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电磁感应——2023年高考物理真题模拟试题专项汇编
1.【2023年全国甲卷】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匝均匀分布,下部的3匝也均匀分布,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的变化如图(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板,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,磁通量变化率的最大值更大
2.【2023年全国乙卷】一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知( )
A.图(c)是用玻璃管获得的图像
B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动
C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短
3.【2023年辽宁卷】如图,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为d和,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小分别为和B。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d,导体棒PQ的电阻为、长度为的质量是MN的2倍。初始时刻两棒静止,两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两棒在各自磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是( )
A.弹簧伸展过程中、回路中产生顺时针方向的电流
B.PQ速率为v时,MN所受安培力大小为
C.整个运动过程中,MN与PQ的路程之比为2:1
D.整个运动过程中,通过MN的电荷量为
4.【2023年江苏卷】如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动,点电势分别为,则( )
A. B. C. D.
5.【2023年海南卷】汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( )
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为
C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
6.【2023年山东卷】足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为,电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为和,其中,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动,与磁场边界平行。MN的速度,CD的速度为且,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取,下列说法正确的是( )
A.的方向向上 B.的方向向下 C. D.
7.【2023年湖北卷】近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为、和,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为,则线圈产生的感应电动势最接近( )
A. B. C. D.
8.【2023年陕西渭南二检】磁悬浮列车是高速低耗交通工具,如图(a)所示,它的驱动系统简化为如图(b)所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L。匝数为N。总电阻为R;水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度v匀速向右移动时,可驱动停在轨道上的列车,则( )
A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向
B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同
C.列车速度为时线框中的感应电动势大小为
D.列车速度为时线框受到的安培力大小为
答案以及解析
1.答案:AD
解析:对于小磁体,可以忽略其与较远线圈的电磁感应现象,只考虑与最近一匝线圈的电磁感应,则由图(b)可知,小磁体依次通过每匝线圈时产生的感应电流最大值逐渐增大,结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知,小磁体通过