2020年高考物理选择题常考点押题练专题07电磁感应（解析版）

1、2020年高考物理选择题常考点押题练专题07电磁感应1.(2019益阳期末)如图所示，竖直面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，底端通过导线与阻值为r的电阻连接，与导轨接触良好的金属棒M悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨、导线和金属棒M的电阻忽略不计，匀强磁场B垂直导轨所在平面向外。现将金属棒M从弹簧原长位置由静止释放，则下列说法正确的是()A金属棒M释放瞬间受三个力B金属棒M受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时，电路中电流最大C金属棒M向下运动时，流过电阻的电流方向从Q到PD金属棒M运动的整个过程中电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量解析：选D金属棒M释放瞬间，速度为零，电路中的

2、感应电流为零，不受安培力，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒M只受重力作用，故A错误；当弹簧的拉力和安培力之和与金属棒M的重力第一次大小相等时，加速度为零，金属棒M的速度最大，电路中产生的感应电流最大，故B错误；根据右手定则可知，金属棒M向下运动时，流过电阻的电流方向从P到Q，故C错误；最终金属棒M静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量的转化和守恒知重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量，故D正确。2.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线

3、圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31解析：选B当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，由安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；由法拉第电磁感应定律ES及SaSb91知，Ea9Eb，选项B正确；由R知两线圈的电阻关系为Ra3Rb，其感应电流之比为IaIb31，选项C错误；两线圈的电功率之比为PaPbEaIaEbIb271，选项D错误。3(2019广东茂名五校联考)俄罗斯方块游戏风靡全球，某人根据游戏中的几个形状制作了一些导线框，

4、导线框制作材料粗细、周长、加工方式都相同。让它们以相同的速度水平向右匀速经过右边单边界磁场(如图甲所示)，测得导线框的感应电流如图乙所示，则应该是哪个形状的俄罗斯方块导线框通过磁场()解析：选B设线框切割磁感线的有效长度为L，感应电动势为：EBLv，感应电流为：IL，由图乙所示图线可知，01 s与23 s内的感应电流相等，且是12 s内感应电流的一半，B、v、R相等，则01 s与23 s内切割磁感线的有效长度L相等，且是12 s内有效长度的一半，由图示线框可知，B正确，A、C、D错误。4.(2019贵州安顺调研)粗细均匀的电阻丝围成的正方形闭合线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其

5、边界与正方形线框的边平行。现使线框以相同速率沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框上a、b两点间的电势差绝对值最大的是()解析线框在磁场中切割磁感线的那条边相当于电源，另外三条边串联形成外电路，每条边的电阻都相等；故选项A、B、D中a、b两点间电势差都为外电路中一条边的电阻两端的电压，其电势差的绝对值为：U；图C中a、b两点间电势差绝对值为路端电压，U，故C正确。答案C5多选(2019大庆三模)如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方

6、向竖直向上，磁感应强度的大小为B。导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度(物块不会触地)，g表示重力加速度，其他电阻不计，则()A电阻R中的感应电流方向由a到cB物体下落的最大加速度为0.5gC若h足够大，物体下落的最大速度为D通过电阻R的电量为解析：选BCD从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向由c到a，故A错误；设导体棒所受的安培力大小为F，根据牛顿第二定律得：物块的加速度a，当F0，即刚释放导体棒时，a最大，最大值为g，故B

7、正确；物块和导体棒先做加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，则有mgF，而FBIl，I，解得物体下落的最大速度为：v，故C正确；通过电阻R的电量：qItt，故D正确。6.多选两磁感应强度均为B的匀强磁场区域、，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区域，边长为L(Ls)、电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则()A当ab边刚进入中间无磁场区域时，ab两点间的电压为B当ab边刚进入磁场区域时，拉力为FC金属线框从ab边刚进入区域到完全拉入区域过程中，拉力所做的功为(2Ls)D金属线框从ab边刚进入区域到完全拉入区域过程中，磁通

8、量的变化量为0解析：选BC当ab边进入中央无磁场区域时，cd边切割磁感线产生电动势：EBLv，电路中的电流：I，ab两点间电压UIE，故A错误；当ab边刚进入磁场区域时，ab边切割磁感线产生电动势EBLv，与cd边上的电动势叠加，通过ab边的电流大小：I，ab边与cd边受到的安培力均向左，大小为FABIL，所以拉力大小为F2FA，故B正确；金属线框从ab边刚进入区域到完全拉入区域过程中，拉力所做功Ws(Ls)s(2Ls)，故C正确；金属线框ab边刚进入区域时的磁通量是：BL2，方向向里，完全拉入区域时的磁通量为BL2，方向向外，所以磁通量的总变化量为2BL2，方向向外，故D错误。7多选(201

9、9广州模拟)如图甲，为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数n50匝、电阻r1.0 受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间t变化的规律如图乙。下列说法正确的是()A受电线圈产生的电动势的有效值为10 VB在t1时刻，受电线圈产生的电动势为20 VC在t1t2内，通过受电线圈的电荷量为4102 CD在t1t2内，通过受电线圈的电荷量为2102 C解析：选AD由图乙可知，T103s，受电线圈的最大磁通量为m2.0104 Wb，所以受电线圈产生的电动势最大值为：Emnm502.0104 V20 V，所以受电线圈产生的电动势的有效值为

10、E10 V，故A正确；由图乙可知，t1时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0 V，故B错误；由公式q，代入数据解得：q C2.0102 C，故C错误，D正确。8.多选(2019广州模拟)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根初速度为零、质量均为m的导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路。一质量为M的条形磁铁从a处由静止下落，当下落到b处时，磁铁的速度为v0，两个导体棒的速度均为v。重力加速度设为g，a、b之间的高度为h，不计空气阻力，在磁铁自a到b的下落过程中，以下说法不正确的是()A因为P、Q中的感应电流方向相反，故P、Q之间的安培力为

11、斥力，P、Q将相互远离BP、Q受到的安培力竖直向下C回路中产生的热为MghD回路中的磁通量一直在增加解析：选ABC磁铁靠近回路，回路磁通量增大，根据楞次定律，导体棒阻碍磁通量增加，所以面积会减小，所以P、Q相互靠近，导体棒在安培力作用下运动，由安培力方向垂直于磁场方向和电流方向可知，安培力不沿竖直方向，A、B错误；根据能量守恒有：MghMv022mv2Q，解得：QMghMv02mv2，C错误；相互靠近过程中，回路磁感应强度增大，磁通量增大，D正确。9.多选(2019常州模拟)如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线

12、圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是()A保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，有顺时针的电流B保持磁场不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，有逆时针的电流C保持线圈半径不变，使磁场随时间按Bkt变化，线圈中的电流为D保持线圈半径不变，使磁场随时间按Bkt变化，线圈中的电流为解析：选BC保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，穿过线圈的磁通量没有变化，没有感应电流，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流，根据楞次定律判断感应电流方向为逆时针，选项A错误，B正确；保持半径不变，磁场随时间按照Bkt变化，根据法拉第电磁感应定律解得感应电动

13、势为Ekr2，所以根据闭合电路的欧姆定律有I，选项C正确，D错误。10.多选(2019昆明市高三摸底)如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并接触良好，整个装置置于竖直方向的磁场中，磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示，MN始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流的正方向，水平向右为导体棒所受安培力F的正方向，水平向左为导体棒所受摩擦力f的正方向，下列图像中正确的是()解析：选BD在0t1时间内，磁感应强度B不变，则闭合回路中的磁通量不变，不发生电磁感应现象，闭合回路中无感应电流，导体棒MN不受安培力和摩擦力，选项C错误；

14、在t1t2时间内，磁感应强度B竖直向上且均匀减小，则闭合回路中的磁通量均匀减少，由楞次定律判断知，感应电流由M流向N为正方向，由左手定则判断知，导体棒MN受到的安培力水平向右为正方向，根据平衡知，导体棒MN受到的摩擦力水平向左，也为正方向，由法拉第电磁感应定律EnnSnkS(定值，其中k为Bt图像的斜率的绝对值)，根据欧姆定律I(定值)，安培力大小FBILB0k(tt1)L(随时间均匀减小)，摩擦力大小fF(随时间均匀减小)；同理可得，在t2t3时间内感应电流仍为正方向、定值，安培力为负方向，大小Fk(tt2)L(随时间均匀增大)，摩擦力为负方向，大小fF(随时间均匀增大)，选项A错误，B、D

15、正确。11多选(2019湘赣十四校联考)如图1，水平地面上边长为L的正方形ABCD区域，埋有与地面平行的金属管线。为探测金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈P(穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场)在地面探测，如图2所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一段，将接地棒接到电源的另一端。这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈P在直线BD上的不同位置保持静止时(线圈平面与地面平行)，线圈中没有感应电流。将线圈P静置于A处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线AC成37角且保持静止时，线圈中感应电流消失。下列说法正确的是(已知sin 37

16、0.6，cos 370.8)()A金属管线沿AC走向B图2中的电源为电压恒定并且较大的直流电源C金属管线的埋覆深度为LD线圈P在A处，当它与地面的夹角为53时，P中的感应电流可能最大解析：选CD由题意可知，线圈P在直线BD上的不同位置保持静止(线圈平面与地面平行)，线圈中没有感应电流。说明穿过线圈的磁通量不变，则金属管线沿BD走向，故A错误。由题意可知，当线圈静止时存在感应电流，则说明线圈产生的磁场为变化的，故电流一定是变化的，故B错误。线圈平面与射线AC成37角时，线圈中感应电流消失说明B点的磁场方向与AC成37角，则由几何关系可知，埋覆深度d与OA长度的关系为dOAtan 53，解得深度d

17、L，故C正确。P在A处，与地面夹角成53时，线圈P与磁场方向相互垂直，则此时磁通量最大，磁通量的变化率最大，故感应电流可能最大，故D正确。9.多选(2019开封模拟)如图所示，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中可能正确的是()解析：选BCD线框释放后受重力作用加速下落，进入与离开磁场时受到安培力作用。若ab边刚进入磁场时安培力大于重力，线框做加速度减小的减速运动，安培力随速度减小而减小，如果某时刻安培力减小到与

18、重力大小相等，线框开始做匀速运动，此时速度为v0，线框完全进入磁场后只受重力，做加速运动，故ab边刚要离开磁场时安培力大于重力，线框做减速运动，速度减小，安培力也减小，故A错误；若ab边恰好以速度v0进入磁场，Ft图像对应选项B；若线框进入磁场过程速度一直大于v0，进入过程与离开过程安培力变化情况可能完全相同，故C正确；若线框进入磁场时重力大于安培力，线框做加速度减小的加速运动，安培力增大且增大得越来越慢，但离开磁场时安培力可能大于重力，故D正确。10.多选(2019石家庄二模)如图，半径为L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂直于纸面向外、磁感应强

19、度大小为B的匀强磁场。现将一长度为3L的导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端A与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度绕O点做逆时针匀速圆周运动，其他电阻不计。下列说法正确的是()A导体棒O点的电势比A点的电势低B电阻r两端的电压为C在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r的电荷量为D在导体棒旋转一周的时间内，电阻r产生的焦耳热为解析：选AC由右手定则可知，感应电流由O流向A，则O点电势比A点电势低，故A正确；感应电动势：EB(2L)B(2L)4BL2，电阻两端电压：UE4BL2，故B错误；电路中电流为：I，周期为：T，在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r

20、的电荷量为：qIt，故C正确；在导体棒旋转一周的时间内，电阻r产生的焦耳热为：QI2rT，故D错误。11.多选(2019长春四模)如图所示，两光滑金属导轨平行地固定在绝缘水平面上，两导轨间距为d，左端接阻值为R的电阻。两导轨处在一竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场中。一个直径也为d、质量为m的导体圆环放在两导轨上。圆环与两导轨始终接触良好，不计圆环和导轨的电阻。圆环在与导轨平行的水平恒力F作用下，由静止开始运动距离s后速度达到v。下列说法正确的是()A圆环速度达到v时，电阻R两端的电压UBdvB圆环速度达到v时，圆环受到的安培力FC整个过程中通过R的电荷量qD整个过程中电路中产生的热量QFs

21、mv2解析：选ACD圆环运动过程切割磁感线的有效长度为d，圆环速度为v时，感应电动势：EBdv，电阻R两端电压：UEBdv，故A正确；由欧姆定律可知，电路电流：I，圆环受到的安培力：FBId，故B错误；通过R的电荷量：qttt，故C正确；对整个过程，由能量守恒定律得：FsQmv2，电路产生的热量：QFsmv2，故D正确。13.多选(2019武汉市高三调研)如图(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac夹角为135，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上，并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动