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2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題14電磁感應(yīng)考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1感應(yīng)電流方向的判斷(10年9考)2024·廣東·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·海南·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·北京·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·全國(guó)·高考真題、2018·全國(guó)·高考真題、2017·天津·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2016·上?!じ呖颊骖}、2016·海南·高考真題、2016·北京·高考真題、2016·江蘇·高考真題本章主要考查楞次定律,電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,電磁感應(yīng)與電路的綜合、與能量的綜合,以及電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.考查方向上更傾向于電磁感應(yīng)與電路、能量綜合問(wèn)題.解題方法上以等效法、程序法、函數(shù)法、圖象法為主.多以電路的等效考查模型建構(gòu)的素養(yǎng);以原理的應(yīng)用考查科學(xué)推理和科學(xué)論證的素養(yǎng),同時(shí)體現(xiàn)考生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍、實(shí)事求是的社會(huì)責(zé)任感;以對(duì)研究對(duì)象受力和運(yùn)動(dòng)的分析及能量的轉(zhuǎn)化與守恒,考查運(yùn)動(dòng)與相互作用觀(guān)念和能量觀(guān)念.多以選擇題和計(jì)算題的形式考查,難度中等.2025年對(duì)本章的考查,從各方面可能仍延續(xù)原來(lái)的形式及考點(diǎn),只是在原理應(yīng)用方面可能會(huì)更多地聯(lián)系現(xiàn)代科技發(fā)展和生產(chǎn)、生活的實(shí)際??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律(10年10考)2024·山東·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·甘肅·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·湖南·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·湖北·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2023·江蘇·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·全國(guó)·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·湖北·高考真題、2022·湖南·高考真題、2021·重慶·高考真題、2021·山東·高考真題、2021·廣東·高考真題、2020·浙江·高考真題、2019·天津·高考真題、2019·全國(guó)·高考真題、2016·全國(guó)·高考真題、2015·重慶·高考真題、2015·海南·高考真題、2015·山東·高考真題考點(diǎn)3自感和渦流(10年6考)2024·甘肅·高考真題、2024·湖北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·天津·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2017·北京·高考真題、2015·全國(guó)·高考真題考點(diǎn)4法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(10年幾考)2024·湖北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·河北·高考真題、2024·全國(guó)·高考真題、2024·安徽·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·湖南·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·天津·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·天津·高考真題、2019·天津·高考真題、2016·全國(guó)·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·天津·高考真題、2015·廣東·高考真題、2015·江蘇·高考真題考點(diǎn)01感應(yīng)電流方向的判斷一、單選題1.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線(xiàn)圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。關(guān)于圖乙中的線(xiàn)圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越快,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈下降時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,在絕緣的水平面上,有閉合的兩個(gè)線(xiàn)圈a、b,線(xiàn)圈a處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將線(xiàn)圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出,線(xiàn)圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是(
)A.順時(shí)針,順時(shí)針B.順時(shí)針,逆時(shí)針C.逆時(shí)針,順時(shí)針D.逆時(shí)針,逆時(shí)針3.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線(xiàn)框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是(
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A.線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.線(xiàn)框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量相等4.(2023·海南·高考真題)汽車(chē)測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車(chē)可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線(xiàn)圈abcd,埋在地下的線(xiàn)圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈時(shí)(
)
A.線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同5.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長(zhǎng)為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,滑行過(guò)程中鋁框平面始終與磁場(chǎng)垂直且一邊與磁場(chǎng)邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場(chǎng)區(qū)域的兩個(gè)過(guò)程中()A.鋁框所用時(shí)間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相同 D.安培力對(duì)鋁框的沖量相同6.(2017·天津·高考真題)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小,ab始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是(??)A.a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由a到b B.a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小C.a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D.a(chǎn)b所受的靜摩擦力保持不變7.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè),固定一矩形金屬線(xiàn)框,邊與導(dǎo)線(xiàn)平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則()A.線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)锽.線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C.線(xiàn)框邊所受的安培力大小恒定D.線(xiàn)框整體受到的安培力方向水平向右8.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線(xiàn)管豎直放置,螺線(xiàn)管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線(xiàn)管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小9.(2021·北京·高考真題)某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學(xué)在兩接線(xiàn)柱間接一根導(dǎo)線(xiàn)后再次搬運(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止。下列說(shuō)法正確的是()A.未接導(dǎo)線(xiàn)時(shí),表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.未接導(dǎo)線(xiàn)時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線(xiàn)圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線(xiàn)后,表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.接上導(dǎo)線(xiàn)后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線(xiàn)圈受到安培力的作用10.(2020·江蘇·高考真題)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流的是()A.同時(shí)增大減小B.同時(shí)減小增大C.同時(shí)以相同的變化率增大和D.同時(shí)以相同的變化率減小和11.(2020·全國(guó)·高考真題)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線(xiàn)圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀(guān)察到()A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)12.(2016·上?!じ呖颊骖})磁鐵在線(xiàn)圈中心上方開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流,則磁鐵()A.向上運(yùn)動(dòng) B.向下運(yùn)動(dòng) C.向左運(yùn)動(dòng) D.向右運(yùn)動(dòng)13.(2016·海南·高考真題)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線(xiàn)間距。兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向向下的恒定電流,若()A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駽.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駾.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?4.(2016·北京·高考真題)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大,兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響,下列說(shuō)法正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较蚨?、多選題15.(2023·河北·高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動(dòng),1、4同時(shí)沿圖箭頭方向移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中金屬桿所圍成的矩形周長(zhǎng)保持不變。當(dāng)金屬桿移動(dòng)到圖位置時(shí),金屬桿所圍面積與初始時(shí)相同。在此過(guò)程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同16.(2017·全國(guó)·高考真題)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線(xiàn)框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線(xiàn)框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是()A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?,T中沿逆時(shí)針?lè)较駼.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较駽.T具有收縮趨勢(shì),PQ受到向右的安培力D.T具有擴(kuò)張趨勢(shì),PQ受到向右的安培力17.(2018·全國(guó)·高考真題)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一導(dǎo)線(xiàn)框R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()A.在時(shí)為零B.在時(shí)改變方向C.在時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较駾.在時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?8.(2016·上?!じ呖颊骖})如圖(a),螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖(b)所示規(guī)律變化時(shí)A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),L有收縮趨勢(shì)B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì)C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流19.(2016·江蘇·高考真題)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說(shuō)法正確的有()A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B.取走磁體,電吉他將不能正常工作C.增加線(xiàn)圈匝數(shù)可以增大線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中的電流方向不斷變化考點(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律一、單選題1.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,邊長(zhǎng)為1m、電阻為0.04Ω的剛性正方形線(xiàn)框abcd放在與強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)B垂直。若線(xiàn)框固定不動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度以均勻增大時(shí),線(xiàn)框的發(fā)熱功率為P;若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為0.2T,線(xiàn)框以某一角速度繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)框的發(fā)熱功率為2P,則ab邊所受最大的安培力為()A.N B. C.1N D.2.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線(xiàn)圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。關(guān)于圖乙中的線(xiàn)圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越快,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈下降時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右4.(2024·北京·高考真題)電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學(xué)中重要的物理量,其中特定的兩個(gè)物理量之比可用來(lái)描述電容器、電阻、電感三種電磁學(xué)元件的屬性,如圖所示。類(lèi)似地,上世紀(jì)七十年代有科學(xué)家預(yù)言Φ和Q之比可能也是一種電磁學(xué)元件的屬性,并將此元件命名為“憶阻器”,近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室已研制出了多種類(lèi)型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對(duì)電阻的記憶特性,其在信息存儲(chǔ)、人工智能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.QU的單位和ΦI的單位不同B.在國(guó)際單位制中,圖中所定義的M的單位是歐姆C.可以用來(lái)描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)D.根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應(yīng)定律可以推導(dǎo)出自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式5.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點(diǎn),直線(xiàn)段Oa長(zhǎng)為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線(xiàn)在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為(
)A. B.C. D.6.(2023·重慶·高考真題)某小組設(shè)計(jì)了一種呼吸監(jiān)測(cè)方案:在人身上纏繞彈性金屬線(xiàn)圈,觀(guān)察人呼吸時(shí)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈面積變化產(chǎn)生的電壓,了解人的呼吸狀況。如圖所示,線(xiàn)圈P的匝數(shù)為N,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線(xiàn)圈軸線(xiàn)的夾角為θ。若某次吸氣時(shí),在t時(shí)間內(nèi)每匝線(xiàn)圈面積增加了S,則線(xiàn)圈P在該時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()
A. B.C. D.7.(2023·湖北·高考真題)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊,其天線(xiàn)類(lèi)似一個(gè)壓平的線(xiàn)圈,線(xiàn)圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線(xiàn)圈共3匝,其邊長(zhǎng)分別為、和,圖中線(xiàn)圈外線(xiàn)接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線(xiàn)圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過(guò)此線(xiàn)圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為,則線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近(
)
A. B. C. D.8.(2023·遼寧·高考真題)如圖,空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是()
A.
B.
C.
D.
9.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φ0、φA、φC,則(
)
A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC10.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為,、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A. B. C. D.11.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)順次繞成如圖所示的線(xiàn)圈,其中大圓面積為,小圓面積均為,垂直線(xiàn)圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,和均為常量,則線(xiàn)圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()
A. B. C. D.12.(2022·全國(guó)·高考真題)三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)做成的剛性閉合線(xiàn)框,正方形線(xiàn)框的邊長(zhǎng)與圓線(xiàn)框的直徑相等,圓線(xiàn)框的半徑與正六邊形線(xiàn)框的邊長(zhǎng)相等,如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線(xiàn)性變化的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框所在平面均與磁場(chǎng)方向垂直,正方形、圓形和正六邊形線(xiàn)框中感應(yīng)電流的大小分別為和。則()A. B. C. D.13.(2021·重慶·高考真題)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來(lái)追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線(xiàn)圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈平面最初平行于磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后線(xiàn)圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時(shí)針 B.,逆時(shí)針C.,順時(shí)針 D.順時(shí)針14.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線(xiàn)管豎直放置,螺線(xiàn)管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線(xiàn)管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小15.(2021·山東·高考真題)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中,沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成,它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向,如圖所示。在電池和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下,導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流,等效總電阻為r。導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力,可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H,導(dǎo)體繩長(zhǎng)為,地球半徑為R,質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得,電池電動(dòng)勢(shì)為()A. B.C. D.16.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上,隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其它電阻和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()A.棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C.電阻消耗的電功率為D.電容器所帶的電荷量為17.(2015·重慶·高考真題)下圖為無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)中使用的受電線(xiàn)圈示意圖,線(xiàn)圈匝數(shù)為,面積為.若在到時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)向右穿過(guò)線(xiàn)圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由均勻增加到,則該段時(shí)間線(xiàn)圈兩端a和b之間的電勢(shì)差A(yù).恒為 B.從0均勻變化到C.恒為 D.從0均勻變化到18.(2015·海南·高考真題)如圖所示,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小ε,將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折彎,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線(xiàn)夾角平分線(xiàn)的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為,則等于()A.1/2 B. C.1 D.二、多選題19.(2024·山東·高考真題)如圖所示,兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,其所在平面豎直且平行,導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑,最低點(diǎn)的連線(xiàn)OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直??臻g充滿(mǎn)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),導(dǎo)軌左端由導(dǎo)線(xiàn)連接。現(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導(dǎo)軌圖示位置,由靜止釋放。MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于OO'且與兩導(dǎo)軌接觸良好,不考慮自感影響,下列說(shuō)法正確的是()A.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功C.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN中電流方向由M到N20.(2023·全國(guó)·高考真題)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈,線(xiàn)圈的兩端與電流傳感器相連,線(xiàn)圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?,F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線(xiàn)從上端口由靜止下落,電流傳感器測(cè)得線(xiàn)圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示。則(
)
A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來(lái)越快B.下落過(guò)程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過(guò)線(xiàn)圈下部的過(guò)程中,磁通量變化率的最大值更大21.(2016·全國(guó)·高考真題)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別于圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸,圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過(guò)電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是()A.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定B.若從上往下看,圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng)C.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍22.(2022·湖北·高考真題)近年來(lái),基于變壓器原理的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線(xiàn)圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝,接收線(xiàn)圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下,穿過(guò)接收線(xiàn)圈的磁通量約為發(fā)射線(xiàn)圈的80%,忽略其它損耗,下列說(shuō)法正確的是()A.接收線(xiàn)圈的輸出電壓約為8VB.接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線(xiàn)圈與接收線(xiàn)圈中交變電流的頻率相同D.穿過(guò)發(fā)射線(xiàn)圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線(xiàn)圈的相同23.(2022·湖南·高考真題)如圖,間距的U形金屬導(dǎo)軌,一端接有的定值電阻,固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a,當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),撤去,導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)其他電阻,下列說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中,水平位移為B.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量為24.(2015·山東·高考真題)如圖,一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤(pán)開(kāi)始減速。在圓盤(pán)減速過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是()A.處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分,靠近圓心處電勢(shì)高B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)C.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)25.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和,與平行,是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌,圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)相接,P端與圓弧接觸良好,初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上,若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),回路中始終有電流,則此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的有()A.桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.桿中的電流逐漸減小26.(2019·天津·高考真題)單匝閉合矩形線(xiàn)框電阻為,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線(xiàn)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示.下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí)刻線(xiàn)框平面與中性面垂直B.線(xiàn)框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為C.線(xiàn)框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D.從到過(guò)程中線(xiàn)框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為27.(2019·全國(guó)·高考真題)空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線(xiàn)MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線(xiàn)做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上.t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较駽.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為考點(diǎn)03自感和渦流一、單選題1.(2024·甘肅·高考真題)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當(dāng)線(xiàn)圈中通有交變電流時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流 B.金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C.若線(xiàn)圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流減小 D.若線(xiàn)圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流不變2.(2024·湖北·高考真題)《夢(mèng)溪筆談》中記錄了一次罕見(jiàn)的雷擊事件:房屋被雷擊后,屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了,但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好(原文為:有一木格,其中雜貯諸器,其漆器銀扣者,銀悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一寶刀,極堅(jiān)鋼,就刀室中熔為汁,而室亦儼然)。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為()A.摩擦 B.聲波 C.渦流 D.光照3.(2017·全國(guó)·高考真題)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌,為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM掃描頭的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng),如圖所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí),按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒定磁場(chǎng),出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(
)A.B.C.D.4.(2024·浙江·高考真題)若通以電流I的圓形線(xiàn)圈在線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為方向垂直線(xiàn)圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其大?。╧的數(shù)量級(jí)為)。現(xiàn)有橫截面半徑為的導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成半徑為的圓形線(xiàn)圈處于超導(dǎo)狀態(tài),其電阻率上限為。開(kāi)始時(shí)線(xiàn)圈通有的電流,則線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的數(shù)量級(jí)和一年后電流減小量的數(shù)量級(jí)分別為()A., B., C., D.,5.(2023·北京·高考真題)如圖所示,L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線(xiàn)圈,P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡,開(kāi)始時(shí),開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài),P燈微亮,Q燈正常發(fā)光,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(
)
A.P與Q同時(shí)熄滅 B.P比Q先熄滅C.Q閃亮后再熄滅 D.P閃亮后再熄滅6.(2023·全國(guó)·高考真題)一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式,將漆包線(xiàn)分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上,漆包線(xiàn)的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置,將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放,在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過(guò)漆包線(xiàn)的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示,分析可知()
A.圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落,小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C.在玻璃管中下落,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短7.(2021·浙江·高考真題)在“探究變壓器線(xiàn)圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量,鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于______。A.平面abcd B.平面abfe C.平面abgh D.平面aehd8.(2017·北京·高考真題)圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖,L1和L2為電感線(xiàn)圈,A1、A2、A3是三個(gè)完全相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開(kāi)關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是()A.圖甲中,A1與L1的電阻值相同B.圖甲中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流C.圖乙中,變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等二、多選題9.(2023·全國(guó)·高考真題)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈,線(xiàn)圈的兩端與電流傳感器相連,線(xiàn)圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示。現(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線(xiàn)從上端口由靜止下落,電流傳感器測(cè)得線(xiàn)圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示。則(
)
A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來(lái)越快B.下落過(guò)程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過(guò)線(xiàn)圈下部的過(guò)程中,磁通量變化率的最大值更大10.(2020·天津·高考真題)手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電是比較新穎的充電方式。如圖所示,電磁感應(yīng)式無(wú)線(xiàn)充電的原理與變壓器類(lèi)似,通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線(xiàn)圈,利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線(xiàn)圈通入正弦式交變電流后,就會(huì)在鄰近的受電線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流,最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過(guò)程中(
)A.送電線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B.受電線(xiàn)圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C.送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D.手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線(xiàn)連接,這樣傳遞能量沒(méi)有損失11.(2015·全國(guó)·高考真題)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”.實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線(xiàn)懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后.下列說(shuō)法正確的是A.圓盤(pán)上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.圓盤(pán)內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C.在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化D.圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)三、解答題12.(2021·北京·高考真題)類(lèi)比是研究問(wèn)題的常用方法。(1)情境1:物體從靜止開(kāi)始下落,除受到重力作用外,還受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力(k為常量)的作用。其速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律可用方程(①式)描述,其中m為物體質(zhì)量,G為其重力。求物體下落的最大速率。(2)情境2:如圖1所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,線(xiàn)圈自感系數(shù)為L(zhǎng),電路中的總電阻為R。閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律與情境1中物體速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律類(lèi)似。類(lèi)比①式,寫(xiě)出電流I隨時(shí)間t變化的方程;并在圖2中定性畫(huà)出I-t圖線(xiàn)。(3)類(lèi)比情境1和情境2中的能量轉(zhuǎn)化情況,完成下表。情境1情境2物體重力勢(shì)能的減少量物體動(dòng)能的增加量電阻R上消耗的電能13.(2021·浙江·高考真題)一種探測(cè)氣體放電過(guò)程的裝置如圖甲所示,充滿(mǎn)氖氣()的電離室中有兩電極與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)連接,并通過(guò)兩水平長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)與高壓電源相連。在與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面內(nèi),以導(dǎo)線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸安裝一個(gè)用阻值的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)繞制、匝數(shù)的圓環(huán)形螺線(xiàn)管,細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的始末兩端c、d與阻值的電阻連接。螺線(xiàn)管的橫截面是半徑的圓,其中心與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的距離。氣體被電離后在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鱅,其圖像如圖乙所示。為便于計(jì)算,螺線(xiàn)管內(nèi)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為,其中。(1)求內(nèi)通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量Q;(2)求時(shí),通過(guò)螺線(xiàn)管某一匝線(xiàn)圈的磁通量Φ;(3)若規(guī)定為電流的正方向,在不考慮線(xiàn)圈自感的情況下,通過(guò)計(jì)算,畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像;(4)若規(guī)定為電流的正方向,考慮線(xiàn)圈自感,定性畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像??键c(diǎn)04法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用1.(2024·浙江·高考真題)某小組探究“法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的功用”,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。飛輪由三根長(zhǎng)的輻條和金屬圓環(huán)組成,可繞過(guò)其中心的水平固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),不可伸長(zhǎng)細(xì)繩繞在圓環(huán)上,系著質(zhì)量的物塊,細(xì)繩與圓環(huán)無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。飛輪處在方向垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左側(cè)電路通過(guò)電刷與轉(zhuǎn)軸和圓環(huán)邊緣良好接觸,開(kāi)關(guān)S可分別與圖示中的電路連接。已知電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、限流電阻、飛輪每根輻條電阻,電路中還有可調(diào)電阻R2(待求)和電感L,不計(jì)其他電阻和阻力損耗,不計(jì)飛輪轉(zhuǎn)軸大小。(1)開(kāi)關(guān)S擲1,“電動(dòng)機(jī)”提升物塊勻速上升時(shí),理想電壓表示數(shù)。①判斷磁場(chǎng)方向,并求流過(guò)電阻R1的電流I;②求物塊勻速上升的速度v。(2)開(kāi)關(guān)S擲2,物塊從靜止開(kāi)始下落,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物塊勻速下降的速度與“電動(dòng)機(jī)”勻速提升物塊的速度大小相等,①求可調(diào)電阻R2的阻值;②求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。2.(2024·河北·高考真題)如圖,邊長(zhǎng)為的正方形金屬細(xì)框固定放置在絕緣水平面上,細(xì)框中心O處固定一豎直細(xì)導(dǎo)體軸。間距為L(zhǎng)、與水平面成角的平行導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與細(xì)框及導(dǎo)體軸相連。導(dǎo)軌和細(xì)框分別處在與各自所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。足夠長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)體棒在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),水平放置在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒始終靜止。棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,棒在所受安培力達(dá)到最大和最小時(shí)均恰好能靜止。已知棒在導(dǎo)軌間的電阻值為R,電路中其余部分的電阻均不計(jì),棒始終與導(dǎo)軌垂直,各部分始終接觸良好,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。(1)求棒所受安培力的最大值和最小值。(2)鎖定棒,推動(dòng)棒下滑,撤去推力瞬間,棒的加速度大小為a,所受安培力大小等于(1)問(wèn)中安培力的最大值,求棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。3.(2024·全國(guó)·高考真題)如圖,金屬導(dǎo)軌平行且水平放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌光滑無(wú)摩擦。定值電阻大小為R,其余電阻忽略不計(jì),電容大小為C。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬棒始終與導(dǎo)軌保持垂直。整個(gè)裝置處于豎直方向且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。(1)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),對(duì)金屬棒施加以水平向右的恒力,金屬棒能達(dá)到的最大速度為v0。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí),求金屬棒速度v的大小。(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,改變水平外力并使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí),求電容器兩端的電壓以及從開(kāi)關(guān)斷開(kāi)到此刻外力所做的功。4.(2024·安徽·高考真題)如圖所示,一“U”型金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi),一電阻不計(jì),質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌,并靜置于絕緣固定支架上。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形cdef區(qū)域內(nèi),存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。支架上方的導(dǎo)軌間,存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間的變化關(guān)系均為B=kt(SI),k為常數(shù)(k>0)。支架上方的導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),兩邊導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻均為r,下方導(dǎo)軌的總電阻為R。t=0時(shí),對(duì)ab施加豎直向上的拉力,恰使其向上做加速度大小為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab與兩邊導(dǎo)軌接觸良好。已知ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。不計(jì)空氣阻力,兩磁場(chǎng)互不影響。(1)求通過(guò)面積Scdef的磁通量大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式,以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,并寫(xiě)出ab中電流的方向;(2)求ab所受安培力的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式;(3)求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)ab所施加的拉力達(dá)到最大值,并求此最大值。5.(2023·廣東·高考真題)光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均為,其俯視圖如圖(a)所示,兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖(b)所示,時(shí)間內(nèi),兩區(qū)域磁場(chǎng)恒定,方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和,一電阻為,邊長(zhǎng)為的剛性正方形金屬框,平放在水平面上,邊與磁場(chǎng)邊界平行.時(shí),線(xiàn)框邊剛好跨過(guò)區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度向右運(yùn)動(dòng).在時(shí)刻,邊運(yùn)動(dòng)到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線(xiàn)框的速度近似為零,此時(shí)線(xiàn)框被固定,如圖(a)中的虛線(xiàn)框所示。隨后在時(shí)間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度線(xiàn)性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)保持不變;時(shí)間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也線(xiàn)性減小到0。求:
(1)時(shí)線(xiàn)框所受的安培力;(2)時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量;(3)時(shí)間內(nèi),線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量。6.(2023·天津·高考真題)如圖,如圖所示,一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端固定,下端系在單匝勻質(zhì)正方形金屬框上邊中點(diǎn)O處,框處于靜止?fàn)顟B(tài)。一個(gè)三角形區(qū)域的頂點(diǎn)與O點(diǎn)重合,框的下邊完全處在該區(qū)域中。三角形區(qū)域內(nèi)加有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt(k>0的常數(shù)),磁場(chǎng)與框平面垂直,框的面積為框內(nèi)磁場(chǎng)區(qū)域面積的2倍,金屬框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為l,重力加速度g,求:(1)金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E;(2)金屬框開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻t0;
7.(2022·重慶·高考真題)某同學(xué)以金屬戒指為研究對(duì)象,探究金屬物品在變化磁場(chǎng)中的熱效應(yīng)。如圖所示,戒指可視為周長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S、電阻率為的單匝圓形線(xiàn)圈,放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于戒指平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到,求:(1)戒指中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流;(2)戒指中電流的熱功率。8.(2022·浙江·高考真題)艦載機(jī)電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進(jìn)的彈射技術(shù),我國(guó)在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。某興趣小組開(kāi)展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究,如圖1所示,用于推動(dòng)模型飛機(jī)的動(dòng)子(圖中未畫(huà)出)與線(xiàn)圈絕緣并固定,線(xiàn)圈帶動(dòng)動(dòng)子,可在水平導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)。線(xiàn)圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中,其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。開(kāi)關(guān)S與1接通,恒流源與線(xiàn)圈連接,動(dòng)子從靜止開(kāi)始推動(dòng)飛機(jī)加速,飛機(jī)達(dá)到起飛速度時(shí)與動(dòng)子脫離;此時(shí)S擲向2接通定值電阻R0,同時(shí)施加回撤力F,在F和磁場(chǎng)力作用下,動(dòng)子恰好返回初始位置停下。若動(dòng)子從靜止開(kāi)始至返回過(guò)程的v-t圖如圖2所示,在t1至t3時(shí)間內(nèi)F=(800-10v)N,t3時(shí)撤去F。已知起飛速度v1=80m/s,t1=1.5s,線(xiàn)圈匝數(shù)n=100匝,每匝周長(zhǎng)l=1m,飛機(jī)的質(zhì)量M=10kg,動(dòng)子和線(xiàn)圈的總質(zhì)量m=5kg,R0=9.5Ω,B=0.1T,不計(jì)空氣阻力和飛機(jī)起飛對(duì)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)速度的影響,求(1)恒流源的電流I;(2)線(xiàn)圈電阻R;(3)時(shí)刻t3。9.(2021·浙江·高考真題)一種探測(cè)氣體放電過(guò)程的裝置如圖甲所示,充滿(mǎn)氖氣()的電離室中有兩電極與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)連接,并通過(guò)兩水平長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)與高壓電源相連。在與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面內(nèi),以導(dǎo)線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸安裝一個(gè)用阻值的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)繞制、匝數(shù)的圓環(huán)形螺線(xiàn)管,細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的始末兩端c、d與阻值的電阻連接。螺線(xiàn)管的橫截面是半徑的圓,其中心與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的距離。氣體被電離后在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鱅,其圖像如圖乙所示。為便于計(jì)算,螺線(xiàn)管內(nèi)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為,其中。(1)求內(nèi)通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量Q;(2)求時(shí),通過(guò)螺線(xiàn)管某一匝線(xiàn)圈的磁通量Φ;(3)若規(guī)定為電流的正方向,在不考慮線(xiàn)圈自感的情況下,通過(guò)計(jì)算,畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像;(4)若規(guī)定為電流的正方向,考慮線(xiàn)圈自感,定性畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像。10.(2020·北京·高考真題)如圖甲所示,N=200匝的線(xiàn)圈(圖中只畫(huà)了2匝),電阻r=2Ω,其兩端與一個(gè)R=48(1)判斷通過(guò)電阻的電流方向;(2)求線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);(3)求電阻兩端的電壓。11.(2020·江蘇·高考真題)如圖所示,電阻為的正方形單匝線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)為,邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣重合。磁場(chǎng)的寬度等于線(xiàn)圈的邊長(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在水平拉力作用下,線(xiàn)圈以的速度向右穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。求線(xiàn)圈在上述過(guò)程中:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;(2)所受拉力的大小F;(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。12.(2020·天津·高考真題)如圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場(chǎng)中,金屬框平面與磁場(chǎng)方向垂直,電阻,邊長(zhǎng)。求(1)在到時(shí)間內(nèi),金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(2)時(shí),金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向;(3)在到時(shí)間內(nèi),金屬框中電流的電功率P。13.(2016·全國(guó)·高考真題)如圖,水平面(紙面)內(nèi)同距為的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為的金屬桿置于導(dǎo)軌上,t=0時(shí),金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。時(shí)刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。重力加速度大小為g。求(1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大?。唬?)電阻的阻值。14.(2017·浙江·高考真題)為了探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。半徑為l的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,一根長(zhǎng)也為l,電阻為R的金屬棒ab一端與導(dǎo)軌接觸良好,另一端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO′上,由電動(dòng)機(jī)A帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面,大小為B1,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。另有一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd用輕質(zhì)彈簧懸掛在豎直平面內(nèi),并與固定在豎直平面內(nèi)的U型導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌間距為l,底部接阻值也為R的電阻,處于大小為B2,方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從圓形金屬導(dǎo)軌引出導(dǎo)線(xiàn)和通過(guò)電刷從轉(zhuǎn)軸引出導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)開(kāi)關(guān)S與U型導(dǎo)軌連接。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),棒cd靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為x0;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,電動(dòng)機(jī)以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),棒cd再次靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量變?yōu)閤(不超過(guò)彈性限度)。不計(jì)其余電阻和摩擦等阻力,求此時(shí)(1)通過(guò)棒cd的電流Icd;(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)該裝置的輸出功率P;(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與彈簧伸長(zhǎng)量x之間的函數(shù)關(guān)系。15.(2016·天津·高考真題)電磁緩速器是應(yīng)用于車(chē)輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車(chē)輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示,將形狀相同的兩根平行且足夠長(zhǎng)的鋁條固定在光滑斜面上,斜面與水平方向夾角為θ。一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻速穿過(guò),穿過(guò)時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定,其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng)、鋁條相對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)相同。磁鐵端面是邊長(zhǎng)為d的正方形,由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對(duì)兩鋁條區(qū)域的磁場(chǎng)均可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,鋁條的高度大于d,電阻率為ρ。為研究問(wèn)題方便,鋁條中只考慮與磁鐵正對(duì)部分的電阻和磁場(chǎng),其他部分電阻和磁場(chǎng)可忽略不計(jì),假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后,減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能,重力加速度為g。(1)求鋁條中與磁鐵正對(duì)部分的電流I;(2)若兩鋁條的寬度均為b,推導(dǎo)磁鐵勻速穿過(guò)鋁條間時(shí)速度v的表達(dá)式;(3)在其他條件不變的情況下,僅將兩鋁條更換為寬度b'>b的鋁條,磁鐵仍以速度v進(jìn)入鋁條間,試簡(jiǎn)要分析說(shuō)明磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和速度如何變化。
16.(2015·廣東·高考真題)如圖(a)所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m.導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好.導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),bd連線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度也為L(zhǎng).從0時(shí)刻開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時(shí)刻,棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng),1s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng).若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求:(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,回路中的電動(dòng)勢(shì)E大?。?2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F,以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流I與時(shí)間t的關(guān)系式.
17.(2015·江蘇·高考真題)做磁共振檢查時(shí),對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流.某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上一圈肌肉組織等效成單匝線(xiàn)圈,線(xiàn)圈的半徑r=5.0cm,線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積A=0.80cm2,電阻率ρ=1.5Ω·m,如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線(xiàn)圈平面垂直,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減小為零,求(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字):(1)該圈肌肉組織的電阻R;(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q.18.(2024·湖北·高考真題)如圖所示,兩足夠長(zhǎng)平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L(zhǎng),固定在同一水平面內(nèi),直導(dǎo)軌在左端M、P點(diǎn)分別與兩條豎直固定、半徑為L(zhǎng)的圓弧導(dǎo)軌相切。MP連線(xiàn)與直導(dǎo)軌垂直,其左側(cè)無(wú)磁場(chǎng),右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個(gè)半徑為L(zhǎng)的圓環(huán),水平放置在兩直導(dǎo)軌上,其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變,金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好,重力加速度大小為g?,F(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放,求(1)ab剛越過(guò)MP時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??;(2)金屬環(huán)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小;(3)為使ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與金屬環(huán)接觸,金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。19.(2023·湖南·高考真題)如圖,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為,兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成角,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為.現(xiàn)將質(zhì)量均為的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),重力加速度為。
(1)先保持棒靜止,將棒由靜止釋放,求棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??;(2)在(1)問(wèn)中,當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),再將棒由靜止釋放,求釋放瞬間棒的加速度大?。唬?)在(2)問(wèn)中,從棒釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間,兩棒恰好達(dá)到相同的速度,求速度的大小,以及時(shí)間內(nèi)棒相對(duì)于棒運(yùn)動(dòng)的距離。
20.(2021·天津·高考真題)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌、間距,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成角,N、Q兩端接有的電阻。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,兩端與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知的質(zhì)量,電阻,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。在平行于導(dǎo)軌向上的拉力作用下,以初速度沿導(dǎo)軌向上開(kāi)始運(yùn)動(dòng),可達(dá)到最大速度v=2m/s。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力的功率恒定不變,重力加速度。(1)求拉力的功率P;(2)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,經(jīng)速度達(dá)到,此過(guò)程中克服安培力做功,求該過(guò)程中沿導(dǎo)軌的位移大小x。21.(2019·天津·高考真題)如圖所示,固定在水平面上間距為的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒和長(zhǎng)度也為、電阻均為,兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好.兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電阻為的單匝金屬線(xiàn)圈相連,線(xiàn)圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng),磁通量變化率為常量.圖中虛線(xiàn)右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為.的質(zhì)量為,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),電阻忽略不計(jì).(1)閉合,若使保持靜止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;(2)斷開(kāi),在上述恒力作用下,由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中流過(guò)的電荷量為,求該過(guò)程安培力做的功.專(zhuān)題14電磁感應(yīng)考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1感應(yīng)電流方向的判斷(10年9考)2024·廣東·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·海南·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·北京·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·全國(guó)·高考真題、2018·全國(guó)·高考真題、2017·天津·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2016·上海·高考真題、2016·海南·高考真題、2016·北京·高考真題、2016·江蘇·高考真題本章主要考查楞次定律,電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,電磁感應(yīng)與電路的綜合、與能量的綜合,以及電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.考查方向上更傾向于電磁感應(yīng)與電路、能量綜合問(wèn)題.解題方法上以等效法、程序法、函數(shù)法、圖象法為主.多以電路的等效考查模型建構(gòu)的素養(yǎng);以原理的應(yīng)用考查科學(xué)推理和科學(xué)論證的素養(yǎng),同時(shí)體現(xiàn)考生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍、實(shí)事求是的社會(huì)責(zé)任感;以對(duì)研究對(duì)象受力和運(yùn)動(dòng)的分析及能量的轉(zhuǎn)化與守恒,考查運(yùn)動(dòng)與相互作用觀(guān)念和能量觀(guān)念.多以選擇題和計(jì)算題的形式考查,難度中等.2025年對(duì)本章的考查,從各方面可能仍延續(xù)原來(lái)的形式及考點(diǎn),只是在原理應(yīng)用方面可能會(huì)更多地聯(lián)系現(xiàn)代科技發(fā)展和生產(chǎn)、生活的實(shí)際??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律(10年10考)2024·山東·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·甘肅·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·湖南·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·湖北·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2023·江蘇·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·全國(guó)·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·湖北·高考真題、2022·湖南·高考真題、2021·重慶·高考真題、2021·山東·高考真題、2021·廣東·高考真題、2020·浙江·高考真題、2019·天津·高考真題、2019·全國(guó)·高考真題、2016·全國(guó)·高考真題、2015·重慶·高考真題、2015·海南·高考真題、2015·山東·高考真題考點(diǎn)3自感和渦流(10年6考)2024·甘肅·高考真題、2024·湖北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·天津·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2017·北京·高考真題、2015·全國(guó)·高考真題考點(diǎn)4法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(10年幾考)2024·湖北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·河北·高考真題、2024·全國(guó)·高考真題、2024·安徽·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·湖南·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·天津·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·天津·高考真題、2019·天津·高考真題、2016·全國(guó)·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·天津·高考真題、2015·廣東·高考真題、2015·江蘇·高考真題考點(diǎn)01感應(yīng)電流方向的判斷一、單選題1.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線(xiàn)圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。關(guān)于圖乙中的線(xiàn)圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越快,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈下降時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,在絕緣的水平面上,有閉合的兩個(gè)線(xiàn)圈a、b,線(xiàn)圈a處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將線(xiàn)圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出,線(xiàn)圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是(
)A.順時(shí)針,順時(shí)針B.順時(shí)針,逆時(shí)針C.逆時(shí)針,順時(shí)針D.逆時(shí)針,逆時(shí)針3.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線(xiàn)框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.線(xiàn)框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量相等4.(2023·海南·高考真題)汽車(chē)測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車(chē)可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線(xiàn)圈abcd,埋在地下的線(xiàn)圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈時(shí)(
)
A.線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同5.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長(zhǎng)為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,滑行過(guò)程中鋁框平面始終與磁場(chǎng)垂直且一邊與磁場(chǎng)邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場(chǎng)區(qū)域的兩個(gè)過(guò)程中()A.鋁框所用時(shí)間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相同 D.安培力對(duì)鋁框的沖量相同6.(2017·天津·高考真題)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小,ab始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是(??)A.a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由a到b B.a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小C.a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D.a(chǎn)b所受的靜摩擦力保持不變7.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè),固定一矩形金屬線(xiàn)框,邊與導(dǎo)線(xiàn)平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則()A.線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)锽.線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C.線(xiàn)框邊所受的安培力大小恒定D.線(xiàn)框整體受到的安培力方向水平向右8.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線(xiàn)管豎直放置,螺線(xiàn)管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線(xiàn)管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小9.(2021·北京·高考真題)某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學(xué)在兩接線(xiàn)柱間接一根導(dǎo)線(xiàn)后再次搬運(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止。下列說(shuō)法正確的是()A.未接導(dǎo)線(xiàn)時(shí),表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.未接導(dǎo)線(xiàn)時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線(xiàn)圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線(xiàn)后,表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.接上導(dǎo)線(xiàn)后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線(xiàn)圈受到安培力的作用10.(2020·江蘇·高考真題)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流的是()A.同時(shí)增大減小B.同時(shí)減小增大C.同時(shí)以相同的變化率增大和D.同時(shí)以相同的變化率減小和11.(2020·全國(guó)·高考真題)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線(xiàn)圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀(guān)察到()A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)12.(2016·上海·高考真題)磁鐵在線(xiàn)圈中心上方開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流,則磁鐵()A.向上運(yùn)動(dòng) B.向下運(yùn)動(dòng) C.向左運(yùn)動(dòng) D.向右運(yùn)動(dòng)13.(2016·海南·高考真題)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線(xiàn)間距。兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向向下的恒定電流,若()A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駽.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駾.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?4.(2016·北京·高考真題)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大,兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響,下列說(shuō)法正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较蚨?、多選題15.(2023·河北·高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動(dòng),1、4同時(shí)沿圖箭頭方向移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中金屬桿所圍成的矩形周長(zhǎng)保持不變。當(dāng)金屬桿移動(dòng)到圖位置時(shí),金屬桿所圍面積與初始時(shí)相同。在此過(guò)程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同16.(2017·全國(guó)·高考真題)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線(xiàn)框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線(xiàn)框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是()A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较駼.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?,T中沿順時(shí)針?lè)较駽.T具有收縮趨勢(shì),PQ受到向右的安培力D.T具有擴(kuò)張趨勢(shì),PQ受到向右的安培力17.(2018·全國(guó)·高考真題)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一導(dǎo)線(xiàn)框R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()A.在時(shí)為零B.在時(shí)改變方向C.在時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较駾.在時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?8.(2016·上?!じ呖颊骖})如圖(a),螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉B菥€(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖(b)所示規(guī)律變化時(shí)A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),L有收縮趨勢(shì)B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì)C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流19.(2016·江蘇·高考真題)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說(shuō)法正確的有()A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B.取走磁體,電吉他將不能正常工作C.增加線(xiàn)圈匝數(shù)可以增大線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中的電流方向不斷變化考點(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律一、單選題1.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,邊長(zhǎng)為1m、電阻為0.04Ω的剛性正方形線(xiàn)框abcd放在與強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)B垂直。若線(xiàn)框固定不動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度以均勻增大時(shí),線(xiàn)框的發(fā)熱功率為P;若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為0.2T,線(xiàn)框以某一角速度繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)框的發(fā)熱功率為2P,則ab邊所受最大的安培力為()A.N B. C.1N D.2.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線(xiàn)圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線(xiàn)不會(huì)離開(kāi)線(xiàn)圈。關(guān)于圖乙中的線(xiàn)圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越高,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈上升越快,線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線(xiàn)圈下降時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右4.(2024·北京·高考真題)電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學(xué)中重要的物理量,其中特定的兩個(gè)物理量之比可用來(lái)描述電容器、電阻、電感三種電磁學(xué)元件的屬性,如圖所示。類(lèi)似地,上世紀(jì)七十年代有科學(xué)家預(yù)言Φ和Q之比可能也是一種電磁學(xué)元件的屬性,并將此元件命名為“憶阻器”,近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室已研制出了多種類(lèi)型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對(duì)電阻的記憶特性,其在信息存儲(chǔ)、人工智能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.QU的單位和ΦI的單位不同B.在國(guó)際單位制中,圖中所定義的M的單位是歐姆C.可以用來(lái)描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)D.根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應(yīng)定律可以推導(dǎo)出自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式5.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點(diǎn),直線(xiàn)段Oa長(zhǎng)為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線(xiàn)在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為(
)A. B.C. D.6.(2023·重慶·高考真題)某小組設(shè)計(jì)了一種呼吸監(jiān)測(cè)方案:在人身上纏繞彈性金屬線(xiàn)圈,觀(guān)察人呼吸時(shí)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈面積變化產(chǎn)生的電壓,了解人的呼吸狀況。如圖所示,線(xiàn)圈P的匝數(shù)為N,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線(xiàn)圈軸線(xiàn)的夾角為θ。若某次吸氣時(shí),在t時(shí)間內(nèi)每匝線(xiàn)圈面積增加了S,則線(xiàn)圈P在該時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()
A. B.C. D.7.(2023·湖北·高考真題)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊,其天線(xiàn)類(lèi)似一個(gè)壓平的線(xiàn)圈,線(xiàn)圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線(xiàn)圈共3匝,其邊長(zhǎng)分別為、和,圖中線(xiàn)圈外線(xiàn)接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線(xiàn)圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過(guò)此線(xiàn)圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為,則線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近(
)
A. B. C. D.8.(2023·遼寧·高考真題)如圖,空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是()
A.
B.
C.
D.
9.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φ0、φA、φC,則(
)
A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC10.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為,、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A. B. C. D.11.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)順次繞成如圖所示的線(xiàn)圈,其中大圓面積為,小圓面積均為,垂直線(xiàn)圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,和均為常量,則線(xiàn)圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()
A. B. C. D.12.(2022·全國(guó)·高考真題)三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)做成的剛性閉合線(xiàn)框,正方形線(xiàn)框的邊長(zhǎng)與圓線(xiàn)框的直徑相等,圓線(xiàn)框的半徑與正六邊形線(xiàn)框的邊長(zhǎng)相等,如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線(xiàn)性變化的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框所在平面均與磁場(chǎng)方向垂直,正方形、圓形和正六邊形線(xiàn)框中感應(yīng)電流的大小分別為和。則()A. B. C. D.13.(2021·重慶·高考真題)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來(lái)追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線(xiàn)圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈平面最初平行于磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后線(xiàn)圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時(shí)針 B.,逆時(shí)針C.,順時(shí)針 D.順時(shí)針14.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線(xiàn)管豎直放置,螺線(xiàn)管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線(xiàn)管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小15.(2021·山東·高考真題)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中,沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成,它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向,如圖所示。在電池和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下,導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流,等效總電阻為r。導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力,可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H,導(dǎo)體繩長(zhǎng)為,地球半徑為R,質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得,電池電動(dòng)勢(shì)為()A. B.C. D.16.(2020·
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