统考版2025版高考物理一轮复习微专题小练习第十章电磁感应

第十章电磁感应做真题明方向1.[2024·全国甲卷]三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性变更的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3.则()A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1＝I2>I3D．I1＝I2＝I32.[2024·全国甲卷](多选)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻．质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽视不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．起先时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，()A．通过导体棒MN电流的最大值为eq\f(Q,RC)B．导体棒MN向右先加速、后匀速运动C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热3．[2024·山东卷](多选)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为eq\r(2)L的扇形区域充溢方向垂直纸面对外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动．t＝0时刻，金属框起先进入第一象限．不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变更规律的描述正确的是()A．在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的过程中，E始终增大B．在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的过程中，E先增大后减小C．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的过程中，E的变更率始终增大D．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的过程中，E的变更率始终减小4．[2024·广东卷]如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者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，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．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．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等5.[2024·湖南卷]如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面对里，等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面对外．图中A、C、O三点在同始终线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直．A点处的粒子源持续将比荷肯定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若变更电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是()A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t>t0B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t>t0C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为eq\f(\r(3),4)B2，则t＝eq\f(t0,2)D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为eq\f(\r(2),4)B2，则t＝eq\r(2)t0第十章电磁感应做真题明方向1．C设正方形线框边长为a，则圆线框半径为eq\f(a,2)，正六边形线框边长为eq\f(a,2)，由法拉第电磁感应定律得E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S面积，由电阻定律得R＝ρeq\f(l周长,S截)，由题意知eq\f(ΔB,Δt)、ρ、S截均为定值，所以电流I＝eq\f(E,R)∝eq\f(S面积,l周长)，面积分别为a2、eq\f(πa2,4)、eq\f(3\r(3)a2,8)，周长分别为4a、πa、3a，故电流I1＝I2>I3，故C项正确．2．AD合上开关的瞬间，导体棒两端电压等于电容器两端电压且为最大值，电流也最大，I＝eq\f(U,R)＝eq\f(Q,RC)，电流最大时，导体棒MN所受的安培力最大，而导体棒速度最大时电流不是最大，所以A正确，C错误；导体棒MN先加速后减速，不会匀速，假如导体棒MN做匀速直线运动，电阻上始终有焦耳热产生，其他能量都不变，不符合能量守恒，所以B错误；由于棒运动过程切割磁感线产生反电动势，导致只有起先时通过电阻R的电流与通过导体棒MN的电流相等，其他时候通过电阻R的电流都比通过导体棒MN的电流大，故由焦耳定律可知电阻R上产生的焦耳热比导体棒MN上产生的焦耳热多，D正确．3．BC如图所示，金属框切割磁感线的有效长度为d，依据转动切割磁感线产生的感应电动势公式有E＝eq\f(1,2)Bd2ω，从图中可以看出在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的过程中，d是先增大到eq\r(2)L，再减小到L，所以电动势E先增大后减小，A项错误，B项正确．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的过程中，d＝eq\f(L,cosωt)，感应电动势的表达式可写为E＝eq\f(1,2)Bd2ω＝eq\f(BL2ω,2cos2ωt)，由表达式可以看出在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的过程中，E的变更率始终增大，C项正确，D项错误．4．B由于两定子线圈匝数不同，依据法拉第电磁感应定律可知，在两线圈中产生的电动势最大值不相等，有效值不相等，A项错误；由于转子匀速转动的周期等于两定子产生沟通电的周期，所以两线圈产生的交变电流频率相等，B项正确；由于两线圈轴线在同一平面内且相互垂直，所以两线圈产生的感应电动势一个在最大值时，另一个为零，C项错误；由于在两线圈中产生的电动势的有效值不相等，依据P＝eq\f(E2,R)可知，两电阻消耗的电功率不相等，D项错误．5．D由题知粒子在AC做直线运动，则有qv0B1＝qE区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，则粒子转过的圆心角为90°，依据qvB＝meq\f(4π2,T2)r，有t0＝eq\f(πm,2qB2)若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则粒子沿AC做直线运动的速度，有qvA

·2B1＝qE则vA＝eq\f(v0,2)再依据qvB＝meq\f(v2,r)，可知粒子运动半径减小，则粒子仍旧从CF边射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t＝t0，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则粒子沿AC做直线运动的速度，有qv1＝q·2E则v1＝2v0再依据qvB＝meq\f(v2,r)，可知粒子运动半径变为原来的2倍，则粒子F点射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t＝t0，B错误；若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为eq\f(\r(3),4)B2，则粒子沿AC做直线运动的速度仍为v0，再依据qvB＝meq\f(v2,r)，可知粒子半径变为原来的eq\f(4,\r(3))>2，则粒子从OF边射出，依据几何关系可知转过的圆心角为60°，依据qvB＝meq\f(4π2,T2)r，有t＝eq\f(4\r(3)πm,9qB2)则t＝eq\f(8\r(3)t0,9)C错误；若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为eq\f(\r(2),4)B2，则粒子