2023年高考模擬理綜物理選編電磁感應(yīng)現(xiàn)象-解析版

第頁樂陵一中電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、單項(xiàng)選擇題〔本大題共5小題，共30分〕如下圖，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有()A.閉合電鍵K后，把R的滑片右移

B.閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出

C.閉合電鍵K后，把Q靠近P

D.無需閉合電鍵K，只要把Q靠近P即可

【答案】C【解析】解：A、閉合電鍵K后，把R的滑片右移，Q中的磁場方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線電流方向向上。故A錯誤。

B、閉合電鍵K后，將P中的鐵心從左邊抽出，Q中的磁場方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線電流方向向上。故B錯誤。

C、閉合電鍵，將Q靠近P，Q中的磁場方向從左向右，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線的電流向下。故C正確。

D、假設(shè)不閉合電鍵K，即使把Q靠近P，也不會導(dǎo)致穿過線圈的磁通量改變，因此不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。故D錯誤。

應(yīng)選：C。

當(dāng)通過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。

解決此題的關(guān)鍵掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，以及會運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。

從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場后，法拉第堅(jiān)信磁一定能生電.他使用如下圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以至于經(jīng)過了10年都沒發(fā)現(xiàn)“磁生電〞.

主要原因是()A.勵磁線圈A中的電流較小，產(chǎn)生的磁場不夠強(qiáng)

B.勵磁線圈A中的電流是恒定電流，不會產(chǎn)生磁場

C.感應(yīng)線圈B中的匝數(shù)較少，產(chǎn)生的電流很小

D.勵磁線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場

【答案】D【解析】解：勵磁線圈A中的電流發(fā)生變化時，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，電流表G中產(chǎn)生感應(yīng)電流．

勵磁線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場，穿過線圈B的磁通量都不發(fā)生變化，電流表G中沒有感應(yīng)電流，故D正確，ABC錯誤．

應(yīng)選：D

當(dāng)穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時會產(chǎn)生感應(yīng)電流；而當(dāng)磁通量不變時，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．

法拉第研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程其本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的過程.由于感應(yīng)電流僅僅在線圈中的磁通量發(fā)生變化的過程中出現(xiàn)，磁通量不變時那么沒有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流只出現(xiàn)在磁通量變化的暫態(tài)過程，所以感應(yīng)電流不容易被發(fā)現(xiàn)．

重慶市某中學(xué)的幾位同學(xué)把一條大約10m長電線的兩端連接在一個靈敏電流表的接線柱上，形成閉合導(dǎo)體回路.甲、乙兩位同學(xué)沿南北方向站立勻速搖動電線時，靈敏電流表的示數(shù)I1，兩位同學(xué)沿東西方向站立勻速搖動電線時，靈敏電流表的示數(shù)I2，那么()A.I1=0，I2≠0 B.I1≠0，I2=0

C.【答案】C【解析】解：由于地球的周圍存在磁場，且磁感線的方向是從地理的南極指向地理的北極，所以當(dāng)兩個同學(xué)朝東西方向站立，并迅速搖動電線時，導(dǎo)線就會做切割磁感線運(yùn)動，靈敏電流表的讀數(shù)最大I2≠0.沿南北方向站立勻速搖動電線時，由于北半球的磁場由向下的分量，所以穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流，所以I1≠0．

應(yīng)選：C

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：一是閉合回路中的一局部導(dǎo)體；二是必須做切割磁感線運(yùn)動；因此要使產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大，就要使導(dǎo)體切割更多的磁感線，結(jié)合地磁場的方向即可確定這兩個同學(xué)的站立方向．在如下圖的勻強(qiáng)磁場中有一個平面線圈ABCD，線圈做如下運(yùn)動時能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.線圈在紙平面內(nèi)左右移動 B.線圈在紙平面內(nèi)上下移動

C.線圈在紙平面內(nèi)繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動 D.線圈繞AB邊向紙外轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】解：A、線圈在紙平面內(nèi)左右移動時，線圈與磁場平行，穿過線圈的磁通量一直為零，沒有變化；故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；故A錯誤；

B、線圈在紙平面內(nèi)上下移動時，線圈與磁場平行，線圈的磁通量一直為零，沒有變化；故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；故B錯誤；

C、在紙面內(nèi)繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，線圈與磁場平行，磁通量一直為零，沒有變化；沒有感應(yīng)電流；故C錯誤；

D、線圈繞AB邊向紙外轉(zhuǎn)動，引起磁通量增大；故可以產(chǎn)生感應(yīng)電流.故D正確；

應(yīng)選：D

當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.分析磁通量是否變化，即可進(jìn)行判斷．

該題考查閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：回路中的磁通量發(fā)生變化，而磁通量的變化可以根據(jù)磁感線的條數(shù)直觀判斷．

在電磁學(xué)開展過程中，許多科學(xué)家做出了奉獻(xiàn)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值

B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；安培發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律；洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律【答案】A【解析】解：A、庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律，密立根測定了元電荷的數(shù)值，故A正確；

B、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；

C、麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在；楞次是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)中的感應(yīng)電流的方向，故C錯誤；

D、洛侖茲發(fā)現(xiàn)磁場對運(yùn)動電荷作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，故D錯誤；

應(yīng)選：A

此題考查電磁學(xué)中的相關(guān)物理學(xué)史，應(yīng)掌握在電磁學(xué)開展中作出突出奉獻(xiàn)的科學(xué)家的名字及主要發(fā)現(xiàn)．

近幾年高考中增加了對物理學(xué)史的考查，在學(xué)習(xí)中要注意掌握科學(xué)家們的主要奉獻(xiàn)，要求能熟記．

二、多項(xiàng)選擇題〔本大題共4小題，共24分〕如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象〞的實(shí)驗(yàn)裝置.如果在原線圈插入副線圈后保持不動，閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么閉合電鍵后，以下情況下電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況是

()A.將原線圈迅速從副線圈中拔出時，指針向左偏轉(zhuǎn)一下

B.保持電建閉合狀態(tài)時，指針一直偏在零點(diǎn)右側(cè)

C.滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時，指針向右偏轉(zhuǎn)一下

D.將原線圈內(nèi)鐵芯A快速拔出時，指針向左偏轉(zhuǎn)一下【答案】AD【解析】解：當(dāng)在閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下.那么說明線圈磁通量從無到有即變大，導(dǎo)致電流計(jì)指針向右偏一下．

A、當(dāng)將原線圈迅速拔出副線圈時，那么線圈的磁通量也是從有到無，那么電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)一下，故A正確；

B、保持電建閉合狀態(tài)時，那么線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流，那么指針一直偏在零點(diǎn).故B錯誤；

C、當(dāng)滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時，電阻增大，電路中電流變小，導(dǎo)致線圈磁通量變小，那么電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)一下，故C錯誤；

D、當(dāng)原線圈內(nèi)鐵芯A快速拔出時，導(dǎo)致線圈磁通量變小，那么電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)一下，故D正確；

應(yīng)選：AD．

電源與線圈構(gòu)成一回路，而另一線圈與檢流表又構(gòu)成一個回路.當(dāng)上方線圈中的磁通量發(fā)生變化時，導(dǎo)致下方線圈的磁通量也跟著變化，從而出現(xiàn)感應(yīng)電流．

由楞次定律來確定感應(yīng)電流的方向，而閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化有幾種方式：可以線圈面積的變化，也可以磁場的變化，也可以線圈與磁場的位置變化．

以下說法正確的選項(xiàng)是()A.一個質(zhì)子(不計(jì)重力)穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此空間可能存在磁場

B.一個質(zhì)子(不計(jì)重力)穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此空間可能存在電場

C.某電路的磁通量改變了，電路中一定有感應(yīng)電流

D.導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動，導(dǎo)體棒兩端一定有電勢差【答案】AB【解析】解：AB、可能存在電場和磁場，它們的方向與質(zhì)子運(yùn)動方向相同，質(zhì)子不受洛倫茲力，電場力的方向與運(yùn)動的方向相同或相反，質(zhì)子不會偏轉(zhuǎn)，故AB正確。

C、穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化時，那么穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，才一定有感應(yīng)電流，故C錯誤；

D、如果導(dǎo)體棒在磁場中作切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，那么其兩端就一定會產(chǎn)生電勢差，故D錯誤；

應(yīng)選：AB。

通過對質(zhì)子的運(yùn)動分析可知，質(zhì)子在該區(qū)域可能不受力的作用，有兩種情況，一是電場和磁場都不存在，二是只存在磁場，但是質(zhì)子的初速度方向與磁場的方向在同一條直線上；可能只受電場力作用，質(zhì)子的初速度與電場力的方向在通一條直線上；可能既受電場力又受洛倫茲力作用，但是二力為一對平衡力；

感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化；

只有棒在切割磁感應(yīng)線，導(dǎo)體棒兩端才一定有電勢差。

考查質(zhì)子在電場中一定受到電場力，而在磁場中不一定受到磁場力，同時掌握曲線運(yùn)動條件，理解感應(yīng)電流產(chǎn)生條件，及切割磁感應(yīng)線的要求。

如下圖是世界上早期制作的發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置：一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一局部處在蹄形磁鐵當(dāng)中.用導(dǎo)線A連接銅盤的中心，導(dǎo)線B連接銅盤的邊緣.搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動時

()

A.盤面可視為無數(shù)個同心圓環(huán)組成，圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化

B.盤面可視為無數(shù)條幅組成，任何時刻都有條幅切割磁感線

C.導(dǎo)線A、B端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與銅盤的轉(zhuǎn)速成正比

D.銅盤勻速轉(zhuǎn)動時導(dǎo)線A、B端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢【答案】BC【解析】解：A、B、轉(zhuǎn)動圓盤時，將整個銅盤看成沿徑向排列的無數(shù)根銅條，它們做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路又是閉合的，所以不斷轉(zhuǎn)動A盤就可以獲得持續(xù)的電流.故A錯誤，B正確．

C、D、圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與其轉(zhuǎn)動速度有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)動速度增大時，那么其切割速度增大，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢增大.故C正確，D錯誤．

應(yīng)選BC

轉(zhuǎn)動A盤時，將整個銅盤看成沿徑向排列的無數(shù)根銅條，它們做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A盤相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，可以獲得持續(xù)的電流.而B盤相當(dāng)于電動機(jī)，電流通過B盤時，B盤在磁場中受到安培力作用而轉(zhuǎn)動.當(dāng)A盤順時針轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定那么判斷感應(yīng)電流的方向，由左手定那么判斷B所受安培力方向，確定其轉(zhuǎn)動方向．

此題實(shí)際上是發(fā)電機(jī)帶動電動機(jī)的模型，考查綜合運(yùn)用右手定那么、左手定那么及產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的能力．

如下圖，等邊三角形導(dǎo)體框abc邊長為l，bd⊥ac，導(dǎo)體框繞軸bd以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體框所在空間有豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。以下說法正確的選項(xiàng)是A.導(dǎo)體框中無感應(yīng)電流

B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生正弦交變電流

C.a、d兩點(diǎn)間電勢差為0

D.a、d兩點(diǎn)間電勢差大小為18【答案】AD【解析】【分析】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化；根據(jù)E=BLv計(jì)算感應(yīng)電動勢。此題考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，注意要明白沒有感應(yīng)電流的情況下可能有感應(yīng)電動勢。【解答】AB．導(dǎo)體框繞軸bd以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量沒有變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確，B錯誤；CD.因?yàn)?a、d邊做切割磁感線運(yùn)動，有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，根據(jù)E=BLv，得E=Bl212ω應(yīng)選AD。三、填空題〔本大題共1小題，共5分〕如下圖，條形磁鐵移近螺線管時螺線管和條形磁鐵之間______(填“有〞或“無〞)相互電磁作用力；螺線管中A點(diǎn)電勢______B點(diǎn)電勢.(填“高于〞或“低于〞)【答案】無；低于【解析】解：條形磁鐵移近螺線管時，由于螺線管不閉合，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以螺線管和條形磁鐵之間無相互電磁作用力；

條形磁鐵移近螺線管時，螺線管磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電動勢方向從A指向B，A端相當(dāng)于電源的負(fù)極，B端相當(dāng)于電源的正極，那么A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢．

應(yīng)選：無、低于．

螺線管不閉合，條形磁鐵移近螺線管時不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向，即可判斷電勢的上下．

解決此題要明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件是電路必須閉合，沒有感應(yīng)電流，線圈不受安培力．

四、計(jì)算題〔本大題共4小題，共48分〕為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如下圖.線圈由a端開始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn).將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．

(1)在圖中L上畫上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向；

(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，指針將指向______．

(3)當(dāng)條形磁鐵插入線圈中不動時，指針將指向______.(選填“左側(cè)〞、“右側(cè)〞或“中央〞)【答案】左側(cè)；中央【解析】解：(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，穿過L的磁場向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，感應(yīng)電流磁場應(yīng)該向上，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電流從電流表左端流入，由安培定那么可知，俯視線圈，線圈繞向?yàn)槟鏁r針，如圖．

(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，穿過L的磁通量向上，磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場應(yīng)向上，指針向左偏轉(zhuǎn)．

(3)當(dāng)條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈在的磁通量保持不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，指針不動，將指向中央．

故答案為：(1)如右圖所示．

(2)左側(cè)

(3)中央

電流從左端流入指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向判斷電流方向，然后應(yīng)用安培定那么與楞次定律分析答題．

熟練應(yīng)用安培定那么與楞次定律是正確解題的關(guān)鍵；要掌握安培定那么與楞次定律的內(nèi)容．

如下圖，平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的電阻，一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω，把它垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，導(dǎo)體棒在水平恒力F的作用下以V=4m/s的速度向左勻速運(yùn)動，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，整個裝置處在方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中.導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求

(1)通過導(dǎo)體棒的電流大小和方向；

(2)恒力F的功率(g取10m/s2).【答案】解(1)設(shè)導(dǎo)體棒切割電動勢為E，通過棒的電流為I

那么感應(yīng)電動勢為E=BLv…①

感應(yīng)電流為I=ER+r…②

聯(lián)立①②解得I=0.8A

由右手定那么判斷通過導(dǎo)體棒的電流方向由b流向a．

(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時，受力平衡，那么

F-F安-f=0

其中安培力F安=BIL

摩擦力f=μmg

又F的功率為P=Fv

聯(lián)立解得

P=1.44W

答：

(1)通過導(dǎo)體棒的電流大小為0.8A，方向由b流向a【解析】(1)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢.由歐姆定律求感應(yīng)電流的大小，由右手定那么判斷電流的方向．

(2)由平衡條件和安培力公式求出F的大小，再由P=Fv求F的功率．

此題是簡單的電磁感應(yīng)問題，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、右手定那么和安培力公式是關(guān)鍵．

在如下圖的實(shí)驗(yàn)中，能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：______和______

A.磁鐵從上向下插入線圈中的過程

B.磁鐵靜止在線圈內(nèi)部

C.磁鐵靜止在線圈左側(cè)

D.磁鐵從線圈內(nèi)抽出的過程．

【答案】A；D【解析】解：A、磁鐵快速插入線圈的過程穿過線圈的磁通量增加，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流.故A正確．

B、磁鐵靜止在線圈里面，穿過線圈的磁通量沒有變化，那么線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故B錯誤．

C、磁鐵靜止在線圈左側(cè)，穿過線圈的磁通量沒有變化，那么線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故C錯誤．

D、磁鐵快速插入線圈，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，那么線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故D正確．

故答案為：A，D．

根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的