高考物理一轮复习 考点巩固卷71 电磁感应定律的综合应用（原卷版）

考点巩固卷71电磁感应定律的综合应用建议用时：50分钟考点序号考点题型分布考点1法拉第电磁感应定律2单选+3多选考点2动生电动势的理解和应用3单选+2多选+1解答考点3感生电动势的理解和应用4单选+3多选考点01：法拉第电磁感应定律（2单选+3多选）一、单选题1．（2023·安徽安庆·安庆一中校考三模）如图所示，匝数不同的两线圈分别位于条形磁铁的左侧与下方，线圈均与阻值为R的电阻连接，轴线在同一平面内且相互垂直。两线圈到其轴线交点O的距离相等，条形磁铁的中心也在O点且绕O点在该平面内匀速转动，不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

A．两线圈中均产生恒定电流B．两线圈中磁通量变化率的最大值相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．条形磁铁转动一圈电阻的发热量相同2．（2023·全国·模拟预测）如图所示，间距的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上，斜面倾角。区域Ⅰ、Ⅱ分别以、为边界，均存在垂直于斜面向上的磁场，Ⅰ区中磁感应强度从0开始随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场，磁感应强度，与之间为无磁场区域。质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置，从两磁场之间的无磁场区域由静止释放，经过进入Ⅱ区恰好匀速下滑。运动中棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长且电阻不计。重力加速度，。则下列说法错误的是（）A．进入Ⅱ区后，导体棒中的电流B．无磁场区域的面积至少为C．前导体棒产生的焦耳热D．若Ⅰ区磁场面积为，则Ⅰ区的磁感应强度随时间变化的表达式为二、多选题3．（2023·福建福州·福建师大附中校考模拟预测）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入手摇发电机（内阻忽略不计）产生的如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（）

A．开关K连通1时，电压表的示数为B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变大C．开关K连通2时，灯泡不亮D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线框的磁通量变化率为零4．（2023·湖南永州·湖南省道县第一中学校考模拟预测）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的有（）

A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高B．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势D．若按下和松开按钮的时间相同，则两过程螺线管产生大小相等的感应电动势5．（2023·湖南·模拟预测）在恒定的匀强磁场中，有一粗细均匀的金属丝围成的单匝正方形线圈ABCD，边长为a，如图所示。现用两外力拉两点（两力与线圈在同一平面内，且等大、反向、在同一直线上），使正方形线圈变形，AB边和AD边的夹角θ随时间均匀减小到0°，则下列说法正确的是（）

A．此过程中，感应电动势E一直增大B．此过程中，感应电动势E一直减小C．此过程中，AB边受到的安培力变化越来越快D．此过程中，AB边受到的安培力变化越来越慢考点02：动生电动势的理解和应用（3单选+2多选+1解答）一、单选题1．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）如图所示，两根平行长导轨水平固定，左端接一电容C（初始时不带电），光滑金属棒垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻不计，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场。时刻，金属棒在水平恒力F的作用下由静止开始运动，运动中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则金属棒运动中的速度v、流过金属棒的电荷量q、金属棒运动的位移x、加速度a随时间t的变化关系可能正确的是（）

A．

B．

C．

D．

2．（2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测）如图所示，半径为L的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成角。在圆环圆心角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上，在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是（）

A．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变B．定值电阻两端的电压为C．通过定值电阻的电流为D．圆环转动一周，定值电阻产生的热量为3．（2023·江苏南通·海安高级中学校考模拟预测）如图，长为L的导体棒MN在匀强磁场B中绕平行于磁场的轴OO＇以角速度ω匀速转动，棒与轴OO＇间的夹角为α，则UMN为（

）

A．0 B．BωL2sin2αC．Bω(Lsinα)2 D．Bω(Lcosα)2二、多选题4．（2023·四川凉山·统考三模）如图所示，虚线圆边界与金属圆环是以O为圆心的同心圆，半径分别是和，在它们之间存在以为理想分界线的有界匀强磁场，磁场的大小都为，方向相反并垂直于圆面；不计电阻的金属杆以O为转轴做角速度为的匀速圆周运动，转动过程中两端始终与金属圆环接触，金属圆环的总电阻为，则（）

A．金属杆转一圈电流的方向改变1次B．流过金属杆的电流大小始终为C．金属圆环的发热功率为D．金属杆转一圈克服安培力做功5．（2023·河南·校联考模拟预测）如图所示，水平面内固定一个电阻不计的金属圆环，环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为的金属棒1，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随转轴以角速度匀速转动。圆环上某点和轴通过导线分别与水平面内足够长的两平行金属导轨相连，导轨之间存在磁感应强度大小也为的匀强磁场，方向竖直向上，转轴、导线和导轨电阻均不计。长为的金属棒2从中点处折弯成两段，每一段与导轨都成角，刚好架在平行金属导轨上，与导轨接触良好。已知金属棒2与导轨间的动摩擦因数为，质量为。两根金属棒单位长度的电阻均为，重力加速度。现将金属棒2从导轨上由静止释放，经达到稳定状态，下列说法正确的是（）

A．金属棒2运动稳定后为匀速运动B．金属棒2由静止释放到运动稳定时，通过金属棒横截面的电量为C．金属棒2由静止释放到运动稳定时，电路消耗的总电能大于D．金属棒2稳定后安培力做功的功率为三、解答题6．（2023·北京海淀·清华附中校考三模）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：（1）感应电动势E和感应电流I；（2）在0.1s时间内，拉力的冲量；（3）若将换为电阻值为的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U。考点03：感生电动势的理解和应用（4单选+3多选）一、单选题1．（2023·新疆·统考三模）用电阻率为、横截面积为S的硬质细导线做成边长为a的单匝正方形线框，垂直正方形平面的磁场充满其内接圆，时刻磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则在时间内（）

A．线框中的感应电流方向先顺时针后逆时针B．正方形线框中感应电流的大小为C．正方形线框中磁通量的变化量为D．正方形线框中产生的热量为2．（2023·湖南·校联考三模）一根带有绝缘皮的硬质长细导线顺次绕成如图所示的线圈，线圈中大圆、小圆在同一平面内且相切，其中大圆的面积为，小圆的面积均为。垂直线圈平面方向有一随时间t变化的匀强磁场，磁感应强度大小随时间t的变化规律为，和k均为常量且。则线圈中总的感应电动势大小为（）

A． B． C． D．3．（2023·广东·模拟预测）将一根涂有绝缘层的细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和阻值为R的定值电阻构成闭合回路，线圈内部存在方向垂直纸面向外的变化磁场，已知细导线的电阻为r，闭合回路所构成的矩形的面积为，两个线圈构成的小圆的面积均为，磁感应强度大小随时间变化的规律为，和k均为大于零的常数，下列说法正确的是（）

A．定值电阻中的电流方向为a流向bB．闭合回路中的感应电动势为C．定值电阻两端的电流大小为D．定值电阻两端的电压为4．（2023·江苏·模拟预测）在如图甲所示的电路中，电阻，单匝、圆形金属线圈的半径为，电阻为R，半径为（，圆心与线圈圆心重合）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示（均已知），其余导线的电阻不计。时刻闭合开关S，下列说法正确的是（）A．流过电阻的电流方向自下向上B．电阻两端的电压为C．时间内，通过电阻电荷量为D．时间内，电阻上产生的焦耳热为二、多选题5．（2023·湖南长沙·长沙一中校考二模）如图所示，固定的均匀矩形铝框abcd，长度为2L，宽度为L，左边边长为L的正方形区域abef内存在与铝框平面垂直的匀强磁场。已知铝的电阻率为ρ，单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。某时刻起，磁感应强度以变化率均匀增加。则（）

A．空间中产生顺时针方向的恒定电场B．铝框中的自由电子受到电场力的作用顺时针方向定向移动形成电流C．自由电子定向移动的平均速率D．一个电子沿铝框运动一周，电场力做功6．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）电子感应加速器基本原理如图所示，图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针方向运动下列说法正确的是（）

A．磁场变化才能产生感生电场B．变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同C．当图乙中感生电场沿逆时针方向时，电子沿逆时针方向加速运动D．图甲线圈中的电流增大的过程中，图