高考物理丽水电磁学知识点之电磁感应难题汇编及答案

1、高考物理丽水电磁学知识点之电磁感应难题汇编及答案一、选择题1.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场， 则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（）iI户刃 I K s 乂 Hi _ !» »!A.整个过程都做匀速运动B.进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动C.整个过程都做匀减速运动D.穿出时的速度一定小于初速度2.如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l为0.4m,电阻不计。 导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。质量 m为6.0 M0-3kg电阻为1 Q的

2、金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0 的电阻Rio当杆ab达到稳定状态时以速率 v匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P 为 0.27W。贝U （）A. ab稳定状态时的速率 v=0.4m/sB. ab稳定状态时的速率 v=0.6m/sC.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0 QD.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0 Q3.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。 同的小灯泡。下列说法正确的是（）A和B是两个完全相A.接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B.接通开关S后，B灯慢慢变亮C.开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间

3、，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D.开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下4.两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0.005 Q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）。下列说法正确的是（）乙A.磁感应强度的方向垂直纸面向内B.磁感应强度的大小为0.5TC.导线框运动速度的大小为0.05m/sD.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.0

4、4N5.如图所示，把金属圆环在纸面内拉出磁场，下列叙述正确的是（）A.将金属圆环向左拉出磁场时，感应电流方向为逆时针B.不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时，感应电流方向都是顺时针C.将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率不变D.将金属圆环向右加速拉出磁场时，受到向右的安培力6 .如图所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。半径Ra 2%,内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场。若磁场均匀减小，则 A、B环中感应电动势 Ea : Eb与产生的感应电流1A ：IB分别是（）A. Ea:Eb2:1;Ia： Ib1： 2B. Ea：Eb2:1;Ia： Ib1：1C. Ea：Eb1:1；I

5、a：Ib2:1D. Ea：Eb1:1;Ia ： Ib1： 27 .如图所示，一闭合直角三角形线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度 大于ac边的长度.从bc边进入磁场区，到 a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（）J 3 FB.R.金属棒ab与两导8 .如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（B. ab中的感应电流逐渐减小C. ab所受的安培力保持不变D. ab所受的静摩擦力逐

6、渐减小9 .如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端 套有一个表面绝缘的铜环 a,下列各种情况中铜环 a中没有感应电流的是（）A.B.C.D.将电键突然断开的瞬间线圈中通以恒定的电流通电时，使滑动变阻器的滑片 通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动P做匀速移动10 .粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）,*C.J k V K :B.D.11 .无线充电技术已经被应用于多个领

7、域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示;磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。则(a. 12时，线圈产生的电动势最大B.t 2时，线圈内的磁通量最大C. 0T过程中，线圈产生的电动势增大412.两块水平放置的金属板间的距离为D.3T ，T过程中，线圈内的磁通量增大4d,用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为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、r,线 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磁感应强度A.B竖直向上且正增强,dmgnqB.磁感应强度B竖直向下且正增强,dmgnqC.磁感应强度B竖直向上且正

8、减弱,dmg(R r)nqRD.磁感应强度B竖直向下且正减弱,13.如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线dmgr(R r)nqRabcd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.14.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈，并使磁极上下振动。磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的A.线圈给它的磁场力始终向上B.线圈给它的磁场力先向上再向下C.线圈给它的磁场力始终向下D.线圈给它的磁场力先向

9、下再向上15 .如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60。的斜向下的匀强磁场中，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），导体棒ab 垂直导轨放置，除电阻 R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态.规定 a-b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（）C.0D.一F%D. B端比A端的电势高L,磁感应强度大小都是 B,方向如图所示，单匝正L导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个I运动到位置II的16

10、 .如图甲所示，单匝线圈两端 A、B与一理想电压表相连，线圈内有一垂直纸面向里的 磁场，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（A. 00.1s内磁通量的变化量为C.电压表“ +”接线柱接B端17 .有两个匀强磁场区域，宽度都为 方形闭合线框由均匀导线制成，边长为 匀强磁场区.规定线框中感应电流逆时针方向为正方向.则线框从位置过程中，图所示的感应电流 i随时间t变化的图线中正确的是（）B.A. OC.18 .如图所示，空间中存在一水平方向的半无界匀强磁场，其上边界水平。磁场上方有一 个长方形导线框，线框一边水平，所在平面与磁场方向垂直。若线框自由下落，则刚进入 磁场时线框的加速度不

11、可能XXX XXXXXX XXXXXX XXXA.逐渐减小，方向向下B.为零C.逐渐增大，方向向上D.逐渐减小，方向向上19.如图所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ边长分别为L和2L, M、N间连接水平的平 行板电容器，两极板间距为 d,虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强 磁场。两极板间有一质量为 m、电荷量为q的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为g,则下列磁场磁感应强度大小B的变化情况及其变化率分别是（）20.同一平面内固定有一长直导线PQ和带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引BA. 减小，mgd 2qL2BmgdB.正在减小，AtqL2正在增强，ABmgdC.

12、At2qL2D.正在增强，abmgdAtqL2MN连接，如图甲所出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板 示.导线PQ中通有正弦交流电流i, i的变化如图乙所示，规定从 Q到P为电流的正方 向，则在12s内A. M板带正电，且电荷量增加B. M板带正电，且电荷量减小C. M板带负电，且电荷量增加D. M板带负电，且电荷量减小21.如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒 PQ沿导轨从MN处匀速 运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是 （）A.B.C.D.22 .如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂

13、直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS, 一圆环形金属线框 T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）XR 乂 X X QXA. PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B. PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C. PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D. PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向23 .如图所示，正方形线框 abcd的边长为1,向右通过宽为 L的匀强磁场，且l<L,则在 线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流（）XXXXXXA. 一直为顺时针方向B. 一直为逆时针

14、方向C.先为逆时针方向，中间无感应电流，后为顺时针方向D.先为顺时针方向，中间无感应电流，后为逆时针方向24 .下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a至ij b的感应电流的是（）却作向笊号述协25 .航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率 较小，则合上开关S的瞬间（）固定式阍A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力【参考答案】*试卷处理标记，请不要

15、删除、选择题1. D解析：D【解析】【详解】小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故 A、B、C均错误，D正确.2. D解析：D【解析】【分析】 【详解】AB.当杆以稳定的速度下降的过程中，由能量守恒定律得mgv=P 可得P 0.27v=m/s = 4.5m/smg 0.06故AB错误；CD.杆ab达到稳定状态产生的感应电动势为E=Blv =0.5 私4 O.45V=0.09V由P=IE得,P 0.27 A 0AI一 =A

16、 = 3AE 0.09设电阻Ri与R2的并联电阻为 R外，ab棒的电阻为r,有R1R2RR2代入数据得R2=6.0 Q故C错误，D正确。 故选Do3. C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB.当开关S闭合瞬间，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻几乎为零，B灯被线圈短路，由亮变暗，直到不亮，选项 AB错误；CD.当开关S断开瞬间，A灯没有电压，立即熄灭。当电流减小，线圈产生自感电动势，相当于电源，与 B灯形成回路，给 B灯提供短暂的电流，使 B灯过一会儿熄灭，选项 C正 确，D错误；故选Co4. D解析：D【解析】【分析】【详解】A.由乙图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针（正方

17、向），磁通量增加，根据楞次定律可知磁场的磁感应强度的方向垂直纸面向外，选项A错误；BC.由图象可以看出，0.20.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入磁场用时0.2s,导线框匀速运动的速度为v L 0.5m/st根据E BLv知磁感应强度为B 0.2TLv选项BC错误；D.在0.40.6s内，导线框所受的安培力为 2 2B2L2vF BIL 0.04NR选项D正确。故选Do5. B解析：B【解析】【分析】【详解】AB.不管沿什么方向将线圈拉出磁场，穿过线圈的磁通量都减小，根据楞次定律判断可知，线圈中感应电流的方向都是沿顺时针方向，选项A错误，B正确；C.将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量

18、变化率等于电动势，即BLv由于速度恒定但有效长度 L先增大后减小，所以磁通量变化率先增大后减小，选项 C错误；D.将金属圆环向右加速拉出磁场时，根据“来拒去留”规律可知安培力向左，选项D错误； 故选Bo6. D解析：D【解析】根据法拉第电磁感应定律E n tBA、B环中感应电动势 Ea： Eb=1题中n相同，一B相同，面积S也相同，则得到 t根据电阻定律LS0P S0相同，则电阻之比L=n?2 rRa: Rb=a: pb=2 : 1根据欧姆定律I E得，产生的感应电流之比 RIa： Ib=1 ： 2故D正确，ABC错误；故选Do7. A解析：A【解析】【分析】【详解】线框从开始进入到全部进入磁

19、场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势： E=BLv ,随有效长度的减小而减小，所以感应电流i随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感 应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定律可知，电流沿顺时针方 向；感应电流i随有效长度的减小而减小.A.该图与结论相符，选项 A正确;B.该图与结论不相符，选项 B错误；C.该图与结论不相符，选项 C错误；D.该图与结论不相符，选项 D错误；8. D解析：D【解析】 【详解】A.磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由 a到b, A错

20、误；_ BSB.由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律E 得，感应电动势恒定，t则ab中的感应电流不变，根据 P I2R可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C.根据安培力公式 F BIL知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D.导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，f F ,安培力减小，则静摩擦力减小，D正确.9. B解析：B【解析】 【详解】A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a的磁通量减小，产生感应电流，故 A不符合题意；B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意；C.通电时，使变阻器的滑片

21、 P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变 化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故 C不符合题意；D.通电时，使变阻器的滑片 P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增 大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意；10. C解析：C【解析】 【详解】磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，ABD图中a、b两EU 点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：43E 3BLvU =C图中a、b两点间电势差为路端电压为：44 ,所以a、b两点间电势差绝对值最大的是C图所示。故选：Co11. A解析：A

22、【解析】【分析】【详解】AC.磁感应强度随时间按正弦规律变化，如题目图乙，可知0、T、T处斜率最大，即线2圈产生的电动势也最大，故 A正确，C错误；T 3T 一BD.根据 BS可知，在t 和 时，线圈内的磁通量最大，故 BD错误。44故选A。12. C解析：C【解析】【分析】【详解】依题意电荷量+q的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知， 油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电.A、C、若磁感应强度 B竖直向上，B正在增强时，根据楞次定律得知，线圈中产生的感应 电动势是下负上正，金属板下板带负电，上板带正电，油滴不能平衡，则磁感应强度B竖直向上且B正在

23、减弱时，油滴能保持平衡.根据法拉第电磁感应定律得：E nt R 金属板间白电压为 U ER r要使油滴平衡，则有 qU mg d,-dmg _ 人联立三式可得： 一-R r，故A错误，C正确.t nqRB、D、同理可得，磁感应强度 B竖直向下且正增强时，满足 "dmg R r ,油滴也 t nqR能保持静止，故 B错误，D错误.故选C.【点睛】本题是电磁感应与电路、电场、力学等知识的综合应用.对于电磁感应问题，要楞次定律 判断感应电动势、法拉第定律研究感应电动势大小是常用的思路.13. D解析：D【解析】【分析】【详解】AB. abcd区域内的磁场均匀变化，因此产生恒定的电流，螺旋管

24、中电流不变，其产生的磁 场也不变，则导体圆环中不产生感应电流，导体圆环对桌面的压力等于重力，故A、B错误；CD.要使导体圆环对桌面的压力小于重力，则螺线管对导体圆环为引力，由楞次定律可知 穿过导体圆环的磁通量变小，故螺线管中电流变小，因此abcd区域的磁通量变化率应该越来越小，故C错误，D正确；故选D。14. A解析：A【解析】【分析】利用楞次定律的相对运动角度分析“来拒去留”，即可一一判定求解。【详解】根据楞次定律的“来拒去留”，则当磁铁在向下运动的过程中，线圈产生感应电流，形成感应磁场，从而阻碍磁铁的向下运动，则线圈给它的磁场力始终向上，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】本题巧妙的考查

25、了楞次定律的应用，只要记住“来拒去留”，同时理解“增反减同”这一 规律，此类题目难度不大。15. D解析：D【解析】【分析】由法拉第电磁感应定律可分析电路中的电动势，则可分析电路中的电流，根据楞次定律判 断感应电流的方向；由安培力公式可得出安培力的表达式，则可得出正确的图象.【详解】AB .由E BSsin60t t由图乙知，B的变化率不变，即 一B保持不变，则感应电动势保持不变，电路中电流 I不 t变；根据楞次定律判断得知ab中感应电流沿b-a,为负值.故 AB错误.CD.由安培力F=BIL可知，电路中安培力随 B的变化而变化，当 B为负值时，根据楞次 定律判断可知ab中感应电流从b到a,安

26、培力的方向垂直于磁感线斜向右下方，如图所 示，根据平衡条件可知，水平外力水平向左，为负，大小为B033 B0F BIL sin ( B0 t)IL (t t0)ILto2 2t0同理，B为正值时，水平外力水平向右，为正，大小为.3 BoFt to IL ,2 to故C错误，D正确。故选D。16. B解析：B【解析】【分析】【详解】A.由图可知，00.1s内磁通量的变化量为0.15Wb O.IOWb 0.05Wb故A错误；B.穿过线圈的磁通量变化率为0.5Wb/st感应电动势为E N 0.5Vt故B正确；CD.由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针方向，则B端比A端电势低，所以电压表“ + ”接

27、线柱接A端，故CD错误。故选B。17. C解析：C【解析】【分析】【详解】在0NL阶段，感应电流的大小I1 四，方向为逆时针方向；在 L“ZL阶段，感应电 vRv v流的大小I2 ZBLv,方向为顺时针方向；在 ZLWL阶段，感应电流的大小Rv v,BLv 、一 皿 一“I3 ,万向为逆时针万向。故 C项正确，ABD二项错误。R18. C解析：C【解析】导线框进入磁场时，下边切割磁场产生感应电流，受到向上的安培力，若安培力 大于重力，合力方向向下，加速度方向向下，线框做加速运动，随着速度增大，产生的感应电动势和感应电流增大，线圈所受的安培力增大，合力减小，加速度减小，故A正确;若安培力等于重力

28、，线框做匀速运动，加速度为零， B正确；若安培力大于重力，合力方 向向上，加速度方向向上。线框做减速运动，随着速度减小，产生的感应电动势和感应电 流减小，线圈所受的安培力减小，合力减小，加速度减小，C错误D正确.19. D解析：D【解析】 【分析】 【详解】但L2AtABCD.电荷量为q的带负电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电场强度方 向竖直向下，所以电容器的上极板带正电，线框上端相当于电源的正极，感应电动势逆时 针方向，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过线框的磁通量 在均匀增强，线框产生的感应电动势U MNE油滴所受电场力与重力大小相等，则U MN q联立以上两式得，线圈中的磁通量变化率的大小为B mgd At qL2故D正确，ABC错误。故选D。20. A解析：A【解析】【详解】在12s内，穿过金属圆环