高考物理焦作電磁學知識點之電磁感應單元匯編含答案解析

高考物理焦作電磁學知識點之電磁感應單元匯編含答案解析一、選擇題1．粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行，現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移動過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（）A．C．B．D．2．如圖所示，鐵芯P上繞著兩個線圈A和B，B與水平光滑導軌相連，導體棒放在水平i導軌上。A中通入電流（俯視線圈A，順時針電流為正），觀察到導體棒向右加速動運，則A中通入的電流可能是（）D．R3．在傾角為的兩平行光滑長直金屬導軌的下端，接有一電阻，導軌自身的電阻可忽m略不計，有一勻強磁場與兩金屬導軌平面垂直，方向垂直于導軌面向上。質(zhì)量為，電阻F可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力作用下沿導軌勻速上滑，上升高h度為，如圖所示，則在此過程中（）A．恒力F在數(shù)值上等于mgsinB．恒力對金屬棒所做的功等于mghFababRC．恒力F與重力的合力對金屬棒所做的功等于電阻上釋放的焦耳熱abD．恒力F與重力的合力對金屬棒所做的功等于零4．如圖所示，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導線與一個n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁場B中。兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是（）dmgA．正在增強；tqdmgB．正在減弱；tnqdmgC．正在減弱；tqdmgD．正在增強；tnq5．如圖甲所示，矩形線圈位于一變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示．用I表示線圈中的感應電流，取順時針方向的電流為正．則下圖中的I-t圖像正確的是()A．B．C．6．一個簡易的電磁彈射玩具如圖所示，線圈、鐵芯組合充當炮筒，硬幣充當子彈?，F(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上（金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑），電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，先將開關撥向1，電容器充電，再將開關由1撥向2瞬間，硬幣將向上飛出。則下列說法正確的是（）A．當開關撥向1時，電容器上板帶負電B．當開關由1撥向2時，線圈內(nèi)磁感線方向向上C．當開關由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．當開關由1撥向2瞬間，硬幣中會產(chǎn)生向上的感應磁場7．如圖所示，一閉合直角三角形線框abc以速度v勻速向右穿過勻強磁場區(qū)域，磁場寬度大于ac邊的長度．從bc邊進入磁場區(qū)，到a點離開磁場區(qū)的過程中，線框內(nèi)感應電流的情況（以逆時針方向為電流的正方向）是下圖中的（）A．C．B．D．8．如圖甲所示，一根電阻R＝4Ω的導線繞成半徑d＝2m的圓，在圓內(nèi)部分區(qū)域存在變化的勻強磁場，中間S形虛線是兩個直徑均為d的半圓，磁感應強度隨時間變化如圖乙所示(磁場垂直于紙面向外為正，電流逆時針方向為正)，關于圓環(huán)中的感應電流—時間圖象，下列選項中正確的是()C．D．9．有一種自行車，它有能向自行車車頭燈泡供電的小型發(fā)電機，其原理示意圖如圖甲所示，圖中N，S是一對固定的磁極，磁極間有一固定的絕緣軸上的矩形線圈，轉(zhuǎn)軸的一端有一個與自行車后輪邊緣結束的摩擦輪．如圖乙所示，當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動，從而使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電流給車頭燈泡供電．關于此裝置，下列說法正確的是（）A．自行車勻速行駛時線圈中產(chǎn)生的是直流電B．小燈泡度亮與自行車的行駛速度無關C．知道摩擦輪與后輪的半徑，就可以知道后輪轉(zhuǎn)一周的時間里摩擦輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)D．線圈匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量的變化率越大10．物理課上老師做了這樣一個實驗，將一平整且厚度均勻的銅板固定在絕緣支架上，將一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端，t=0時刻給永磁體一沿斜面向下的瞬時沖量，永磁體將沿斜面向下運動，如圖甲所示。若永磁體下滑過程中所受的摩擦力f大小不變，且fmgsin（式中θ為銅板與水平面的夾角）。取地面為重力勢能的零勢面。則圖乙中關于永磁體下滑過程中速率v、動能Ek、重力勢能Ep、機械能E隨時間t變化的圖像一定錯．誤的是．A．B．C．D．11．如圖所示，一直角三角形金屬框，向左勻速地穿過一個方向垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場，磁場僅于限虛線邊界所圍的區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同，且金屬框的下邊與磁場區(qū)域的下邊在一直線上．若取順時針方向為電流的正方向，則金屬框穿過磁場過程的感應電流I隨時間t變化的圖象是下圖所示的（）A．C．B．D．12．如圖所示為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下。一飛機在北半球的上空以速度v水平飛行，飛機機身長為a，翼展為b；該空間地磁場磁感應強度的水平分量為B1，豎直分量為B2；駕駛員左側(cè)機翼的端點用A表示，右側(cè)機翼的端點用B表示，用E表示飛機產(chǎn)生的感應電動勢，則A．E=B2vb，且A點電勢高于B點電勢B．E=B1vb，且A點電勢高于B點電勢C．E=B2vb，且A點電勢低于B點電勢D．E=B1vb，且A點電勢低于B點電勢nttS13．下圖為無線充電技術中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為，面積為.若在到12B時間內(nèi)，勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應強度大小由均勻增加到1B，則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差ab2nS(BB)nS(BB)21tt21A．恒為2tt1B．從0均勻變化到21nS(BB)nS(BB)21tt21C．恒為D．從0均勻變化到2tt12114．下圖表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應電流的是()A．B．C．D．15．如圖所示，在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場中，放置一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面與磁場方向垂直，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如圖中箭頭所示方向的瞬時感應電流，下列方法可行的是A．使勻強磁場均勻增強B．使勻強磁場均勻減弱C．使圓環(huán)向左或向右平動D．使圓環(huán)向上或向下平動16．一個剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進入一水平的勻強磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如圖所示，則()A．若線圈進入磁場過程是勻速運動，則離開磁場過程也是勻速運動B．若線圈進入磁場過程是加速運動，則離開磁場過程也是加速運動C．若線圈進入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程是加速運動D．若線圈進入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程也是減速運動17．如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開進始入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球()A．整個過程都做勻速運動B．進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程中球做加速運動C．整個過程都做勻減速運動D．穿出時的速度一定小于初速度18．如圖所示，豎直放置的長直導線通有恒定電流，有一矩形線框與導線在同一平面內(nèi)，在下列情況中線框中不能產(chǎn)生感應電流的是（）A．導線中的電流變大C．線框向右平動B．線框以PQ為軸轉(zhuǎn)動D．線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動19．如圖甲所示，單匝線圈兩端A、B與一理想電壓表相連，線圈內(nèi)有一垂直紙面向里的磁場，線圈中的磁通量變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．0~0.1s內(nèi)磁通量的變化量為0.15WbC．電壓表“+”接線柱接B端B．電壓表讀數(shù)為0.5VD．B端比A端的電勢高20．有兩個勻強磁場區(qū)域，寬度都為L，磁感應強度大小都是B，方向如圖所示，單匝正方形閉合線框由均勻?qū)Ь€制成，邊長為L導線框從左向右勻速穿過與線框平面垂直的兩個勻強磁場區(qū)．規(guī)定線框中感應電流逆時針方向為正方向．則線框從置位I運動到位置II的過程中，圖所示的感應電流i隨時間t變化的圖線中正確的是（）A．C．B．D．21．如圖所示，ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，軌道間距為l，其電阻可忽略不計。ac之間連接一阻值為R的電阻。ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ab和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動，其電阻可忽略。整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，磁感應強度為B。當施外力使桿ef以速度v向右勻速運動時，桿ef所受的安培力為（）A．B．C．D．22．如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t＝0時刻恰好位于圖中所示的位置．以順時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－位移(I－x)關系的是23．如圖所示，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ均為勻強磁場，磁感強度大小都為B=5T，方向如圖。兩磁場中間有寬為S=0.1m的無磁場區(qū)Ⅱ。有一邊長為L=0.3m、電阻為R=10Ω的正方形金屬框abcd置于區(qū)域Ⅰ，ab邊與磁場邊界平行?，F(xiàn)拉著金屬框以v=2m/s的速度向右勻速移動，從區(qū)域Ⅰ完全進入?yún)^(qū)域Ⅲ，則此過程中下列說法正確的是（）A．金屬框中的最大電流為0.3AB．金屬框受到的最大拉力為0.9NC．拉力的最大功率為3.6WD．拉力做的總功為0.18J24．如圖所示，光滑導軌M、N水平固定放置，兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合電路。當一條形磁鐵從上方下落（未到達導軌平面）的過程中，導體棒P、Q的運動情況是（）A．P、Q互相靠攏C．P、Q均靜止B．P、Q互相遠離D．因磁鐵極性不明，無法確定25．如圖所示，繞在鐵芯上的線與圈電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況中銅環(huán)a中沒有感應電流的是（）A．將電鍵突然斷開的瞬間B．線中圈通以恒定的電流C．通電時，使滑動變阻器的滑片P做加速移動D．通電時，使滑動變阻器的滑片P做勻速移動【參考答案】***試卷處理標記，請不要刪除一、選擇題1．C解析：C【解析】【詳解】磁場中切割磁感線的邊相當于電源，外電路由三個相同電阻串聯(lián)形成，ABD圖中a、b兩點間電勢差為外電路中一個電阻兩端電壓為：，C圖中a、b兩點間電勢差為路端電壓為：，所以a、b兩點間電勢差絕對值最大的是C圖所示。故選：C。2．C解析：C【解析】【分析】【詳解】C．導體棒向右加速運動，說明導體棒受到水平向右安培力，根據(jù)左手定則可知電流的方向為順時針方向，線圈B的磁場增大，根據(jù)楞次定理可知線圈A的磁場應減小，故線圈A中通入的電流需要順時針方向減小或逆時針方向增大，故ABD錯誤，C正。確故選C。3．C解析：C【解析】【分析】【詳解】因為導體棒勻速，拉力F等于安培力與重力沿斜面向下的分力之和，A錯；拉力F所做的功等于重力勢能的增量與焦耳熱之和，C正確BD錯誤4．B解析：B【解析】【詳解】電荷量為q的帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，電場力豎直向上，則電容器的下極板帶正電，所以線圈下端相當于電源的正極，由題意可知電流產(chǎn)生的磁場方向和原磁場方向相同，根據(jù)楞次定律，可得穿過線圈的磁通量在均勻減弱。線框產(chǎn)生的感應電動勢為Ent油滴所受電場力為FEq場電場的強度為EE=d場對油滴，根據(jù)平衡條件得qEmgd所以解得，線圈中的磁通量變化率的大小為dmgtn故B正確，ACD錯誤。故選B。5．C解析：C【解析】【分析】【詳解】ESB由法拉第電磁感應定律和歐姆定律得：IRRtRt，所以線圈中的感應電流決定于磁感應強度B隨t的變化率．由圖乙可知，0～1時間內(nèi)，B增大，Φ增大，感應磁場與原磁場方向相反（感應磁場的磁感應強度的方向向外），由右手定則感應電流是逆時的針，因而是負值．所以可判斷0～1s為負的恒值；1～2s為零；2～3s為為正的恒值，故C正確，ABD錯誤．故選C．【點睛】此類問題不必非要求得電動勢的大小，應根據(jù)楞次定律判斷電路中電流的方向，結合電動勢的變化情況即可得出正確結果．6．D解析：D【解析】【分析】【詳解】A．當開關撥向1時，有短暫電流出現(xiàn)，電容器處于充電狀態(tài)，由于電容器的上極板與電源正極相連，因此電容器的上板帶正電，故A錯誤。B．當開關由1撥向2時，電容器放電，電流從上向下通過線圈，根據(jù)安培定則可知，線圈中磁感線方向向下，故B錯誤。C．當開關由1撥向2瞬間，電容器處于放電瞬間，電流增大，鐵芯中的磁通量增大，故C錯誤。D．當開關由1撥向2瞬間，電容器處于放電瞬間，根據(jù)楞次定律，則硬幣中會產(chǎn)生向上的感應磁場，故D正確。故選D。7．A解析：A【解析】【分析】【詳解】線框從開始進入到全部進入磁場時，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向為逆時針，產(chǎn)生的電動勢：E=BLv，隨有效長度的減小而減小，所以感應電流i隨有效長度的減小而減小；線框全部在磁場中運動的過程中，沒有磁通量的變化，所以沒有電動勢和感應電流；線框離開磁場的過程中，磁通量不斷減小，由楞次定律可知，電流沿順時針方向；感應電流i隨有效長度的減小而減?。瓵．該圖與結論相符，選項A正確；B．該圖與結論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結論不相符，選項D錯誤；8．C解析：C【解析】0～1s，感應電動勢為：E1===4πV感應電流大小為：I=E11/R=4π/4=πA由楞次定律知，感應電流為順時針方向，為負方向，故C正確，ABD錯誤故選C點睛：根據(jù)法拉第電磁感應定律求出各個時間段的感應電動勢大小，再求出感應電流大小，由楞次定律判斷感應電流方向．9．C解析：C【解析】【詳解】車勻速行駛時，線圈中在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應電動勢，如果從中性面開始計時，則e=Emsinω，t所以產(chǎn)生的是交流電，故A錯誤；小燈泡亮度決定于電功率，電功率P=EI，而，所以燈泡亮度與自行的車行駛速度有關，故B錯誤；如果摩擦輪半徑為r，后輪的半徑為R，則，則后輪轉(zhuǎn)一周的時間里摩擦輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N=R/r，故C正確；磁通量的變化率為，與線圈匝數(shù)無關，故D錯誤。故選C?！军c睛】本題主要是考查交流電答產(chǎn)生和線速度、角速度答關系，解答本題要知道物體做勻速圓周運動過程中，同緣且不打滑則它們邊緣的線速度大小相等；而共軸則它們的角速度相同。10．C解析：C【解析】【詳解】A．小磁鐵下滑時由于渦流的產(chǎn)生會有阻尼作用，且隨速度的增大而增大，所受的摩擦阻力不變，且由mgsinffma可知，隨著小磁鐵的加速下滑，阻尼作用增大，阻尼則加速度逐漸減小，v-t線的斜率減小，選項A正確，不符合題意；mgsinff0，則小磁鐵勻速下滑，此時動能不B．若開始下落時小磁鐵滿足阻尼變，選項B正確，不符合題意；C．小磁鐵下滑時重力勢能逐漸減小，但是不會趨近與某一定值，選項C錯誤，符合題意；D．小磁鐵下滑過程中，由于有電能產(chǎn)生，則機械能逐漸減小，選項D正確；不符合題意；故選C.11．C解析：C【解析】導體切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢，大小與導體棒的有效長度成正比．在導體框向左運動到全部進行磁場過程中，導體棒的有效長度在增大．當金屬框與磁場重合后，切割磁場的有效長度在減小，電流中的電流方向也與原來的方向相反．在金屬框進入磁場時，電流方向是逆時針，電流是負值，所以答案為C．12．A解析：A【解析】【詳解】飛機水平飛行機翼切割磁場豎直分量，由導體棒切割磁感線公式EBLv可知，飛機產(chǎn)生的感應電動勢EBbv2由右手定則可知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機的左方機翼電勢高，右方機翼電勢低A.E=B2vb，且A點電勢高于B點電勢與分析相符，故A項與題意相符；B.E=B1vb，且A點電勢高于B點電勢與分析不相符，故B項與題意不相符；C.E=B2vb，且A點電勢低于B點電勢與分析不相符，故C項與題意不相符；D.E=B1vb，且A點電勢低于B點電勢與分析不相符，故D項與題意不相符13．C解析：C【解析】穿過線圈的磁場均勻增加，將產(chǎn)生大小恒定的感生電動勢，由法拉第電磁感應定律得S(BB)2ttEnnt，而等效電源內(nèi)部的電流由楞次定理知從ab，即b點是等121S(BB)1，故選C．ttn效電源的正極，即2ab21【考點定位】法拉第電磁感應定律、楞次定律．14．A解析：A【解析】【分析】【詳解】A.A圖是閉合電路，導體棒ab垂直切割磁感線，回路產(chǎn)生感應電流，根據(jù)右手定則判斷知：感應電流方向由a到b，故A正確；B.B圖中此導體不閉合，盡管切割磁感線，但不產(chǎn)生感應電流，故B錯誤；C.C圖中穿過閉合線框的磁通量減小，產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律判斷可知：感應電流方向由b到a，故C錯誤；D.D圖中導體做切割磁感線運動，能產(chǎn)生感應電流，根據(jù)右手定則判斷知：感應電流方向由b到a，故D錯誤。故選A。15．A解析：A【解析】【分析】穿過線圈的磁通量變化則會產(chǎn)生感應電流，且感應電流的方向可以根據(jù)楞次定律來判斷．【詳解】AB、根據(jù)題目要是線圈中產(chǎn)生逆時針的電流根據(jù)楞次定律可知應該使原磁場增大，故A；對B錯；CD、圓環(huán)向左或向右平動以及向上或向下平動時，穿過線圈中的磁通量沒有發(fā)生變化，故不會產(chǎn)生感應電流，故CD錯誤；故選A【點睛】產(chǎn)生感應電流的必備條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，可以根據(jù)這個來判斷本題的選項．16．D解析：D【解析】【分析】【詳解】A．線圈從高處自由下落，以一定的速度進入磁場，會受到重力和安培力。線圈全部進入磁場后只受重力，在磁場內(nèi)部會做一段加速運動，所以線圈出磁場時的速度要大于進磁場的速度。若線圈進入磁場過程是勻速運動，說明重力等于安培力，離開磁場時安培力大與重力，就會做減速運動．故A錯誤；B．若線圈進入磁場過程是加速運動，說明重力大于安培力，離開磁場時安培力變大，安培力與重力大小關系無法確定，故B錯誤；CD．若線圈進入磁場過程是減速運動，說明重力小于安培力，離開磁場時安培力變大，安培力仍然大于重力，所以也是減速運動．故C錯誤；D正確；故選D。17．D解析：D【解析】【詳解】小球在進、出磁場過程中穿過小球的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，小球要受到阻力，球的機械能一部分轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故進、出磁場過程中均做減速運動，但小球完全進入磁場中運動時，無感應電流產(chǎn)生，小球勻速運動，故A、B、C均錯誤，D正確．18．B解析：B【解析】【分析】【詳解】A．導線中電流強度變大，磁場增大，線框中的磁感應強度增大，故磁通量增大，可以產(chǎn)生感應電流，故A錯誤；B．線框以直導線PQ為軸轉(zhuǎn)動，由于直導線的磁感線為以導線為圓心的同心圓，故穿過線框的磁通量不變化，則沒有產(chǎn)生感應電流，故B正確；C．線框向右運動時，線框所在處的磁場變小，磁通量變小，故能產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D．線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動，則線圈的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流，選項D錯誤。故選B。19．B解析：B【解析】【分析】【詳解】

A．由圖可知，0~0.1s內(nèi)磁通量的變化量為0.15Wb0.10Wb0.05Wb故A錯誤；B．穿過線圈的磁通量變化率為0.5Wb/st感應電動勢為故B正確；EN0.5VtCD．由楞次定律可得：感應電流的方向為逆時針方向，則B端比A端電勢低，所以電壓表“+”接線柱接A端，故CD錯誤。故選B。20．C解析：C【解析】【分析】【詳解】LBLvL2L，方向為逆時針方向；在vv在0v階段，感應電流的大小I階段，感應電R12BLv2L3L，方向為順時針方向；在vv階段，感應電流的大小流的大小I2RBLvI3，方向為逆時針方向。故C項正確，ABD三項錯誤。R21．B解析：B【解析】當桿ef以速度v向右勻速運動時，產(chǎn)生的感應電動勢為，感應電流為，桿ef受到的安培力，聯(lián)立解得，B正確．22．C解析：C【解析】【詳解】位移在0～L過程：磁通量