2020春人教版高考物理二轮题：电磁感应练习包含答案

1、2020 春人教物理高考二轮题：电磁感应练习含答案专题：电磁感应*一、选择题1、如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、bo将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)， a、 b 将如何移动()A a、 b 将相互远离B a、 b 将相互靠近C a、 b 将不动D.无法判断A 根据二BS定性分析可知，磁铁向下移动过程中 B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、 b 中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以 a、b 将相互远离。选项A 正确。 2、如图所示的装置中，cd 杆原来静止，当ab 杆做如下哪种运动时，cd 杆将向右移动 ()A.向右匀速运动B.向右减速运动C.

2、向左加速运动D.向左减速运动解析：选D. ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，Li中磁通量不变，穿过L2的 磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右减速运动时， Li中的磁通量向上减小，由楞次定律知 L2中感应电流产生的磁场方向向下，故 通过cd 的电流方向向上，cd 向左移动，B 错误；同理得C 错误， D 正确3、如图所示，一个U形金属导轨水平放置，具上放有一个金属导体棒 ab,有一 磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面， 且与竖直方向的夹角为 自在 下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A. ab向右运动，同时使8减小B.使磁感应强度B减小，8

3、角同时也减小C. ab向左运动，同时增大磁感应强度 BD. ab向右运动，同时增大磁感应强度 B和8角(00 < 8 <900 )A 设此时回路面积为S,据题意，磁通量 二BScos 9 s增大，8减小，cos 9 增大，则 增大，A正确；B减小，8减小，cos增大，可能不变，B错误； S减小，B增大，可能不变，C错误；S增大，B增大，8增大，cos减小， 可能不变，D错误。4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉 出匀强磁场.若第一次用0. 3 s时间拉出，外力所做的功为 Wi,通过导线截面 的电荷量为qi;第二次用0. 9 s时间拉出，外力所做的功

4、为 W2,通过导线截面 的电荷量为q2,则()B. Wi<W2, qi=q2D. Wi>W2, qi>q2A. Wi<W2, qi<q2C. Wi>W2, qi = q2解析：选C.两次拉出的速度之比vi : v2 = 3： 1.电动势之比Ei ： E2=3： 1,电 流之比Ii ： |2 = 3 ： 1,则电荷量之比qi ： q2=(|iti) ： (|2t2) = l ： 1.安培力之比Fi : F2=3 ： 1,则外力做功之比Wi : W2 = 3 ： 1,故C正确.5、(多选)用一根横截面积为S、电阻率为p的硬质导线做成一个半径为r的圆环， ab为圆

5、环的一条直径。如图所示，在 ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，一.一 .AR-磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率为=k(k<0)。则A.圆环中产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为kkrS4PD.a、b两点间的电势差UabBDAR由工-t=k（k<0）可知B均匀减小，故穿过圆环的磁通量均匀减少，根据楞次 定律可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，选项 A错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项 B正确；圆环产生的感应2电动势大小为k尹，圆环电阻为芸/则圆环中的电流大小为1= 詈，选项 2S4 PE k

6、冗 2rC错误；a、b两点间的电势差Uab=2=,选项D正确。6、（多选）如图所示，一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴 （过 。点）匀速转动，OA = 2OC = 2L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，金 属棒转动的角速度为 心电阻为r,内、外两金属圆环分别与 C、A良好接触并 各引出一接线柱与外电阻R相接（没画出），两金属环圆心皆为。且电阻均不计， 则（）A.金属棒中有从A到C的感应电流3B 2B外电阻R中的电流为I=MC.当r=R时，外电阻消耗功率最小2 i-vD.金属棒AC间电压为IB*2(R+ r)解析：选BD.由右手定则可知金属棒相当于电源且 A是电源的正极，即

7、金属棒1C中有从C到A的感应电流，A错误；金属棒转动产生的感应电动势为 E = Bcd (2L)2 -1Bco L2=3B安，即回路中电流为1=黑金，B正确；由电源输出功率特点222(R+r)2r知，当内、外电阻相等时，外电路消耗功率最大，C错误；Uac=IR = ：%L R,2(R+ r)D正确.7、(2019全国卷H )(多选)如图所示，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为9,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直 于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进

8、入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时，到 MN离开磁场区域为止，流过 PQ的电 流随时间变化的图象可能正确的是()ABCDAD 根据题述，PQ进入磁场时加速度恰好为零，两导体棒从同一位置释放，则两导体棒进入磁场时的速度相同，产生的感应电动势大小相等，若释放两导体棒的时间间隔足够长，在PQ通过磁场区域一段时间后 MN进入磁场区域，根据 法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知流过 PQ的电流随时间变化的图象 可能是A； 由于两导体棒从同一位置释放，两导体棒进入磁场时产生的感应电动势大小相等，MN 进入磁场区域切割磁感线产生感应电动势，回路中产生的感应电流不可能小于Ii, B错误；若释放

9、两导体棒的时间间隔较短，在 PQ没有出磁场区域时MN 就进入磁场区域，则两棒在磁场区域中运动时回路中磁通量不变，两棒不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动， PQ出磁场后，MN切割磁感 线产生感应电动势和感应电流，且感应电流一定大于 Ii,受到安培力作用，由于安培力与速度成正比，则MN 所受的安培力一定大于MN 的重力沿斜面方向的分力，所以MN 一定做减速运动，回路中感应电流减小，流过 PQ的电流随时间变化的图象可能是D， C 错误。 8、 （多选）如图所示，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L,电阻不计。在虚线11的左侧存在竖直向上的匀强磁场，在虚线 12的右侧存在竖

10、直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小均为B。 ad、 bc两根电阻均为R 的金属棒与导轨垂直，分别位于两磁场中，现突然给ad 棒一个水平向左的初速度V0,在两棒达到稳定的过程中，下列说法正确的是 （）A.两金属棒组成的系统的动量守恒B.两金属棒组成的系统的动量不守恒C. ad棒克服安培力做功的功率等于 ad棒的发热功率D. ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对 bc棒做功的功率与两棒总发热功 率之和BD 开始时，ad棒以初速度vo切割磁感线，产生感应电动势，在回路中产生 顺时针方向（俯视）的感应电流，ad棒因受到向右的安培力而减速，bc棒受到向右 的安培力而向右加速；当两棒的速度大小

11、相等，即两棒因切割磁感线而产生的感应电动势相等时，回路中没有感应电流，两棒各自做匀速直线运动；由于两棒所受的安培力都向右，两金属棒组成的系统所受合外力不为零，所以该系统的动量不守恒，选项A 错误， B 正确；根据能量守恒定律可知，ad 棒动能的减小量等于回路中产生的热量和bc棒动能的增加量，由动能定理可知，ad棒动能的减小量等于ad棒克服安培力做的功，bc棒动能的增加量等于安培力对bc棒做的功, 所以ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对 bc棒做功的功率与两棒总发热功率之和，选项C错误，D正确。9、在一空间有方向相反，磁感应强度大小均为 B的匀强磁场，如图所示，垂直 纸面向外的磁场分布在一半

12、径为 a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除 圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b>42a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感B应强度在A时间内均匀减小到则此过程中该线圈产生的感应电动势大小为()A.九 B b2 a2 B b2-2a22AtB, At- B b2 a2- B b2- 2a2CZD-2At磁感线既有垂直纸面向外的,又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B时线圈磁通量 =TtB(b a2)九B2,磁B1c C 1感应强度大小为2时线圈磁通室C2 =2冗B(b a2) 2

13、九ba因而该线圈磁通室的1变化量的大小为 A311 = 2兀B(b 2a2)0根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势的大小为 E二言Bb2；2a 0故选项D正确。10、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd, ab边长大于bc边长.从置于垂直纸面向里、边界为 MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场， 两次速度大小相同，方向均垂直于 MN .第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Qi,通过线框导体横截面的电荷量为 qi;第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为 42,则（）B. Qi>Q2 qi>q2D. Qi

14、=Q2 qi>q2A. Qi>Q2 qi = q2C. Qi = Q2 qi = q2解析：选A.设ab和bc边长分别为Li、L2,线框电阻为R,若假设穿过磁场区 域的时间为t.通过线框导体横截面的电荷量一 A BL1L2q= I t= ='因此qi = q2.线框上产生的热量为Q,BLiv第一次：Qi = BLiIiL2= BLiZ-L2, R同理可以求得 Q2= BL2I2L-BL2yLi, R由于Li>L2,则Qi>Q2,故A正确.ii、（多选）如图（a）所示，在同一平面内固定有一长直导线 PQ和一导线框R, R 在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,

15、 i的变化如图（b）所示，规定从Q到 P为电流正方向。导线框 R中的感应电动势（）图（a）图（b）A.在t = 4时为零B.在t= 2时改变方向c,在t=2时最大，且沿顺时针方向D.在t = T时最大，且沿顺时针方向AC 因通电导线的磁感应强度大小正比于电流的大小，故导线框R中磁感应强度与时间的变化关系类似于题图（b）,感应电动势正比于磁感应强度的变化率， 即题图（b）中的切线斜率，斜率的正负反映电动势的方向，斜率的绝对值反映电 动势的大小。由题图（b）可知，电流为零时，电动势最大，电流最大时电动势为 零,a正确，b错误；再由楞次定律可判断在一个周期内，T3r内电动势的方 向沿顺时针，2时刻最

16、大，C正确；其余时间段电动势沿逆时针方向，D错误。12、(多选)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、R的高和间距均为 d,磁感应强度为Bo 质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I和II时的速度相等。金属杆在 导轨间的电阻为R,与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为 go金属杆 ()A.刚进入磁场I时加速度方向竖直向下B.穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为 4mgdm2gR2D.释放时距磁场I上边界的高度 h可能小于mgR4BC 根据题述，由金属杆进入磁场I和进入磁场II时速度相等可知，金属杆在磁场I中做减速运动，所以金属杆刚进入

17、磁场I时加速度方向竖直向上，选项A错误；由于金属杆进入磁场I后做加速度逐渐减小的减速运动，而在两磁场之间做匀加速运动，所以穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间，选项 B 正确；根据能量守恒定律，金属杆从刚进入磁场I到刚进入磁场n过程动能变化 量为0,重力做功为2mgd,则金属杆穿过磁场I产生的热量 Qi = 2mgd,而金属 杆在两磁场区域的运动情况相同， 产生的热量相等，所以金属杆穿过两磁场产生 的总热量为Q2 = 2X2mgd=4mgd,选项C正确；金属杆刚进入磁场I时的速度 丫 = 4而，进入磁场I时产生的感应电动势 E=BLv,感应电流I = R,所受安培 力5=81,由于金属杆

18、刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，所以安培力大于 重力，即F>mg,联立解得h>mBgR4,选项D错误。二、非选择题1、上海世博会某国家馆内，有一 “发电”地板，利用游人走过此处，踩踏地板 发电.其原因是地板下有一发电装置，如图甲所示，装置的主要结构是一个截面 半径为r、匝数为n的线圈，紧固在与地板相连的塑料圆筒 P上.磁场的磁感线 沿半径方向均匀分布，图乙为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系 数为k的复位弹簧（图中只画出其中的两个）.当地板上下往返运动时，便能发 电.若线圈所在位置磁感应强度大小为 B,线圈的总电阻为Ro,现用它向一个 电阻为R的小灯泡供电.为了便于研究

19、，将某人走过时地板发生的位移一时间变化的规律简化为图内所示.（取地板初始位置x = 0,竖直向下为位移的正方向， 且弹簧始终处在弹性限度内.）取图乙中逆时针方向为电流正方向，请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应 电流i随时间t变化的图线，并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过 程；(2)t=t0时地板受到的压力；(3)求人踩踏一次地板所做的功.解析：(1)0t0时间，地板向下做匀速运动，其速度丫 =常，线圈切割磁感线产生的感应电动势2nB Mx。e= nB , 2rv =,成应电流i = = 2nB冗rx。心"电"R+R0 (R+R0)t0，t02t0时间，地板向上做匀速运动，其速度v = (,线圈切割磁感线产生的感应电动势2nB <X0 e= nB , 2rv = 一,e2nB/以0感应电流 i c ；R