2020届新课标高考物理二轮冲刺练习电磁感应(解析版)

2020届新课标高考物理二轮冲刺练习：电磁感觉(含答案)**电磁感觉**一、选择题1、在法拉第时代，以下考证“由磁产生电”假想的实验中，能察看到感觉电流的是()?将绕在磁铁上的线圈与电流表构成一闭合回路，而后察看电流表的变化在一通电线圈旁搁置一连有电流表的闭合线圈，而后察看电流表的变化将一房间内的线圈两头与相邻房间的电流表连结，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去察看电流表的变化绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬时，察看电流表的变化分析：选D.产生感觉电流一定知足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁要发生变化.选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不可以产生感觉电流，故

选项

通量A、B不可以察看到电流表的变化；选项C知足产生感觉电流的条件，也能产生感觉电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，

电流表中已没有电流，

应选项

C也不可以观察到电流表的变化；选项

D知足产生感觉电流的条件，能产生

感觉电流，能够察看到电流表的变化，因此选D.2、如下图，条形磁铁以速度v向螺线管凑近，下边几种说法中正确的选项是()A.螺线管中不会产生感觉电流?螺线管中会产生感觉电流?只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感觉电流只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感觉电流B［当条形磁铁以速度v向螺线管凑近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺线管中会产生感觉电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱没关，故B正确。］3、如下图，边长为L的正方形金属框abed在竖直平面内着落，ab边以速度v进入下方的磁感觉强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，则金属框进入磁场时，ab边两头的电势差Uab为（）131A.BLvB~BLvC~BLvD.BLv444分析：选C.金属框ab边进入磁场时，E=BLv，ab边可等效为电源，其两头电压为路端电压U=R=4BLV，C项正确.4、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，对于线圈中产生的感觉电动势和感应电流，以下表述正确的选项是（）A.感觉电动势的大小与线圈的匝数没关穿过线圈的磁通量越大，感觉电动势越大穿过线圈的磁通量变化越快，感觉电动势越大感觉电流产生的磁场方向与原磁场方向一直相同C［由法拉第电磁感觉定律E=n詈知，感觉电动势的大小与线圈匝数相关，A错误；感觉电动势正比于警与磁通量的大小无直接关系，B错误，C正确;依据楞次定律知，感觉电流的磁场老是阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误。］5、如下图是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,

磁场垂直穿过大金属环所在地区

.

当磁感觉强度随时间平均变化时，

在大环

内产生的感觉电动势为

E,

则

ab

两点间的电势差为

（

）112A.2EB.3EC.3ED.E1分析：选B.ab间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的3故1Uab=3E，B正确.6（多项选择）如下图，水平面上固定一个顶角为60°的圆滑金属导轨MON，导轨处于磁感觉强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m的导体棒CD与/MON的角均分线垂直，导轨与棒单位长度的电阻均为r。t=0时刻，棒CD在水平外力F的作用下从

0点以恒定速度

vo沿/

MON

的角均分线向右滑动，

在滑动过程中一直保持与导轨优秀接触。若棒与导轨均足够长，则

（）A?流过导体棒的电流I一直为B37r3o22F随时间t的变化关系为F=J9rVtto时刻导体棒的发热功率为、7rVto12D?撤去F后，导体棒上能产生的焦耳热为qmv2ABC［导体棒的有效切割长度L=2vottan30°感觉电动势E=BLvo,回路的总电阻R=2vottan30羊cOV3o°联立可得经过导体棒的电流I=R=B；；，选/~3B22项A正确；导体棒受力均衡，则外力F与安培力均衡，即F=BIL,得F="3BVt，选项B正确；to时刻导体棒的电阻为Rx=2vototan3O°?,则导体棒的发热功2^/3B23率P棒=l2Rx=

q：

to,

选项

C正确；从撤去

F到导体棒停下的过程，依据能

量守恒定律有Q棒+0轨=2mvS—o，得导体棒上能产生的焦耳热Q棒=qmvS—Q1轨＜2mv2，选项D错误。］【变式1】试推导出回路中的热功率P随时间变化的关系式，并画出图象。提示：回路中热功率P=I2R，回路中电流1=罟为定值，R=tan30+°OS=0°votr，可得P=2'3Bv0t,图象如图甲所示【变式2】试推导出回路中产生的焦耳热Q随时间变化的关系式，并画出图象提示：中P-t图线与

t轴所围面积表示回路中产生的焦耳热

Q,

贝

UQ=卫

t2。图象如图乙、丙所示。2

9r7、（多项选择）如下图，竖直搁置的“

”形圆滑导轨宽为

L,

矩形匀强磁场

I、U

的高和间距均为

d,

磁感觉强度为

B。质量为m的水平金属杆由静止开释，进入磁场

I

和U

时的速度相等。金属杆在

导轨间的电阻为

R,

与导轨接触优秀，其他电阻不计，重力加快度为

g。金属杆A.刚进入磁场I时加快度方向竖直向下B?穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间D.开释时距磁场

I

上界限的高度

h可能小于C.穿过两磁场产生的总热量为

4mgdBC

［依据题述，由金属杆进入磁场

I

和进入磁场

U时速度相等可知，金属杆在2B4L4

磁场I

中做减速运动，因此金属杆刚进入磁场

I

时加快度方向竖直向上，

选项

A错误；因为金属杆进入磁场

I

后做加快度渐渐减小的减速运动，

而在两磁场之间做匀加快运动，因此穿过磁场

I

的时间大于在两磁场之间的运动时间，选项

B正确；依据能量守恒定律，金属杆从刚进入磁场

I

到刚进入磁场

U过程动能变化量为0,重力做功为2mgd,贝U金属杆穿过磁场I产生的热量Qi=2mgd，而金属杆在两磁场地区的运动状况相同，产生的热量相等，因此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v=.2gh，进入磁场I时产生的感觉电动势E=BLv，感觉电流1=R，所受安培力F=BIL，因为金属杆刚进入磁场I时加快度方向竖直向上，因此安培力大于2R2重力，即F>mg，联立解得h>mBggj-4，选项D错误。］8、一矩形线框abed与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如下图。当线框在此平面内向右运动到导线的右侧的过程中，线框内感觉电流的方向为（）?向来沿顺时针方向B?—直沿逆时针方向?先沿顺时针方向，再沿逆时针方向?先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向D［依据“来拒去留”“同向吸引异向排挤”“近大远小”等规律可得，电流方向挨次为b—c、c?b、a—d、d—a，即先顺时针，再逆时针，最后顺时针，故D正确。］9、如下图的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡

D的阻值

?在

t二

0时刻闭合开关

S,

经过一段时间后，在

t=ti时刻断开

S.以下表示

A、B

两点间电压

UAB

随时间

t变化的图象中，正确

的是(

)分析：选B?闭合开关S后，灯泡D直接发光，电感L的电流渐渐增大，电路中的总电流也将渐渐增大，电源内电压增大，则路端电压UAB渐渐减小；断开开关S后，灯泡D中本来的电流忽然消逝，电感L与灯泡形成闭合回路，因此灯泡D中电流将反向，并渐渐减小为零，即UAB反向渐渐减小为零，应选B.10、如下图，半径为r的n匝线圈放在边长为L的正方形abed以外，匀强磁场充满正方形地区并垂直穿过该地区，当磁场以土Bt勺变化率变化时，线圈产生的感觉电动势大小为（）△B2AB2AB2A.0B.nAt*~2Cn￡D.?nrB［由法拉第电磁感觉定律可知线圈产生的自感电动势E=n严卜2,故B正确。11、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100,线圈的面积S=200cm2,线圈的电阻r=1愆线圈外接一个阻值R=4Q的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感觉强度随时间变化规律如图乙所示.以下说法中正确的是（）.线圈中的感觉电流方向为顺时针方向B?电阻R两头的电压随时间平均增大线圈电阻r耗费的功率为4X10-4W前4s内经过R的电荷量为4X10「4C分析：选C.由楞次定律，线圈中的感觉电流方向为逆时针方向，选项A错误;由法拉第电磁感觉定律，产生的感觉电动势恒定为E=nSfjB=0.1V，电阻R两头的电压不随时间变化，选项B错误；回路中电流1=—=0.02A,线圈R+r电阻r耗费的功率为P=l2r=4X104W，选项C正确；前4s内经过R的电荷量为q=It=0.08C，选项D错误.12、如下图，ab两个闭合正方形线圈用相同的导线制成，匝数均为10匝，边长la=31b,图示地区内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感觉强度随时间平均增大，不考虑线圈之间的互相影响，则（）.两线圈内产生顺时针方向的感觉电流B.a、b线圈中感觉电动势之比为9:1C.a、b线圈中感觉电流之比为3:4D.a、b线圈中电功率之比为3:1B［当磁感觉强度变大时，由楞次定律知，线圈中感觉电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定章知，线圈内产生逆时针方向的感觉电流，选项A错误；由法ABL拉第电磁感觉定律线圈的电阻关系为电功率之比为Pa二、非选择题

E=S及Sa:Sb=9:1知，Ea=9Eb,选项B正确；由R=S知两Ra=3Rb,其感觉电流之比为la：lb=3:1,选项C错误；两线圈的:Pb=Eala:Eb|b=27:1，选项D错误。］1、如下图，两根足够长的圆滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角0=37°的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽视.M、P两点间接有阻值为R=0.5Q的电阻.一根质量m=1kg、电阻不计的直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触优秀.整套装置处于磁感觉强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下.自图示地点起，杆ab遇到大小为F=0.5v+2（式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，g取10m/s2,sin37°=0.6.求：金属杆ab自静止开始下滑x=1m的过程中流过电阻R的电荷量；试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；⑶已知金属杆ab自静止开始下滑x=1m的过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q=1J,求此过程中拉力F做的功.分析：(1)依据法拉第电磁感觉定律得△①一BLxt=△tI△t=因此q=C由欧姆定律得I=E.(2)由电磁感觉定律得E=BLvB2L勺=0.5vF安=BILEBLvR=R由受力剖析得F+mgsin9-F安=ma解得a=8m/s2因此金属杆做匀加快直线运动.(3)依据运动学规律v2=2ax得v=4m/s依据功能关系W安=—Q=—1J依据动能定理WF+WG+W安=4Ek/口12得WF+mgxsin0—Q=qmv2则WF=3J.答案：看法析2、如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻Ri连结成闭合回路。线圈的半径为ri。在线圈中半径为r2的圆形地区内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感觉强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴上的截距分别为to和Bo。导线的电阻不计。求0至ti时间内：(1)经过电阻R1的电流大小