高考物理专题电磁学知识点之电磁感应难题汇编含答案解析一、选择题1.如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框中不能产生感应电流的是()A.导线中的电流变大B.线框以PQ为轴转动C.线框向右平动D.线框以AB边为轴转动2.如图所示,L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。
A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.图甲中,闭合S1瞬间和断开S1瞬间,通过A1的电流方向不同B.图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,A1会再次亮起C.图乙中,断开S2瞬间,灯A3立刻熄灭D.图乙中,断开S2瞬间,灯A2立刻熄灭3.如图所示,用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a、b,垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,a的边长为L,b的边长为2L。
当磁感应强度均匀增加时,不考虑线圈a、b之间的影响,下列说法正确的是()A.线圈a、b中感应电动势之比为E1∶E2=1∶2B.线圈a、b中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C.相同时间内,线圈a、b中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4D.相同时间内,通过线圈a、b某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶44.如图所示,将直径为d,电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为()A .24B d R π B .2Bd R πC .2Bd RD .2Bd Rπ 5.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈.当以速度v 0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其E -t 关系如图所示.如果只将刷卡速度改为02v ,线圈中的E -t 关系图可能是( )A .B .C .D .6.一个简易的电磁弹射玩具如图所示,线圈、铁芯组合充当炮筒,硬币充当子弹。
现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径),电容器刚开始时处于无电状态,先将开关拨向1,电容器充电,再将开关由1拨向2瞬间,硬币将向上飞出。
则下列说法正确的是( )A .当开关拨向1时,电容器上板带负电B .当开关由1拨向2时,线圈内磁感线方向向上C .当开关由1拨向2瞬间,铁芯中的磁通量减小D .当开关由1拨向2瞬间,硬币中会产生向上的感应磁场7.如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小8.如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时()A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→dD.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力9.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()A.B.C.D.10.某兴趣小组探究断电自感现象的电路如图所示。
闭合开关S,待电路稳定后,通过电阻R的电流为I1,通过电感L的电流为I2,t1时刻断开开关S,下列图像中能正确描述通过电阻R的电流I R和通过电感L的电流I L的是()A.B.C.D.11.如图所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正。
则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A.B.C.D.12.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其电阻忽略不计。
下列说法正确的是A.S闭合瞬间,A先亮B.S闭合瞬间,A、B同时亮C.S断开瞬间,A闪亮一下,然后逐渐熄灭D.S断开瞬间,B逐渐熄灭13.如图所示,两足够长的平行金属导轨间的距离为L ,导轨光滑且电阻不计,在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。
有一阻值为R 的电阻接在M 、P 间,将一根有效阻值为2R 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动,则( )A .回路中的感应电流方向为M →R →PB .导体棒ab 两点间的电压为BLvC .导体棒a 端电势比b 端低D .水平外力F 做的功等于电阻R 产生的焦耳热14.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出,设在整个过程中棒一直保持水平,且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是A .越来越大B .越来越小C .保持不变D .无法判断15.如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd .t =0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc 边刚进入磁场的时刻为t 1,ad 边刚进入磁场的时刻为t 2,设线框中产生的感应电流的大小为i ,ad 边两端电压大小为U ,水平拉力大小为F ,则下列i 、U 、F 随运动时间t 变化关系图像正确的是A .B .C .D .16.如图甲所示,线圈总电阻r =0.5Ω,匝数n =10,其端点a 、b 与R =1.5Ω的电阻相连,线圈内磁通量变化规律如图乙所示。
关于a 、b 两点电势a ϕ、b ϕ及两点电势差ab U ,正确的是( )A ., 1.5a b ab U V ϕϕ>=B ., 1.5a b ab U V ϕϕ<=-C .,0.5a b ab U V ϕϕ<=-D .,0.5a b ab U V ϕϕ>=17.如图所示,竖直放置的矩形导线框MNPQ 边长分别为L 和2L ,M 、N 间连接水平的平行板电容器,两极板间距为d ,虚线为线框中轴线,虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。
两极板间有一质量为m 、电荷量为q 的带负电油滴恰好处于平衡状态,已知重力加速度为g ,则下列磁场磁感应强度大小B 的变化情况及其变化率分别是( )A .正在减小,2ΔΔ2B mgd t qL = B .正在减小,2ΔΔB mgd t qL = C .正在增强,2ΔΔ2B mgd t qL = D .正在增强,2ΔΔB mgd t qL = 18.同一平面内固定有一长直导线PQ 和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示.导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在1~2s内A.M板带正电,且电荷量增加B.M板带正电,且电荷量减小C.M板带负电,且电荷量增加D.M板带负电,且电荷量减小19.一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中,如图a所示,磁感应强度B随t 的变化规律如图b所示。
以I表示线圈中的感应电流,以图a线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i-t图中正确的是:()A.B.C.D.20.如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向21.如图甲所示,矩形导线框abcd固定在变化的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向).若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为()A.B.C.D.22.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,在0~0.01s内穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示,则0~D过程中()A.在O时刻,线圈平面通过中性面B.在O时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为零C.在D时刻,线圈中产生的感应电动势最大D.O至D时间内线圈中的平均感应电动势为0.4V23.如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向内.一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0),规定逆时针方向为电流的正方向,则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是()A.B.C.D.24.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。
如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈,并使磁极上下振动。
磁铁在向下运动的过程中,下列说法正确的A.线圈给它的磁场力始终向上B.线圈给它的磁场力先向上再向下C.线圈给它的磁场力始终向下D.线圈给它的磁场力先向下再向上25.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。
电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间()A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】【详解】A .导线中电流强度变大,磁场增大,线框中的磁感应强度增大,故磁通量增大,可以产生感应电流,故A 错误;B .线框以直导线PQ 为轴转动,由于直导线的磁感线为以导线为圆心的同心圆,故穿过线框的磁通量不变化,则没有产生感应电流,故B 正确;C .线框向右运动时,线框所在处的磁场变小,磁通量变小,故能产生感应电流,故C 错误;D .线框以AB 边为轴转动,则线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,选项D 错误。
故选B 。
2.A解析:A【解析】【分析】【详解】A .图甲中,闭合电键的瞬间,流过灯泡A 1的电流的方向向右;L 1的为自感系数很大的自感线圈,则断开电键的瞬间,自感电动势将阻碍其电流的减小,所以流过L 1的电流方向不变,所以流过灯泡A 1的电流的方向与开始时是相反的,故A 正确;B .图甲中,闭合S 1,电路稳定后,灯泡A 1短路,无电流,故B 错误;CD .图乙中,闭合S 2电路中的电流稳定后两个灯泡都亮,断开S 2瞬间,L 2对电流减小有阻碍作用,此时L 2与两个灯泡以及滑动变阻器组成闭合回路,所以A 2、A 3电流都逐渐减小,灯泡逐渐变暗,故CD 错误。