（江苏专用）高三物理（第02期）解析分项汇编 专题10 电磁感应（含解析）新人教

专题10电磁感应(解析版)一、单项选择题。1．【2013·湖北省黄冈市高三5月适应性考试】人类发现电和磁的关系，经历了漫长的岁月。1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线下小磁针的偏转现象从而发现了电流的磁效应。1831年，英国物理学家法拉第发现磁铁穿过闭合线圈时，线圈中有电流产生从而发现了电磁感应现象，下列相关说法正确的是A.给小磁针上方的导线通电，小磁针就会发生偏转B.导线下方小磁针偏转的角度大小只与电流的强弱有关 C.线圈中感应电流的强弱与磁铁穿过线圈的速度大小有关D.线圈横截面积越大磁铁穿过时产生的感应电流越强2．【2013·广东省湛江二中高三月考】将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.C解析：根据法拉第电磁感应定律，显然，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率有关，而与磁通量的大小无关，并且穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，选项AB错误，C正确；根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向与原磁场变化的方向相反，即“增反减同”，选项D错误。本题答案为C。3.【2013·浙江省宁波市五校高三5月联考】如图所示，线圈与电源、开关相连，直立在水平桌面上。铁芯插在线圈中，质量较小铝环套在铁芯上。闭合开关的瞬间，铝环向上跳起来。则下列说法中正确的是A．若保持开关闭合，则铝环不断升高B．开关闭合后，铝环上升到某一高度后回落C．若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度停留D．如果将电源的正、负极对调，则铝环不会向上跳起4．【2013·山东省聊城七校高三上学期期末考试】如图所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab水平向右的初速度v（V>E/BL），则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是 （）A．三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动B．甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止C．甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止D．三种情形下导体棒ab最终均静止4.B解析：甲图中ab棒产生感应电动势对C充电，这个过程中由于导体棒中有电流会做减速运动，当C中两板间的电差与导体棒中产生的感应电动势相同时，回路中没有电流电流，导体棒向右做匀速运动；乙图中导体棒向右运动过程中，切割磁感线，产生电动势，受到向左的安培力，做减速运动，只要速度没减小到零，就会切割磁感线，受向左的安培力，因此最终会静止；而丙图由于初速度较大，产生感应电动势大于电源电动势，导体棒所受的安培力使其做减速运动，当导体棒产生的感应电动势等于电源电动势时，回路中电流为零，导体棒做匀速直线运动．由于甲图中电容大小及丙图中电源电动势大小都未知，因此B正确，A、C、D错误考点：法拉第电磁感应定律；共点力平衡的条件及其应用，电容，安培力5．【2014·吉林省白山市高三摸底考试】边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是6．【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】如题4图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框，线框上下边的距离很短，磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落，当线框下边刚通过水平面b、c、d时，线框所受到的磁场力的大小分别为、和，则A．B．C．D．6.D【解析】线圈从a到b做自由落体运动，在b点开始进入磁场切割磁感线所以受到安培力，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而进入磁场，以后线圈中磁通量不变不产生感应电流，在c处不受安培力，；但线圈在重力作用下依然加速，因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处，．则。故选D．考点：本题考查了导体切割磁感线时的感应电动势、安培力的计算、欧姆定律。7.【2013·河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】如图所示，正方形线框的边长为l，电容器的电容为C。正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k均为减弱的过程中A．线框产生的感应电动势大小为kl2B．电压表的读数为C．a点的电势高于b点的电势D．电容器所带的电荷量为零8.【2013·河南省商丘市高三三模】如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中A．流过金属棒的最大电流为B．通过金属棒的电荷量为C．克服安培力所做的功为mghD．金属棒产生的焦耳热为8．D解析：金属棒下滑到低端时的速度为，感应电动势，所以流过金属棒的最大电流为;通过金属棒的电荷量为;克服安培力所做的功为；电路中产生的焦耳热等于客服安培力做功，所以金属棒产生的焦耳热为。选项D正确。考点：此题考查法拉第电磁感应定律及能量守恒定律。9.【2013·湖北省黄冈中学高三下学期6月适应性考试】如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（）910.【2014·河南省六市高中毕业班第二次联考】如图所示，有界匀强磁场区域的半径为r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r，沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中．关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是10．A解析：解答本题的关键是正确利用几何关系弄清导线环向右运动过程中有效切割长度的变化．二、多项选择题。11．【2014·广东省惠州市高三第一次调研试题】下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．牛顿测出了万有引力常量C．法拉第发现了电磁感应现象D．奥斯特发现了电流的磁效应12.【2014·吉林省白山市高三摸底考试】一个质点运动的速度一时间图象如图甲所示，在任意很短时间△t内，质点的运动可以近似视为匀速直线运动，该时间内质点的位移即为条形阴影区域的面积，经过累积，图线与横坐标轴围成的面积即为质点在相应时间内的位移。利用这种微元累积法我们可以研究许多物理问题，图乙是某物理量y随时间t变化的图象，关于此图线与横坐标轴所围成的面积，下列说法中不正确的是A．如果y轴表示物体的加速度大小，则面积等于该物体在相应时间内的速度变化量B．如果y轴表示力做功的功率，则面积小于该力在相应时间内所做的功C．如果y轴表示流过用电器的电流，则面积等于在相应时间内流过该用电器的电荷量D．如果y轴表示变化的磁场在金属线圈中产生的感应电动势，则面积等于该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量13．【2013·广东省揭阳一中、潮州金山中学高三联合摸底】如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同13.AD 解析：根据右手定则可知，导体框中产生的感应电流均是沿顺时针方向，选项A正确；导体框中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，设导线框的边长为l，当以速度v匀速拉出时，Q1=F安l=，所以导体框中产生的焦耳热不同，选项B错误；当以速度v匀速拉出时，cd边切割磁感线产生感应电动势，cd边相当于电源，导体框ad边两端电势差U1=，当以速度3v匀速拉出时，ad边切割磁感线产生感应电动势，ad边相当于电源，导体框ad边两端电势差等于路端电压，其大小为U2=，选项C错误；两个过程中，通过导体框截面的电荷量均为，选项D正确。本题答案为AD。14.【2013·广东省华南师范大学附中高三5月综合测试题】如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，它们共轴并靠近放置，A线圈中通有图中所示的正弦交变电流，则A．在t1～t2时间内，线圈A、B相互排斥B．在t2～t3时间内，线圈A、B相互排斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间作用力最大15．【2013·广东省佛山市一中高三高考临门一脚试题】如图所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是（）A．0~1s内线圈的磁通量不断增大B．第4s末的感应电动势为0C．0~1s内与2~4s内的感应电流相等D．0~1s内感应电流方向为顺时针15．AD解析：0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确。第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误。0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误。用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确。考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等。16．【2013·广东省湛江一中高三5月模拟试题】如图所示，电阻为r的金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行（导轨电阻忽略不计），定值电阻R与金属棒构成闭合回路，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是A．ab杆中的电流强度与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比17．【2013·深圳市南山区高三期末、山东省济宁市泗水一中高三期末】如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭17.CD解析：闭合开关S时，线圈L中产生自感电动势，阻碍通过B灯的电流增大，所以B灯比A灯先亮，但最后一样亮，选项C正确；断开开关S时，线圈L中产生自感电动势，阻碍通过B灯的电流减小，并与A灯组成闭合回路，所以A灯与B灯同时慢慢熄灭，选项D正确。18．【2013·陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示，平行金属导轨与水平面成α角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为F。此时A．电阻R1消耗的热功率为Fv/6B．电阻R2消耗的热功率为Fv/3C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+μmgcosα）vD．整个装置消耗机械能的功率为（F+μmgcosα）v考点：本题考查电磁感应中能量的转化，涉及到电热功率的分配和摩擦生热。三、计算题。19.【江西师范大学附中11月份月考】摩擦滑动，在螺线管内有图示方向磁场B1，若均匀增加，而ab所在处为匀强磁场B2=2T，螺线管匝数n=4，螺线管横截面积S=0.1m2．导体棒ab质量m=0.02kg，长L=0.1m，整个电路总电阻R=5Ω，试求（g取10m/s2）：（1）ab下落时的最大加速度．（2）ab下落时能达到的最大速度．考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和安培力的表达式。20．【2013·湖北省华中师大附中高三五月模拟】两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d=0.5m，a、b间接一个电阻R，R=1.5Ω．在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05kg的金属棒，bc长L=1m，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．金属棒在导轨间的电阻r=0.5Ω，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图4所示．在金属导轨区域加一个