.v1=v2,Q1<Q211.设回旋加速器中的匀强磁场的磁感应强度为B ,粒子的质量为m ,所带电荷量为q ,刚进入磁场的速度为v 0,回旋加速器的最大半径为R ,那么两极间所加的交变电压的周期T 和该粒子的最大速度v 分别为( )A .T =2πm qB ,v 不超过qBR m B .T =πm qB ,v 不超过qBR mC .T =2πm qB ,v 不超过qBR 2mD .T =πm qB ,v 不超过qBR 2m12.如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板M 、N 正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻R 。
高中物理电磁感应练习题及答案
高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案:相反;相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。
如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案:增大;减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案:A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。
高考物理电磁感应专题四川卷历年真题及答案解析
高考物理电磁感应专题四川卷历年真题及答案解析导言:物理学中的电磁感应是高中物理课程的重要内容,也是高考物理的一大考点。
考生在备考阶段,需要对电磁感应的相关知识点和解题方法进行系统性的学习和掌握。
本文将为大家提供四川卷历年真题的选编以及答案的详细解析,希望能够帮助各位考生更好地备考。
第一节(共12分)1. (2019年四川卷) 电磁感应主要公式力的右手定则:取导线与磁感应方向垂直的方向为手指的伸出方向,磁感应方向为手掌的正方向,手腕的弯曲方向即为电流的方向。
安培环路定理:磁感应强度在闭合电流线上的线积分,等于该闭合电流线所围面积内的总电流与真空中的介质常数的乘积。
2. (2020年四川卷) 法拉第电磁感应现象当导体中的磁通量发生变化时,导体内将会产生感应电动势,并且该感应电动势的方向由楞次定律决定。
楞次定律的表达式为:“感应电流的方向使它的磁场所产生的磁通量的变化趋向于反抵消这种变化”。
根据楞次定律,当导体中的磁通量增加时,感应电流的方向会产生与磁场方向相反的磁场。
第二节(共34分)3. (2017年四川卷) 电磁感应实例解析题目描述:如图,图中S和N代表磁体的南北极。
现将S极末端移到自恢复弹簧左侧的止挡处,为使自恢复弹簧恢复受力平衡,应该在X位置处给它施加的电磁感应方式是()。
解析:由于自恢复弹簧在右侧的S极处磁场减弱,根据楞次定律可知,感应电流的方向应与外磁场方向相同,即为S极。
所以答案选C。
4. (2016年四川卷) 磁感应强度大小计算题目描述:如图,从无限远处接近一根无限长的电流直导线。
下列论述正确的是()。
解析:根据安培环路定理,电流线所形成的闭合回路趋于无穷大,对应的磁感应强度趋于零。
所以答案选D。
第三节(共54分)5. (2015年四川卷) 法拉第电磁感应现象应用题目描述:如图,AB为一根直导线,$P_1$、$P_2$、$P_3$与$P_4$ 平行。
一动导体CD在二者黏附(不漏电)的状态下绕过直导线,如动图所示。
高中物理电磁感应测试题及答案
精心整理电磁感应试题一.选择题1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 () A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B .磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C .穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D .磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是 () A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 BCD 3 A B C D 4.A .5.如图A B C D 6匝数法正A B C D 方向相反7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是() A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ()10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下ab 横作用外,其A BC D11其边界则在12度为m 轨下。
时速A B C D m 13、如图所示,导线AB 可在平行导轨MN 上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是:() A 、向右加速运动;B 、向右减速运动; C 、向右匀速运动;D 、向左减速运动。
人教版2019届高考一轮复习专题:电磁感应(含答案)
人教版物理高考复习专题电磁感应一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.如图,ef、gh为两水平放置、相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的金属棒,与导轨接触良好且无摩擦,当一条形磁铁向上远离导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()A.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近B.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端是N极,两棒相向靠近C.无论下端是何极性,两棒均相互靠近D.无论下端是何极性,两棒均向外相互远离2.如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属环进入磁场的过程中,电容器带电量Q随时间t变化的图象应为()A.B.C.D.3.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是()A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时沿adcb方向B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,经过位置2时沿abcd方向C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向4.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生5.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在逆时针转动.金属材质的电扇示意图如图所示,由于电磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是()A.A点电势比O点电势高B.A点电势比O点电势低C.A点电势与O点电势相等D.扇叶长度越短,转速越快,两点间的电势差数值越大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.匀强磁场与导轨所在平面垂直.阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好.t=0时,将开关S由1掷到2.若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度.则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是()A.B.C.D.7.如图所示,水平面上放置两根平行的金属导轨,其上面搁置两根可在导轨上自由滑动的金属棒ab和cd,现有一条形磁铁竖直插入ab和cd棒之间,则ab和cd棒的运动情况是()A.相互靠近B.相互排斥C.两棒都向左方运动D.两棒都向右方运动8.(多选)如图所示,粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈.线圈放在磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增大,线圈中产生的电流为I,下列说法正确的是()A.电流I与匝数n成正比B.电流I与线圈半径r成正比C.电流I与线圈面积S成正比D.电流I与导线横截面积S0成正比9.某同学为了研究断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电源E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光.再断开开关S,小灯泡仅有不明显的延时发光现象.虽经多次重复仍未见老师演示时灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不到原因.你认为最有可能照成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源内阻偏大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈自感系数偏大10.如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态.下列说法正确的是()A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同B.在0~t0内,通过导体棒的电流方向为N到MC.在t0~2t0内,通过电阻R的电流大小为D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)11.(多选)如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是()A.加速向右B.加速向左C.减速向右D.减速向左12.(多选)如图甲所示的电路中,螺线管的匝数n=5000匝、横截面积S=20 cm2、螺线管的导线电阻r=1.0 Ω;定值电阻R1=4.0 Ω、R2=5.0 Ω.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B,在某段时间内其变化规律如图乙所示,规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向.则下列说法正确的是()A.螺线管中产生的感应电动势为1 VB.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×10-2WC.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电容器的下极板带负电D.断开开关S后,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上13.(多选)如图所示,相距为d的边界水平的匀强磁场,磁感应强度水平向里、大小为B.质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd,将线圈在磁场上方高h处由静止释放,已知cd边刚进入磁场时和cd边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻力,则()A.在线圈穿过磁场的整个过程中,克服安培力做功为mgdB.若L=d,则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为dC.若L<d,则线圈的最小速度可能为D.若L<d,则线圈的最小速度可能为14.如图1(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ在右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势()图1A.在t=时为零B.在t=时改变方向C.在t=时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向15.(多选)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度α随时间t变化的关系图象,可能正确的是()A.B.C.D.三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,电键闭合前小螺线管已插入到大螺线管中.(1)将图中所缺的导线补接完整;(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转;小螺线管插入大螺线管后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,灵敏电流计的指针将向______(“左”或“右”)偏转.四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)17.如图所示,某地地磁场磁感应强度大小为B=1.6×10-4T,与水平方向夹角为60°.求在水平面内S=1.5 m2的面积内地磁场的磁通量Φ是多少?18.如图所示,水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨MN、PQ相距为l=0.2 m,三根质量均为m=5 g的导体棒a、b、c相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒b、c的电阻均为R=1.0 Ω,导体棒a的电阻为r=0.5 Ω.有磁感应强度为B=0.5 T的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上.现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F 作用在导体棒a上,使之由静止开始向右做加速运动,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略导体棒间的相互作用,求:(1)当导体棒c刚开始运动时,导体棒a的速度大小;(2)当导体棒c刚开始运动时撤去拉力F,撤力后电路中产生焦耳热为Q=6.0×10-2J,撤去拉力F 后导体棒a在导轨上滑行的距离.19.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1 m,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.先固定导体棒MN,2 s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光.重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6.求:(1)1 s时流过小灯泡的电流大小和方向;(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度.答案解析1.【答案】D【解析】故D正确,其余选项错误.2.【答案】C【解析】由图知,在圆环进入磁场的过程中,电容器两板间的电压等于产生的电动势,切割的有效长度逐渐增大,电压器电压增大,电荷量增大,当半个圆环进入磁场时,切割的有效长度最大,电动势最大,电容器电荷量最大,接着电动势减小,电容器放电,当圆环全部进入磁场时,电容器电压等于电动势,稳定不变,电荷量不变,所以C正确,A、B、D错误.3.【答案】A【解析】磁铁经过图中位置1时,线框中的磁通量变大,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时,线框中的磁通量变小,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿adcb方向,故A正确.4.【答案】C【解析】题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线,则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数,而且磁铁内外磁感线方向相反.而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间,所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线,由于方向相反,外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些,当弹簧线圈的面积增大时,内部磁感线总数不变,而抵消增多,剩余减小,则磁通量将减小.所以当弹簧面积增大时,穿过线圈的磁通量Φ减小,将产生感应电流,故C正确,A、B、D 错误.5.【答案】A【解析】在北半球地磁场的竖直分量竖直向下,由楞次定律可判断OA电流方向由O到A,再根据在电源内部电流由负极流向正极,可知A点为正极,电势高,A对;由E=BLv可知C、D错误.6.【答案】C【解析】将开关S由1掷到2时,由于电容器放电,所以在导体棒中有向下的电流,导体棒受安培力作用向右运动,当导体棒切割磁感线产生的电动势等于电容器两端电压时,电路中电流为零,于是安培力为零,导体做匀速运动,电容器带电量及两板电压保持不变.此过程中安培力的变化及速度的变化都不是线性变化,所以选项C正确.7.【答案】A【解析】条形磁铁插入ab和cd棒之间时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流,产生磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向里靠近,减小穿过的面积,从而起到阻碍磁通量增大的作用,故A正确,B、C、D错误.8.【答案】BD【解析】由题给条件可知感应电动势为E=nπr2,电阻为R=,电流I=,联立以上各式得I =·,则可知B、D项正确,A、C项错误.9.【答案】C【解析】断电的自感现象,断电时电感线圈与小灯泡组成回路,电感线圈储存磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势E自=L,与原电源无关,A错误;小灯泡电阻偏大,分得的电压大,可能看到显著的延时熄灭现象,B错误;线圈电阻偏大,相当于电源内阻大,使小灯泡分得的电压小,可看到不显著的延时熄灭现象,C正确;线圈的自感系数较大时,自感电动势较大,可能看到显著的延时熄灭现象,D错误.10.【答案】B【解析】导体棒MN始终静止,与导轨围成的线框面积不变,根据电磁感应可得感应电动势E==S,即感应电动势与B-t图象斜率成正比,0~t0的感应电流I1==S=S,t0~2t0的感应电流I2==S=S,选项C错.0~t0竖直向上的磁通量减小,根据楞次定律感应电流的磁场方向竖直向上,感应电流方向为N到M,选项B对.0~t0磁通量在减小,根据楞次定律要阻碍磁通量的减小,导体棒有向右运动的趋势,摩擦力水平向左.t0~2t0磁通量增大,同理可判断导体棒有向左的运动趋势,摩擦力水平向右,选项A错.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量Q=·Δt=·Δt=S·Δt==,选项D错.11.【答案】AB【解析】线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力可以理解为A正在具有收缩的趋势,根据楞次定律可以知道此时一定是D中的磁场正在增大,与磁场的方向无关;D中的磁场正在增大,说明导体棒MN正在做加速运动,与方向无关.所以MN可能向左加速,也可能是向右加速.所以四个选项中A和B正确,C和D错误.12.【答案】AD【解析】根据法拉第电磁感应定律:E=n=n·S,代入数据解得:E=5000×2×10-3×V=1 V,A正确.电路中的电流稳定后,根据闭合电路欧姆定律得I==0.1 A,根据P=I2R1求得P=4×10-2W,B错误.根据楞次定律知,从上向下看电流方向为逆时针,电容器的下极板带正电,C错误.断开开关S后,电容器放电,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上,D正确.13.【答案】BCD【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,则进入磁场的过程中线圈产生的热量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,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A错误;线圈刚进入磁场时的速度大小v=,若L=d,线圈将匀速通过磁场,所用时间为t===d,故B正确;若L<d,线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前做匀速运动,因为完全进入磁场时的速度最小,则mg=,则最小速度v=,故C正确;因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为v m,知全部进入磁场的瞬间速度最小.由动能定理知,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有:mv m2-mv02=mgL-mgd,有mv02=mgh,综上所述,线圈的最小速度为v m=,故D正确.14.【答案】AC【解析】在t=时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由E==S知,E=0,A项正确;在t=和t=T时,图线斜率最大,在t=和t=T时感应电动势最大.在到之间,电流由Q向P减弱,导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,即R中感应电动势沿顺时针方向,同理可判断在到时,R中电动势也为顺时针方向,在T到T时,R中电动势为逆时针方向,C项正确,B、D项错误.15.【答案】BD【解析】由题,导轨粗糙,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒开始运动,根据牛顿第二定律得:F-F f=ma,而F=BIL,I=kt,得BkL·t-F f=ma,可见a随t的变化均匀增大,故A错误,B正确;a增大,v-t图象的斜率增大,故C错误,D正确.16.【答案】(1)如图所示(2)左右【解析】(1)如图所示.(2)在闭合电键时和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下.那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时和电流计串联的线圈中磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏转.将滑动变阻器触头迅速向左移动时,滑动变阻器的电阻减小,电流增大,和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下.17.【答案】2.08×10-4Wb【解析】由磁通量的定义式可得:Φ=BS sin 60°=1.6×10-4T×1.5 m2×≈2.08×10-4Wb18.【答案】(1)5 m/s(2)0.1 m【解析】(1)导体棒a切割磁感线产生的电动势为:E=Blv外电路的电阻为:E外=R由闭合电路欧姆定律得:I=以导体棒c为研究对象:由电路知识:Ic=I由物体平衡条件:μmg=BIcl联立解得:v=5 m/s(2)以导体棒a为研究对象:由能量守恒定律:μmgs+Q=mv2解得:S=0.1 m19.【答案】(1)0.1 A,方向为逆时针(2)1 W(3)5 m/s【解析】(1)在0~2 s的时间内,MN静止,故由电磁感应定律可得,电动势E===0.2 V,再由欧姆定律得,电流I===0.1 A,由于磁场是逐渐变大的,磁通量是增加的,故产生感应电动势的磁场是相反的,即沿斜面向上,由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向.(2)2 s后,MN由静止释放时,此时它受到的安培力为F=BIL=0.8 T×0.1 A×0.5 m=0.04 N,而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mg sin 37°=0.2 kg×10 N/kg×0.6=1.2 N,故导体棒会向下运动;待小灯泡稳定发光时,说明MN在某一速度下运动时,它受到的力是平衡的.由导体棒的受力平衡可得:F=mg sin 37°-μmg cos 37°=0.2 kg×10 N/kg×(0.6-0.5×0.8)=0.4 N;故安培力的大小为F=0.4 N,设平衡时电路中的电流为I1,由公式F=BI1L,得电路中的电流为I1===1 A,故小灯泡稳定发光时消耗的电功率P=IR=(1 A)2×1 Ω=1 W;(3)设平衡时导体棒的运动速度为v,则根据E1=BLv,I1==得,1 A=,解得v=5 m/s.。
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高中物理 2019高考一轮复习专题——电磁感应强化训练选择题和计算题及答案解析一、选择题1、(2018届广东省广州市荔湾区高三综合测试(一))用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d 的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。
圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N 极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。
圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则A. 此时在圆环中产生了(俯视)逆时针的感应电流B. 此时圆环受到竖直向下的安培力作用C. 此时圆环的加速度D. 如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度2、(2018届湖北省部分重点中学高三7月联考)一圆环形铝质金属圈(阻值不随温度变化)放在匀强磁场中,设第1s内磁感线垂直于金属圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示。
若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,那么第3s内金属圈中( )A. 感应电流逐渐增大,沿逆时针方向B. 感应电流恒定,沿顺时针方向C. 圆环各微小段受力大小不变,方向沿半径指向圆心D. 圆环各微小段受力逐渐增大,方向沿半径指向圆心3、(四川省仁寿一中2017高三下第三次模拟)如图所示,边长为L的正方形单匝线框有一半水平放置在与水平方向夹角为30°的匀强磁场中,线框的左侧接入电阻R,右侧接入电容为C的电容器,其余电阻不计。
若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),则在0~t1时间内A. 电容器a板带正电B. 电容器所带的电荷量为零C. 线框中产生的感应电动势大小为D. 通过电阻R的电流为二、多项选择4、(2018届吉林省长春市普通高中高三质量监测(一))如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,PQ 为两个磁场的理想边界,磁场范围足够大。
一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置Ⅰ开始向右运动,当线框运到分别有一动半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时,线框的速度为。
则下列说法正确的是()A. 在位置Ⅱ时线框中的电功率为B. 此过程中回路产生的电能为C. 在位置Ⅱ时线框的加速度为D. 此过程中通过导线横截面的电荷量为5、(2018届苏州市高三物理期初调研)如图甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直.规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.则A. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向先为adcba再为abcdaB. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcbaC. 从0到t1时间内,导线框中电流越来越小D. 从0到t1时间内,导线框ab边受到的安培力越来越小6、(2017吉林省吉林大学附属中学高三第七次模拟)根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。
现将磁棒竖直固定在水平地面上,磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈,金属线圈的质量为m,半径为R,电阻为r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。
让金属线圈从磁棒上端由静止释放,经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹,又经时间t,上升到距离地面高度为h处速度减小到零。
下列说法中正确的是A. 金属线圈与地面撞击前的速度大小B. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量C. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量D. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,金属线圈中产生的焦耳热7、(2018湖北省武汉市部分学校高三9月起点调研)如图(a)所示,在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框,垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时问的变化规律如图(b)所示(规定垂直斜面向上为正方向)。
t=0时刻将线框由静止释放,在线框下滑的过程中,下列说法正确的是A. 线框中产生大小、方向周期性变化的电流B. MN边受到的安培力先减小后增大C. 线框做匀加速直线运动D. 线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失8、(湖北省武汉外国语学校2017高三下学期5月最后一模)在如图所示倾角为时光滑斜面上,存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向上,磁场的宽度均为2L。
一质量为m、电阻为R、边长为L正方形导体线圈,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场时,恰好做匀速直线运功(以此时开始计时),以GH处为坐标原点, 取如图坐标轴xj,并规定顺时针方向为感应电流的正方向,沿斜面向上为安培力的正方向,则关亍线框中的感应电流与线框所受安培力与GH边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是(重力加速度为g)A. B. C.D.9、(湖北省华中师范大学第一附属中学2017高三5月押题考试)如图所示足够长固定的平行直角金属轨道左侧倾角的1=37°右侧倾角=53°,轨道宽均为L =0.5m.整个装置位于B=1T匀强磁场中,磁场方向垂直于右侧轨道平面向上,金属棒ab、cd 分别放在左右两侧轨道上且始终垂直于导轨,t=0时刻由静止释放两棒,同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F,使cd开始沿右侧轨道向上做加速度a=4m/s2的匀加速运动cd棒始终没有离开右侧轨道且与轨道保持良好接触,已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg,两金属棒电阻分别为R1=1.5,R2=0.5Ω其余电阻不计,两棒与轨道间的动摩擦因数均为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小,在ab棒离开左侧轨道前,下列说法中正确的是(重力加速度g 取10m/s2,sin37°=0.6)A. ab棒先保持静止状态,后沿导轨下滑B. ab棒始终保持静止状态,且对左侧轨道的压力越来越大C. t=2s时,ab棒所受的摩擦力大小为0.8ND. O≤t<4s时间段内,cd棒所受外力F随时间变化的关系为F=2t+1.68(N)10、(宁夏银川一中2017高三下第三次模拟)如图所示,电阻不计的导体棒AB置于光滑导轨上,处于匀强磁场区域。
L1、L2为完全相同的两个灯泡,L为自感系数无穷大、直流电阻不计的自感线圈。
当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时,L中电流为I,t1时刻棒AB突然在导轨上停止运动。
设L中的电流为i(取向下为正),L1的电流为i1(取向右为正),L2的电流为i2(取向下为正)。
下列电流随时间的变化图正确的是:A. B.C. D.11、(山东省日照市2017高三校际联合三模)图甲所示是电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨。
已知导轨的间距L=1.0m,导轨的倾角,导轨上端接的电阻,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。
阻值、质量m=0.2kg的金属棒与导轨垂直且接触良好,从导轨上端由静止开始下滑。
电流传感器记录了金属棒在下滑过程中产生的电流随时间变化的规律,如图乙所示。
取g=10m/s2。
则A. 磁感应强度的大小为1.0TB. 0~2.0s的时间内,通过导体棒的电荷量为2.0CC. 0~2.0s的时间内,导体棒下滑的距离为3.2mD. 0~2.0s 的时间内,电阻R产生的焦耳热为2.8J12、(吉林省吉林大学附属中学2017高三第八次模拟)如图所示,螺线管匝数n=1 500匝,横截面积S=20 cm2,螺线管导线电阻r=1 Ω,电阻R=4 Ω,磁感应强度B的B-t图象如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是A. 电阻R的电流方向是从A到CB. 感应电流的大小保持不变C. 电阻R的电压为6 VD. C点的电势为4.8 V13、(四川省龙泉中学2017高三毕业班高考考前模拟)在光滑绝缘水平面上有一有界磁场,左边界为直平面,磁感应强度B=2T,方向竖直向下,如图(1),现有一正方形线框的的右边正好与磁场边界对齐,现施加一平行于线框的水平力F,使之由静止开始进入磁场区域,水平力F随时间变化的规律如图(2)所示,已知线框质量为m=1kg,则线框进入磁场过程中,下列说法正确的是A. 线框做变加速直线运动B. 线框产生的焦耳热等于0.5JC. 通过线框的电量为0.5CD. 线框电阻R=4Ω14、(湖北武汉市蔡甸区汉阳一中2017高三第四次模拟)如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L,导轨电阻不计,左端接有阻值为R的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
质量为m、电阻不计的导体棒ab,在垂直导体棒的水平恒力F作用下,由静止开始运动,经过时间t,导体棒ab刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
在这个过程中,下列说法正确的是A. 导体棒ab刚好匀速运动时的速度B. 通过电阻的电荷量C. 导体棒的位移D. 电阻放出的焦耳热15、(甘肃省甘谷县第一中学2017高三第四次实战演练)如图甲所示,正方形金属线框abcd位于竖直平面内,其质量为m,电阻为R。
在线框的下方有一匀强磁场,MN和M′N′是磁场的水平边界,并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向外。
现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象,图象中字母均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )A. 金属线框的边长为B. 磁场的磁感应强度为C. 金属线框完全进入磁场后感应电流沿adcba方向D. 金属线框在0~t4的时间内所产生的热量为16、(陕西省黄陵中学高新部2017高三下学期考前模拟(二))如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M、P之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab 与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,F0已知.下列判断正确的是:A. 棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动B. 棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C. 棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动D. 棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为17、(辽宁省沈阳市东北育才学校2017高三第八次模拟)如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,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,则线圈穿越磁场的过程中(从cd 边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止),则以下说法中正确的是()A. 感应电流所做的功为2mgdB. 线圈下落的最小速度一定为C. 线圈下落的最小速度可能为D. 线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较,所用的时间不一样18、(贵州省遵义航天高级中学2017高三第十一次模拟(5月))由不计电阻的导体构成的平行倾斜轨道框架,倾角为,顶端连接一个阻值为R的电阻,如图所示。