2019版高考物理总复习专题十一电磁感应习思用

1、专题一电磁感应考点 1 电磁感应现象及楞次定律的应用1.2017 湖北荆州期末如图所示,大圆导线环A中通有逆时针方向的电流,另在导线环所在 平面内有一个圆B它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过圆B的磁通量( )B.垂直环面向里C.垂直环面向外 D.条件不足，无法判断2. 2017 广州结业考试如图所示,正方形线圈abed位于纸面内,边长为L,匝数为N过ab中 点和ed中点的连线00恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B,此时穿过线圈的磁通量为 ,若线圈绕00轴逆时针转过 60的过程中，磁通量的变化量为 , 则和的大小是()3. 2018 湖北部分重点中学检测如图所

2、示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场 中,圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路转动摇柄，使圆盘以角速度3逆时针匀速转动，下列说法正确的是( )A.为零加BL1A.,3 JX wXojLX 江卩江卩NBL1BLB.,C.BL2,D.NBL,J RA.回路中不会产生感应电流3B.回路中会产生大小不变、方向变化的感应电流2irC. 回路中电流的大小和方向都周期性变化，周期为D. 回路中电流方向不变，从b导线流进电流表4.2014 大纲卷,20,6 分很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一根长的竖直圆筒一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放

3、置 ,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始 下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A. 均匀增大B. 先增大,后减小C. 逐渐增大，趋于不变D. 先增大，再减小，最后不变5. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置（1）将图中所缺的导线补接完整.（2）多选如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，下列说法正确的是（）A. 将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针向右偏转B. 将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧C. 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，电流计指针将向右偏转D. 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时

4、，电流计指针将向左偏转6.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关 S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关 S 的瞬 间,套环立4刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）5A. 线圈接在了直流电源上B. 电源电压过高C. 所选线圈的匝数过多D. 所用套环的材料与老师的不同7.如图为一种早期发电机的原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转

5、动的过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动（0是线圈中心）.则（）8.多选如图所示，在磁感应强度大小为B方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m阻值为R的闭合矩形金属线框abed，用绝缘轻质细杆悬挂在0点，并可绕0点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面.则下列说法中正确的是（）if p /fI1IA.从X到0电流由B.从X到0电流由C.从0到Y电流由D.从0到Y电流由进轴进轴E经 G 流向F,线圈的面积有收缩的趋势F经 G 流向E线圈的面积有扩张的趋势F经 G 流向E线圈的面积有收缩的趋势E经

6、 G 流向F,线圈的面积有扩张的趋势电脈表铁芯61Lfit3當9 fJ/ /电*Hl/JJX y/1idV11A线框中感应电流的方向先是cTd,后是a7B.线框中感应电流的方向是dTcTbTardC 穿过线框的磁通量先变大后变小D 穿过线框的磁通量先变小后变大考点 2 法拉第电磁感应定律及其应用9. 2017 广西南宁模拟下列图中能产生感应电流的是（）10. 2018 福建龙岩检测如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一 竖直螺线管b,二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（）A 线圈 a 中将产生俯视顺时针方

7、向的感应电流B.穿过线圈 a 的磁通量变小C 线圈a有扩张的趋势D 线圈a对水平桌面的压力FN将增大11. 2017 黑龙江哈尔滨检测多选某电磁冲击钻的原理图如图所示，若突然发现钻头M向右运动，则可能是（）A. 开关 S 闭合瞬间B. 开关 S 由闭合到断开的瞬间C. 开关 S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D. 开关 S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动12.多选如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线框的 运动情况应该是（）AB通人增尢的他流CX X品品XXX8A向右平动（ad边还没有进入磁场）B. 向上平动（ab边还没有离开磁场）C.

8、 以be边为轴转动（ad边还没有转入磁场）D 以ab边为轴转动（转角不超过 90）13.多选如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出.左线圈连着 平行导轨M和N,导轨电阻不计,在垂直导轨方向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向 外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（ ）14. 2017 福建师大附中阶段测试在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、 右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场.以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示，则 0t。时间内导线框中（ ）A. 没有感应电流B. 感应电流方向为逆时针A当金属棒ab向

9、右匀速运动时，a B.当金属棒ab向右匀速运动时，bC 当金属棒ab向右加速运动时，b D.当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于b点，e点电势高于d点 点电势高于a点，e点与d点等电势 点电势高于a点，e点电势高于d点 点电势高于a点，d点电势高于e点9C.感应电流大小为D.感应电流大小为15.2017 北京海淀区期中如图所示,A B C是 3 个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较A.S 闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭B. S 闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭C. 电路接通稳定后,3 个灯亮度相同D. 电路接通稳定后，S 断开时,C灯立即熄灭16.2013 海南高考,10,5 分多选如图

10、所示,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈 分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内在金属框接通逆时针方向电流的瞬间（）A. 两小线圈会有相互靠拢的趋势B. 两小线圈会有相互远离的趋势C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向大的线圈（直流电阻可忽略不计1017.2015 上海高考，24,4 分如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为 0.02 kg,在该平面上以vo=2 m/s、与导线成 60角的初速度运动，其最终的运动状态 是,环中最多能产生 _ J 的电能 .考点

11、 3 电磁感应中的四大问题（电路、图象、动力学及能量）18. 2018 陕西第一次摸底检测多选半径分别为r和 2r的同心圆形导轨固定在同一水平 面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心Q装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B方向竖直向下在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器.金属棒在水平外力作用下以角速度3绕Q逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计.下列说法正确的是（）A. 金属棒中电流从B流向A3B. 金属棒两端电压为:Bwr2C. 电容器的M板带负电3D. 电容器所带电荷量为C% r

12、219. 2017 豫南九校第五次质检多选如图所示，用粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abed处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动，导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动，一直滑到右端，在这个过程中导线框上消耗的电功率的变化情况可能为（）A.逐渐增大B. 先增大后减小C. 先减小后增大D.先增大后减小，再增大，接着再减小21120. 2017 山西晋中检测如图所示,匝数n=100 匝、横截面积S=0.2 m、电阻r=0.5Q的圆 形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内,磁感应强度随时间按 B=(0.6+0.02t)T 的规律变 化.

13、处于磁场外的电阻R=3.5Q,R2=6Q,电容C=30 卩 F,开关 S 开始时未闭合，求：(1) 闭合 S 后，线圈两端M N两点间的电压UN和电阻F2消耗的电功率；(2) 闭合 S 一段时间后又断开S,则 S 断开后通过F2的电荷量为多少？21. 2015 上海高考,32,14 分如图(a),两相距L=0.5 m 的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Q的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m3 2 kg 的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平 向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图象如图(b)所

14、示.在 15s 时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0.求：(1) 金属杆所受拉力的大小F；(2) 015 s 内匀强磁场的磁感应强度大小B0；(3) 1520 s 内磁感应强度随时间的变化规律.22. 2017 宁夏银川模拟如图所示，金属轨道分为粗糙的水平段和光滑的圆弧段两部分，0点为圆弧的圆心，半径R=1 m.两轨道之间的宽度为 0.5 m,匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度 大小为 0.5 T.质量为 0.05 kg、长为 0.5 m 的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以恒为 2A 的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动.已知金属细杆与水平段轨道间的动摩擦因数 卩

15、=0.6,N P为导轨上的两点，ON竖直、0P水平，且|MN|=1 m,g取 10 m/s2,则( )A.金属细杆开始运动时的加速度大小为4 m/s1223. 2017 辽宁沈阳模拟如图所示，水平地面上方正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁 场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈I和n,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制（I为细导线）而成.两线圈在距磁场上边界h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到 地面.运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈I、n落地时的速度大小分别为VI、V2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q、Q不计空气阻力则（）AviV2,Qv Q

16、2B.vi=V2,Q= Q2Cv1QD.Vi=V2,Qv Q224. 2018 河南郑州第一次质量预测多选两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R导轨所在平面与匀强磁场垂直.将一根金属棒与下端固定的轻弹簧的上端绝缘 拴接,金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g,如图所示.现将金属棒从弹簧原长位置由静 止释放，则（）B.金属细杆运动到P点时的速度大小为 m/sC.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为 8 m/s2D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为A.金属细杆开始运动时的加速度大小为4 m/s13A 金属棒运动到最低点的加速度大小小于gB.从释放到最低点的过程中，闭合回

17、路产生的热量等于金属棒重力势能的减少量C 当弹簧弹力大小等于金属棒的重力时，金属棒下落的速度最大D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于由静止释放时的高度14答案1.C 穿过圆B的磁通量分为两部分，一部分是环A内部的，方向垂直纸面向外，另一部分是环A外部的，方向垂直纸面向里，且两者面积相等，又因通电导线环A的磁场的磁感线是内部密 集、外部稀疏，所以穿过圆B的合磁通量是垂直环面向外的，选项 C 正确.1 12. A 初始时刻，线圈在匀强磁场中的有效面积为L2,此时的磁通量 =BL2,绕OO轴逆时针1 1 1转过 60时，线圈在磁场中的有效面积为L2COS60=L2,此时的磁通量 =BE，故该

18、逆时1针转动过程中磁通量的变化量的大小=|-|=BE.3.D 圆盘转动可等效看成无数径向导体切割磁感线，有效切割长度为圆盘的半径，由右手定 则可知，每个导体的电流方向均从边缘指向圆心，即回路中电流方向不变，从b导线流进电流1表，A 错误，D 正确；圆盘转动产生的感应电动势为E=BL23，L为圆盘半径，B L、3不变，则EE不变，感应电流大小为1=，可知电流大小不变，B、C 错误.4.C 对磁铁受力分析，可知磁铁重力不变，磁场力随速率的增大而增大，当重力等于磁场力 时，磁铁匀速下落，所以 C 项符合题意.5.（1）如图所示（2）AD6.D 解答本题的关键是明确产生感应电流的条件.闭合开关瞬间，只

19、要套环中产生感应电流 套环就会跳起.套环未动，可能是绝缘材料制成的，不能产生感应电流，选项 D 正确.7.D 在磁极绕转轴从X到0匀速转动时，穿过线圈平面的磁通量向上且增大，根据楞次定律可知线圈中产生顺时针（从上向下看）方向的感应电流，电流由F经 G 流向E由于穿过线圈的 磁通量增大，所以线圈的面积有收缩的趋势，以阻碍磁通量的增大，选项 A、B 错误;在磁极绕转轴从O到Y匀速转动时，穿过线圈平面的磁通量向上且减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针（从上向下看）方向的感应电流，电流由E经 G 流向F,由于穿过的磁通量减小，所以线 圈的面积有扩张的趋势，以阻碍磁通量的减小，选项 C 错误,D 正确

20、.158.BD 线框从题图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为CTd,线框在最低点时方向变化,从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为CTd.故选项 B、D 正确.9.B 根据产生感应电流的条件可知,A 中，电路没闭合，无感应电流；B 中，电路闭合，且垂直 磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流 ;C 中，穿过闭合线圈的磁 通量相互抵消，合磁通量恒为零，无感应电流 ;D 中，闭合回路的磁通量不发生变化，无感应电 流.故选项 B 正确.10.D 通过螺线管b的电流沿顺时针方向（俯视）

21、，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁 感应强度增强，根据楞次定律，线圈a中产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由 右手螺旋定则可得线圈a中的电流沿逆时针方向（俯视），A 选项错误；由于螺线管b中的电流 增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a的磁通量应变大，B 选项错误；根据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小趋势，线圈a对水平桌面的压力增大，C 选项错误，D 选项正确 .11.AC 当开关 S 闭合瞬间，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁

22、通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故 A 正确;当开关 S 由闭合到断开的瞬间，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M要向左运动 靠近左边线圈，故 B 错误；开关 S 闭合时，当滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时，回路的电阻减 小，回路的电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增加，为了阻碍磁通量的增加，钻 头M向右运动远离左边线圈，故 C 正确；当滑动变阻器的滑片P向右迅速滑动时，回路的电阻 增大，回路的电流减小，产生的磁场减弱，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M向左运动靠近左边线圈，故 D 错误.12.AD选项A和D所描述的情况中，线框在磁场中的有效面

23、积S均发生变化 （A情况下S增 大,D情况下S减小），穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应 电流.而选项B C 所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流13.BD 当金属棒ab向右匀速运动切割磁感线时，金属棒产生恒定的感应电动势，由右手定则判断通过金属棒的电流方向为aTb，根据电流从电源（ab相当于电源）正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点;又因左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，右线圈中不产生感应电流.当ab向右加速运动时，由右手定则可推断0b$a，又由E=Blv可知ab产生的感应电动势

24、不断增大，那么左回路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断铁芯中的磁感线方向沿逆时针方向，并且 磁感应16强度不断增强，所以右线圈中向上的磁通量不断增加，由楞次定律可判断，从上向下看 右线圈中的感应电流方向应沿顺时针方向，因此d点电势高于C点.故选项 B D 正确.14. C 由右手定则，可知左、右两侧产生的感应电动势为串联，感应电流方向为顺时针,A、B色foE错误.回路的感应电动势E=E+E2,E= 2 5=E2,即E=n S ,则感应电流大小|=斤斤=呻,故 C 正确,D 错误.15. A 因线圈L的直流电阻可忽略不计，S 闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭,A 正确.S 闭合 时,B灯先

25、不太亮,然后亮,B 错误.电路接通稳定后,B C灯亮度相同,A灯不亮,C 错误.电路 接通稳定后,S 断开时，C灯逐渐熄灭，D 错误.16. BC 电流接通瞬间，金属框周围磁场从无到有，且内强外弱，小线圈为阻碍磁通量的增加有向外运动的趋势，所以两小线圈会有相互远离的趋势,A 错误,B 正确.根据磁场叠加原理，可知两侧小线圈中的磁场方向竖直向上，由楞次定律,可知两侧小线圈中的感应电流都沿顺时针方向,C 正确，D 错误.17. 匀速直线运动0.03解析：由无限长通电直导线周围的磁场分布可知，圆环在垂直导线的方向上受安培力，做减速 运动,在沿导线方向上受力平衡，做匀速直线运动，最终圆环沿导线方向做匀

26、速直线运动，最1多能产生的电能为W= Ek=m(vosin 60 )2J=0.03 J.18.AB 根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A,选项A 正确；金属棒转动时产生的电动cor + 0)2r3势为E=Br Bwr2,切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源R3的路端电压，因而U=；E= Bwr2,选项 B 正确；金属棒A端相当于电源正极，电容器M板带Q3正电,选项 C 错误；由C=可得电容器所带电荷量为Q= CBo r2,选项 D 错误.19.BCD 导体棒MN相当于电源,等效电路图如图甲所示.由于导体棒MN的运动，外电路的电 阻是变化的，设导体棒MN左侧电阻为R,右侧电阻

27、为 陆导线框的总电阻为R=R+R2,所以外电路的并联总电阻R外臭+ +險險= =R, ,由于R+R=R为定值, ,故当R = R时, ,R外最大. .在闭合电路E2jE2(R 外小外小，提提 + +p十十17中，外电路上消耗的电功率P外与外电阻R外有关, ,P外八八R外=. .可见，当R外=r218时，P外有最大值,P外随R外的变化图象如图乙所示根据题意，在R外由零到 Rnax再到零的过程 中,结合图象讨论P外变化的情况有：(1)若R外的最大值Fmaxr,且R外的最小值 FUr,则导线框上消耗的电功率先减小后增 大综上所述,B、C、D 正确-3-620.(1)0.38 V 9.6X10 W (

28、2)7.2X10 C解析：(1)线圈产生的感应电动势E=n=nS=100X0.02X0.2 V=0.4 VE0 4回路中的电流 I-=W、A=0.04 A线圈两端M N两点间的电压UMN=0.4 V- 0.04X0.5 V=0.38 V电阻F2消耗的电功率223F2=I R=0.04X6 W=9.6X10 W.闭合 S 一段时间后，电路稳定，电容器相当于开路，其两端电压 Ub 等于艮两端的电压，即Ut=IR2=0.04X6 V=0.24 V电容器充电后所带电荷量6 6Q=Cb=30X10-X0.24 C=7.2X10-C当 S 再次断开后，电容器放电，通过F2的电荷量为 7.2X10-6C.2

29、0图图乙1921. (1)0.24 N (2)0.4 T (3) Bt)=；(T)解析:(1)由v-t关系图可知在 010 s 时间内杆尚未进入磁场，因此F-卩mg=ma由题图(b)可得a1=0.4 m/s由题意可知在 1520 s 时间内杆仅在摩擦力作用下运动则有(1mg=ma2由题图(b)可知a2=0.8 m/s联立并代入数据解得F=0.24 N.(2)在 1015 s 时间内杆在磁场中做匀速直线运动,因此有F=img+ ,把F=0.24 N, 口mg=0.16 N 代入解得B0=0.4 T.由题意可知在 1520 s 时间内通过回路的磁通量不变，设杆在 1015 s 内运动距离为d,15s 后运动距离为X.B(t)L(d+x)=BLd,其中d=20 m2x=4(t-15)-0.4(t-15) (m)由此可得B(t)=：_=_； 一 J :(T).22.D 金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F安=BIL=0.5X2X0.5 N=