2022届高考物理一轮复习专题练习 ：法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律 一、单选题 1．用电阻率为ρ，横截面积为S的硬质细导线做成半径为R的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（　　） A．圆环中的感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B．圆环所受安培力大小除时刻为零外，其他时刻不为零 C．圆环中的感应电流大小 D．圆环中产生的热量为 2．如图所示，绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁场之外有一绕在水平放置陶瓷棒上的导线通过滑环与矩形线圈相连，陶瓷棒的右侧吊着一个金属圆环，圆环初始时静止。现在让矩形线圈从图示位置开始匀速转动90°，可观察到（　　） A．若线圈顺时针转动，圆环向左摆动；线圈逆时针转动圆环向右摆动 B．若线圈逆时针转动，圆环向左摆动；线圈顺时针转动，圆环向右摆动 C．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向右摆动 D．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向左摆动 3．某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，且骨架与秤盘的总质量为m0，线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧从长度L0被压缩至L1，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置L0并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈的匝数为n，线圈的总电阻为R，重力加速度为g，则（　　） A．线圈向下运动过程中，线圈中感应电流从D端流出 B．外电路对线圈供电电流为I时，弹簧长度从L1恢复至L0的过程中，C端电势高于D端电势 C．外电路对线圈供电电流为I，且弹簧长度恢复至L0并静止时，重物的质量 D．若线圈电阻为R，且线圈上的热功率不能超过P，线圈上安培力的最大值为 4．如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B，大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外，下列说法正确的是（　　） A．穿过环B的磁通量为0 B．环B中有持续的感应电流 C．若增大环A内的电流，则环B会向右移动。 D．若减小环A内的电流，则环B会产生道时针方向的电流 5．某一金属圆环处于匀强磁场中：环面垂直于磁场，如图甲所示。磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。取磁场垂直于环面向里为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．时间内，环中感应电动势先减小后增大 B．时间内，环中感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．时间内，金属环一共出现两次收缩趋势，两次扩张趋势 D．时间内，环上某一段受到的安培力先变大后变小 6．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正，顺时针为负）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．科学家们曾设想存在磁单极子，即一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质。假设在P点有一个固定的磁单极子，在其周围形成均匀辐射磁场，磁感线如图所示。当质量为m、半径为R的导体圆环通有恒定的电流时，恰好能静止在该磁单极子正上方，环心与P点的距离为H，且圆环平面恰好沿水平方向。已知距磁单极子r处的磁感应强度大小为B=，其中k为已知常量，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　） A．圆环静止时磁场对环的安培力使其有沿半径方向扩张的趋势 B．圆环静止时可由题中条件求出环中电流的大小 C．若将圆环竖直向上平移一小段距离后由静止释放，下落过程中环中电流不受影响 D．若将圆环竖直向上平移一小段距离后由静止释放，下落过程中环的加速度先增大后减小 二、多选题 8．如图所示，两平行光滑的金属导轨相距L=0.5m，导轨的上端连接一阻值为R=1Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，导轨处于磁感应强度大小为B=1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一粗细均匀、质量为m=0.5kg的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑过程始终保持与导轨垂直且接触良好，金属杆的电阻为r=0.1Ω。经过一段时间后，金属杆达到最大速度vm。轨的电阻和空气阻力均可忽略，重力加速度g取10m/s2。下列结论正确的是（　　） A．金属杆的最大速度vm等于10m/s B．金属杆的速度为时的加速度大小为3.75m/s2 C．金属杆从开始运动到滑至底端的整个过程中，电阻R产生的焦耳热为m