新高考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](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝匀称分布，下部的3匝也匀称分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的改变如图(b)所示．则()A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量改变率的最大值更大2.[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改变的同一匀强磁场中，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＝I33.[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4．[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改变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的改变率始终增大D．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的过程中，E的改变率始终减小5．[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第十章电磁感应做真题明方向1．AD电流的峰值越来越大，即小磁体在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的改变率越来越快，因此小磁体的速度越来越大，A正确；下落过程中，小磁体在水平方向受的合力为零，故小磁体的N极、S极上下没有颠倒，B错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是改变的．小磁体受到的电磁阻力是改变的，不是始终不变的，C错误；由图(b)可知，与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，感应电流的最大值更大，故磁通量改变率的最大值更大，D正确．故选AD.2．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．3．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．4．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的改变率始终增大，C项正确，D项错误．5．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