专题11 电磁感应 题组4 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

五年高考真题 分类集训 物理 9.解析 (1)金属桓的总电阻为 R-$ /-404$5t100-0.00 则CH-4r-2-10.t 3qB 全属框中产生的感应电动势为 极板电压大于Un 18 #7时,粗子均不会被OM吸收,可以 #△B 2-0 1$$t0.4 V-0.008 V 经过正极板下方磁场偏转,回到负极板上方磁场中,偏转后 △r △f 全属框中的电流为1--一1A 打在负极板上,则H点右方的点的粒子犯都可以接受到 n(n2)种能量的粒子,即CS→o0. 11.解析 (1)。-0.B。-0.25T 1-2.0s时磁感应强度为B.-(0.3-0.1X2)T-0.1T 回路电流I一 BLv 全属框处于磁场中的有效长度为L.一② R 此时金属框所受安培力大小 安培力F-B” B.L: F.-B1L-0.11v2×0.4N-0.042N (2)0~2.0:内金属框产生的焦耳热为 外力F-F.-0.0625N. Q-Rt-10.008$21-0.0161. (2)匀速出磁场,电流为0,磁逼量不变$一$ 答案 (1)0.042N:(2)0.0163 1-1.0s时,B-0.5T,磁通量-B1? 10.解 (1)从O点射出的粒子在板阐被加速,则电场力做正 时刻,碰通量$-B.[1-v(-)] 联立得B-一 功,由动能定理有U。=-} 1。 粒子在磁场中做园周运动,则半径-一# 1 (3)010.5s电荷量--0. 25C B, 由qB-n BL-BL& 0.5s1.0s电荷量.= ) -0.25C R Bql 解得U一 总电荷量q-q+-0.5C. 8n20' (2)当电压有最小值时,粒子穿过下面的正极板后,圆轨道 (3)0.5C 与指板OM相切,此时粒子恰好不能打到指板上,则从O点 题组四 射出的粒子在板间被加速,则 1.D 线圈中电流I(t)的减小将在线圈内产生自感电动势;- __. ............ 通过线圈的磁通量$时,由题意知B-hI,则1.-bS-kr{},$ #&rf 10*【*V,则线圈的感应电动势大小的数量级和一年后电流减 nn--} 小量的数量级分别为102*V和10A.D正确。 。 2.D 根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A错误;根 粒子在负极板上方的磁场中做园周运动ouB-m rn 据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快,磁通 量交化越快,线圈中感应电动势越大,故B、C错误;永磁铁相 粒子从负极板传到正极板时速度仍减小到D,则 _ 对线圈下降时,根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为 顺时针方向,故D正确。故选D。 3.B 根据法拉第电磁感应定律可知 由几何关系可知2rmi= sin37* △ 0.44V △ 联立解得_4 3 故选B. 7n .-1 4.B AD.根据E-n (3)设粒子第一次经过电场加速,在负极板上方磁场区域偏 两线圈中磁通量的变化率相等,但是匝数不等,则产生的感 转的轨迹半径为r.,若粒子在电场加速电压小于U,粒子 穿过磁场在正极板下方磁场运动时,会被OM板吸收,则第 一次出现能吸收到两种能量粒子的位置(即H点),为粒子 可知,两电阻的电功率也不相等,选项AD错误; 7m时,粒子第二次从上方打到负极 通过极板电压U-18g B.因两线圈放在同一个旋转础铁的旁边,则两线围产生的交 流电的频率相等,选项B正确; 板的位置(轨迹如图中虚线所示).由(2)的计算可知 C. 当磁铁的磁极到达线圈附近时,磁通量变化率最大,感应 _ 电动势最大,可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到 _ 最大值,选项C错误;故选B. 5.B A.恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力 的作用,A错误; B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方 向,B正确: C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时, 电流为0,C错误: D.根据变压器的原理可知,副线圈中磁通量的变化率小于或 等于原线圈中磁通量的变化率,D错误,故选B. 6.BD设导体棒a运动到最右端时的速度为v。,此时a棒切 割磁感线产生的感应电动势E一BL,回路中的感应电流 体棒刚要动,故所受静摩擦力F,达到最大值,此时F一 F.-xmg,解以上各式得y-3m/s.导体棒a离开导轨到落 178 1 详解答案 地前做平抛运动,h--gr{},r-u1.解得x-1.2m,A错误; 根据左手定则可知导体棒从右向左7、 运动时,产生的感应电动势与二极管 由于磁场方向竖直向下,离开导轨后导体棒a在水平方向做 相反,没有机械能损失,导体棒从左 匀速直线运动,又由E一BLh,可知,导体棒a做平抛运动过 →B 向右运动时,产生的感应电动势与二 程中感应电动势不变,B正确;导体棒a在导轨上运动过程 极营正方向相同,部分机械能转化为 焦耳热: 当导体棒运动到最低点速度为零时 导体棒损失的机械能转化为焦耳热 R 1.16C,导体林&与电阻R并联,所以通过电阻R的电荷量 为~-(1-})Mg( '--0.58C.D正确. 根据楞次定律可知导体棒完成一次报动速度为零时,导体棒 7.BCDA.两导线受到的安培力是相互作用力,大小相等,故 高度高于最低点,所以棒消耗的焦耳热QQ= A错误;B.导线所受的安培力可以用F一IIB计算,因为础 (1-})M{g# 场与导线垂直,故B正确;C.移走导线前,b的电流较大,则 D点磁场方向与产生磁场方向同向,向里,移走后,点磁 故B错误;根据B选项分析可知,导体棒运动过程中,机核能 场方向与a产生磁场方向相同,向外,故C正确;D.在离两导 线所在的平面有一定距离的有限空间内,两导线在任意点产 转化为焦耳热,所以从左向右运动时,最大摆角小于”,故C 生的磁场均不在同一条直线上,故不存在磁感应强度为零的 位置.故D正确.故选BCD. 正确; 根据B选项分析,导体棒第二次经过最低点时的速度小于第 8.解(1)感应电动势E-BL 一次经过最低点时的速度,根据E一BLv 感应电流1 可知捧两次过最低点时感应电动势大小不相等,故D错误。 故选C. 由平衡条件得ngsin0-BIL. 3.解析 (1)平台静止时,根据平衡条件得mg一△r。 联立解得.2agRsin8 BI2 解得。-g (2)林b释放瞬间,由牛顿第二定律得7n烂sin0十BIL-ma (2):一0时,每个线圈产生的感应电动势 解得.-2gsin8. E-Bl.-B·2xr·v (3)a、b棒作为整体,根据动量定理得 2ngsinθ..-2m-n 根据闭合电路欧好定律得1-fB·2-. 京 解得v-gt。 sino+mgRsin B1} 每个线困所受安培力大小为F-B1_4×B R 由法拉第电磁感应定律得E-BL△r (3)△r'-Ar。-A. 。 平均感应电流]-2K。 EBL△r 由能量守恒定律得 u+(。)-gA+(△r'):+Q 电荷量。-】。BL #解得。一一A④# 2R 对棒b,根据动量定理得mgsinθ·1。+BILt。-m 即ngsinθ.t。+BLq-nu 每个线圈产生的焦耳热。-Q-(m-kA{) 联立解得A2m^{R{sinθ BD (4)以向上方向为正方向,在1~1。时间内,由动量定理得 (1)感应电动势E-B 9.解析 1+I-I.-0 代入数据得E-0.8V. 其中I-ng(t-) (2)感1一 1-3XF·3B·4(A-A) R 拉力的大小等于安培力的大小,安培力F一BI 12B(A-A) F-BP.代入数据得F-0.8N. R R 12B^{(A-A) 解得I=mg(。-t)- (3)运动时间-21 R 答案(1)(2)4r^B 焦耳定律Q-R (3)(-A) 0-2代入数据得Q-0.321. R 12B{(A-A) R (4)ing(-)- 答案(1)0.8V (2)0.8N (3)0.32 R 专题十二 电磁感应新题型 交变电流 题组 题组 1.CD 相同温度下,黑体吸收能力和辐射能力都最强,A错 1.C 根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势 为e一Esinot,由题图丙可知,磁场区域变化后,当Esinat /② ③E时,线圈的侧边开始切割磁感线,即当线图旋转吾时开 子的质量与电子质量不同,故具有相同动能的中子和电子的 德布罗意波长不同,B错误;电磁场是真实存在的物质,电磁 始切割磁感线,由几何关系可知磁场区域平行于工轴的边长 波具有动量和能量,C正确;自然光经破璃表面反射后成为 变为d'-2dcos哥-d,C正确。 偏振光,透过偏振片观察,转动偏振片可观察到明暗变化,D 正确。 2.A 如图所示画出降压 2.C 当开关接1时,对导体棒受力分析如图所示 变压器的等效电路图, 根据几何关系可得Mg一BlL 设降压变压器原、副线 样1- 圈的臣数比为是11( 等效& 1),则输电线路上的电 根排欧定律1-长 E 解得Eo-MeR,故A错误: 在磁场中转动时产生的 B 179 _专题十一电磁感应 题组四 用时： 葛错记录： 一、选择题 1>2,二者轴线在同一平面内且相互垂直，两 1.(2024·浙江1月选考)若通以电流I的圆形线 线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值 圈在线圈内产生的磁场近似为方向垂直线圈平 为R的电阻，转子是中心在 面的匀强磁场，其大小B=kI(k的数量级为 O点的条形磁铁，绕O点在 10-4TA)。现有横截面半径为1mm的导线构 该平面内匀速转动时，两线 成半径为1cm的圆形线圈处于超导状态，其电 圈输出正弦式交变电流.不 阻率上限为1026Ω·m。开始时线圈通有 计线圈电阻、自感及两线圈 100A的电流，则线圈的感应电动势大小的数量 间的相互影响，下列说法正 级和一年后电流减小量的数量级分别为( 确的是 ( A.10-23V,10-7AB.10-20V,10-7A A.两线圈产生的电动势的有效值相等 C.10-23V,10-5AD.10-20V,10-5A B.两线圈产生的交变电流频率相等 2.(2024·广东卷)电磁浮能器可在汽车发动机振 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图 D.两电阻消耗的电功率相等 甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动， 5.(2022·浙江6月)下列说法正确的是 每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强 A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用 度大小均为B磁场中，边长为L的正方形线圈 B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感 竖直固定在诚震装置上。某时刻磁场分布与线 应强度的方向 圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不 C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁 会离开线陶。关于图乙中的线圈。下列说法正 通量最大时，电流最大 确的是 D.升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于 原线圈的磁通量变化率 。”， 6.(2022·湖南卷)（多选）如图，间距L=1m的U 破场分界银· 形金属导轨，一端接有0.1n的定值电阻R,固 X××× 定在高h=0.8m的绝缘水平桌面上，质量均为 0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导 xxxx 体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电 路的阻值均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均 甲 A.穿过线圈的磁通量为BL 为0.1（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体 B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势 棒a距离导轨最右端1,74m.整个空间存在竖 越大 直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大 C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动 小为0.1T.用F=0.5N沿导轨水平向右的恒 势越小 力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端 D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的 时，导体棒b刚要滑动，撤去F,导体棒a离开导 方向为顺时针方向 轨后落到水平地面上.重力加速度取10ms2,不 3.(2023·湖北卷)近场通信(NFC) 计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是 人线 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， 芯片 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1.0cm,l.2cm 和1.4cm,图中线圈外线接入内部芯片时与内 A.导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移 部线圈绝缘.若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感 为0.6m 应强度变化率为103T/s,则线陶产生的感应电 B.导体棒4离开导轨至落地前，其感应电动势 动势最接近 ( 不变 A.0.30V B.0.44V C.导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有 C.0.59V D.4.3V 向右运动的趋势 4.(2022·广东卷)如图是简化的某种旋转磁极式 D.导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R 发电机原理图.定子是仅匝数n不同的两线圈， 的电荷量为0.58C 71 五年高考真题分类集训 物理 7.(2021·浙江卷)（多选）如图所示，有两根用超导 9.(2020·江苏卷)如图所示，电阻为0.12的正方 材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80A 形单匝线圈abcd的边长为0.2m,bc边与匀强 和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内 磁场边缘重合.磁场的宽度等于线圈的边长，磁 有一点p,到两导线的距离相等.下列说法正确 感应强度大小为0.5T.在水平拉力作用下，线 的是 () 圈以8ms的速度向右穿过磁场区域.求线圈在 0. 80A 上述过程中： p -100A A.两导线受到的安培力F6=125F。 B B.导线所受的安培力可以用F=LB计算 C.移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变 D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空 (1)感应电动势的大小E: 间内，不存在磁感应强度为零的位置 (2)所受拉力的大小F: 二、非选择题 (3)感应电流产生的热量Q. 8.(2023·湖南卷)如 图，两根足够长的 光滑金属直导轨 平行放置，导轨间 距为L,两导轨及 其所构成的平面 均与水平面成0 角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强 磁场中，磁感应强度大小为B.现将质量均为m 的金属棒α、b垂直导轨放置，每根金属棒接人导 轨之间的电阻均为R.运动过程中金属棒与导轨 始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨， 导轨电阻忽略不计，重力加速度为g (1)先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a 匀速运动时的速度大小a: (2)在(1)问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由 静止释放，求释放瞬间棒b的加速度大小ao； (3)在(2)问中，从棒b释放瞬间开始计时，经过 时间ta,两棒恰好达到相同的速度v,求速度0的 大小，以及时间to内棒a相对于棒b运动的距离 △t. —72