专题11 电磁感应与电磁波初步（期中压轴题训练）高二物理上学期人教版

专题11 电磁感应与电磁波初步 1．（24-25高二上·河南濮阳·期中）如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶点处，分别通有大小相等方向相反的电流，E处的电流向里，F处的电流向外。已知C点处的磁感应强度大小为B，则关于D点处的磁感应强度大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．大小为，方向竖直向下 B．大小为B，方向竖直向下 C．大小为，方向水平向右 D．大小为B，方向水平向右 2．（24-25高二上·河南郑州·期中）如图所示，在直角三角形的角A、B处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中的电流大小相等，方向相反，，已知通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为（k为常数，I为导线中的电流，r为到通电导线的距离），若B在C点产生的磁感应强度大小为，则C点的磁感应强度大小为（　　） A．0 B． C． D． 3．（24-25高二上·浙江绍兴·期中）如图所示为振动手电筒的示意图，通过摇晃手电筒使磁铁与线圈发生相对运动来给储电器充电，储电器再给LED灯泡供电。一般来回摇晃手电筒的平均作用力约为2.0N，平均速度约为，机械能的四分之三可以转化成LED灯泡正常发光时的电能。已知LED灯泡正常发光的电压为3.1V，电流为32mA。下列说法正确的是（　　） A．摇晃过程线圈磁通量保持不变 B．LED灯泡的电阻约为1000 C．摇晃手电筒的机械功率约0.1W D．手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光12.8min 4．（24-25高二上·广西玉林·期中）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度不为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 C．a、c两点处的磁感应强度的方向相同 D．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 5．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，我国探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为，匝数为10匝的正方形导线框，由水平方向转至竖直方向，此处的磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（，）（　　） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 6．（24-25高二上·安徽·期中）如图所示，相距为2R的竖直平行长直导线通有方向相同、大小相等的恒定电流，两直导线位于半径为R的圆柱体的侧面上，O1O2为圆柱体的轴线，A、B、O为圆柱横截面与两导线及轴线的交点，直径CD与AB垂直，横截面上有一个导体小圆环且小圆环圆心位于AB连线上。下列说法正确的是（　　） A．O处磁感应强度最大 B．C、D两点处的磁感应强度相同 C．导体小圆环沿着AB直径移动，会产生感应电流 D．导体小圆环以AB为轴转动90°后沿着AB方向移动，移动过程会产生感应电流 7．（24-25高二上·山东菏泽·期中）（多选）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，、、为三个闭合金属圆环，且半径依次增大，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A．穿过、两环的磁通量相同 B．穿过、、三个环的磁通量依次增大 C．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 D．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 8．（24-25高二上·海南海口·期中）（多选）如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框绕ad轴顺时针转90°，由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（sin37°=0.6、cos37°=0.8）（ ） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 9．（24-25高二上·广东东莞·期中）（多选）下列所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A．图甲中条形磁铁向右匀速移动 B．图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动 C．图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流 D．图丁中矩形线圈水平向右运动 10．（24-25高二上·贵州·期中）某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 (1)图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A．条形磁铁向下插入线圈 B．条形磁铁置于线圈中不动 C．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整 ；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是 。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 11．（24-25高二上·江苏泰州·期中）如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B=0.2T的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为20cm，bc边长为40cm，求： (1)线框在图示位置的磁通量； (2)以线框的ab边为轴，转过30°时，它的磁通量； (3)以通过b点的与线框平面垂直的线为轴，线框平面逆时针转过60°，它的磁通量。 12．（24-25高二上·河北保定·期中）如图所示，固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON 的夹角为45°，导体棒 DE始终与框架ON 垂直。 (1)若磁感应强度为 ，导体棒DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，求穿过回路的磁通量变化量； (2)若导体棒 DE 向右运动，当回路面积从变到时，磁场的磁感应强度恰好从变到 ，求穿过回路的磁通量变化量； (3)当 时，磁感应强度 ，导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。 1．心脏手术中，人工心脏泵可短时间代替心脏工作，推动血液循环。该装置的示意图如图所示，永磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈AB与活塞柄作为整体会与左侧磁体相互作用，从而带动活塞运动，活塞简通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，阀门只能向内开启，关于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A．若使血液流入活塞筒，则电流应从线圈B端流入 B．该装置利用了电流的磁效应 C．若给线圈通入稳恒直流电，人工心脏泵也能正常工作 D．人工心脏泵的工作原理与发电机工作原理相似 2．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小为B0．现将M处长直导线沿圆弧逆时针移动30°角到Q点（图中未画出），则O点的磁感应强度的大小为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，平面内存在一边长为L的正方形abcd，O是正方形的中心，e是ad的中点，甲、乙、丙三根长直导线分别固定在a、b、d三点，并垂直纸面放置，现让甲通上向里的电流，乙、丙通上向外的电流，电流的大小均为I0，已知通有电流I的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常量），下列说法正确的是（　　） A．乙在c点产生的磁感应强度大小为，方向由c指向d B．三根导线在O点的合磁感应强度大小为，方向沿着x轴的负方向 C．甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 D．三根导线在c点的合磁感应强度的方向沿着x轴的负方向 4．如图，为了定量描述磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为L，受到的磁场力为F，若改变I或L，则比值保持不变，从而引入了磁感应强度B的定义。下列说法正确的是（　　） A．因为B大小与I无关，故这“很短”的一小段通电导线的电流I的大小可以取大些 B．这“很短”的一小段通电导线所受的安培力方向规定为B的方向 C．这“很短”的一小段通电导线垂直于磁场放有无数种放法 D．这“很短”的一小段通电导线垂直于磁场放只有两种放法 5．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流，为该位置到长直导线的距离，为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向中电流是中电流大小的一半，中的电流在点产生的磁感应强度为。不计导线的粗细，则、两点的磁感应强度的大小正确的是（　　） A． B． C． D． 6．在特高压输电技术领域，中国独霸全球，不仅是世界唯一实现特高压大规模商业运营的国家，而且是妥妥的行业标准制定者。未来全世界特高压网络建成时，中国特高压技术，必然是改变世界格局极其重要的一枚棋子。水平架设的三根绝缘超高压输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图（a）所示，电缆线在最上方，两根电缆线、在下方，且位于同一水平高度处，为等腰三角形，，点是P，连线的中点，电缆线上的M点、点、点在同一竖直平面内，其二维平面图如图（b）所示，忽略地磁场，下列说法正确的是（　　） A．输电线缆Q在点处产生的磁场方向由指向B．输电线缆P在点处产生的磁场方向竖直向下 C．输电线缆M在点处产生的磁场方向竖直向下 D．点处的磁场方向沿水平方向由指向 7．（多选）如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。下列说法正确的是（    ） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料 C．工作时AB接线柱应接入稳恒电流 D．当电流从B接线柱流入时，电磁铁吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极 8．（多选）如图所示，三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上，已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍，已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流，为导线周围某点到直导线的距离，当三根直导线中通有恒定电流后，三根直导线仍在原来的位置保持静止，其中导线A的电流大小为，方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．导线B中的电流方向与A相同 B．导线C中的电流方向与A相同 C．导线B中的电流大小为 D．导线C中的电流大小为 9．（多选）如图所示，光滑的弧形碗中间部位矩形虚线框内有垂直纸面向外的匀强磁场，金属环在点由静止释放，向右滚动至最高点，则下列描述正确的是（　　） A．点高于点 B．、两点在同一水平线上 C．点低于点 D．金属环最终将在虚线框内做往复运动 10．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的 挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔 （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为 极（选填“S”或“N”）。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接； ②将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是 。 A．闭合开关，稳定后断开开关    B．闭合开关，稳定后拔出线圈 C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒    D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 11．如图所示，是边长为的正方形金属框，在虚线所示的梯形区域内存在匀强磁场，匀强磁场区域左边界到的距离也为，右边界与水平线间的夹角，且点为边的中点。磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。 (1)求图示位置通过金属框的磁通量的大小； (2)若将金属框以为轴，向纸面外转动，求此过程中通过金属框的磁通量的变化量的大小。 12．如图甲所示，金属框架AOC 处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°， 导体棒 PQ与框架接触良好构成回路， 且 PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小，a=1m/s²。求∶ （1） 导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （2） 导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的 B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （3） 在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 电磁感应与电磁波初步 1．（24-25高二上·河南濮阳·期中）如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶点处，分别通有大小相等方向相反的电流，E处的电流向里，F处的电流向外。已知C点处的磁感应强度大小为B，则关于D点处的磁感应强度大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．大小为，方向竖直向下 B．大小为B，方向竖直向下 C．大小为，方向水平向右 D．大小为B，方向水平向右 【答案】B 【详解】由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示 由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即 D点处的磁感应强度大小为 方向竖直向下。 故选B。 2．（24-25高二上·河南郑州·期中）如图所示，在直角三角形的角A、B处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中的电流大小相等，方向相反，，已知通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为（k为常数，I为导线中的电流，r为到通电导线的距离），若B在C点产生的磁感应强度大小为，则C点的磁感应强度大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】D 【详解】由图可知若AC的长度为r，则BC长度为 由题意可知，两处通电导线的电流大小相等，方向相反，若B处导线电流方向向里，则A处导线电流方向向外，根据右手螺旋定则，B处导线在C处的磁感应强度方向竖直向上，A处导线在C处的磁感应强度方向水平向右，两处通电导线的电流大小相等，结合几何关系，可得到B处、A处的通电导线分别在C点的磁感应强度的表达式分别为 ， 由矢量合成规律可知C处的磁感应强度大小为 联立以上整理得 故选D。 3．（24-25高二上·浙江绍兴·期中）如图所示为振动手电筒的示意图，通过摇晃手电筒使磁铁与线圈发生相对运动来给储电器充电，储电器再给LED灯泡供电。一般来回摇晃手电筒的平均作用力约为2.0N，平均速度约为，机械能的四分之三可以转化成LED灯泡正常发光时的电能。已知LED灯泡正常发光的电压为3.1V，电流为32mA。下列说法正确的是（　　） A．摇晃过程线圈磁通量保持不变 B．LED灯泡的电阻约为1000 C．摇晃手电筒的机械功率约0.1W D．手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光12.8min 【答案】D 【详解】A．摇晃过程中，磁铁与线圈相对位置发生变化，线圈内磁通量改变，产生感应电流给充电器充电，故A错误； B．LED灯泡的电阻约为 故B错误； C．摇晃手电筒的机械功率约 故C错误； D．灯泡的电功率为 手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光 故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·广西玉林·期中）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度不为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 C．a、c两点处的磁感应强度的方向相同 D．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 【答案】D 【详解】A．M点处通电直导线在O点的磁感应强度与N点处通电直导线在O点的磁感应强度大小相等、方向相反，故O点处的磁感应强度为零，故A错误； B．M、N两点处通电直导线在a点的磁感应强度方向分别为竖直向下、竖直向上，M点处通电直导线在a点产生的磁感应强度较大，故a点的合磁感应强度方向竖直向下，同理可知，b点的合磁感应强度方向竖直向上，结合对称性，可知a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反，故B错误； D．画出c点磁感应强度的矢量图，如图所示，B为c点的合磁感应强度，方向水平向右，同理可知，d点的合磁感应强度方向水平向左，结合对称性，可知c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反，故D正确； C．由以上分析可知，a、c两点处的磁感应强度的方向不同，故C错误。 故选D。 5．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，我国探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为，匝数为10匝的正方形导线框，由水平方向转至竖直方向，此处的磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（，）（　　） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 【答案】C 【详解】A．在水平位置时穿过线框的磁通量为 故A错误； B．在竖直位置时穿过线框的磁通量为 则穿过线框的磁通量的大小为，故B错误； CD．磁通量的变化量的大小为 故C正确，D错误。 故选C。 6．（24-25高二上·安徽·期中）如图所示，相距为2R的竖直平行长直导线通有方向相同、大小相等的恒定电流，两直导线位于半径为R的圆柱体的侧面上，O1O2为圆柱体的轴线，A、B、O为圆柱横截面与两导线及轴线的交点，直径CD与AB垂直，横截面上有一个导体小圆环且小圆环圆心位于AB连线上。下列说法正确的是（　　） A．O处磁感应强度最大 B．C、D两点处的磁感应强度相同 C．导体小圆环沿着AB直径移动，会产生感应电流 D．导体小圆环以AB为轴转动90°后沿着AB方向移动，移动过程会产生感应电流 【答案】D 【详解】A．用右手定则可判断两导线电流产生的磁场等大反向，合磁场为零，故A错误； B．装置的俯视图如图所示 因为导线中的电流大小相等，它们在C、D两点产生的磁场的磁感应强度大小相等，由安培定则及磁场叠加可知，C、D点的磁感应强度等大反向，故B错误； C．中间连线磁场方向平行于圆平面，故磁通量为零，故C错误； D．小圆环与直导线平行时，磁场垂直穿过小圆环，移动过程中磁通量变化，故产生感应电流，故D正确。 故选D。 7．（24-25高二上·山东菏泽·期中）（多选）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，、、为三个闭合金属圆环，且半径依次增大，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A．穿过、两环的磁通量相同 B．穿过、、三个环的磁通量依次增大 C．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 D．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 【答案】AD 【详解】A．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确； BCD．根据安培定则可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故BC错误，D正确。 故选AD。 8．（24-25高二上·海南海口·期中）（多选）如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框绕ad轴顺时针转90°，由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（sin37°=0.6、cos37°=0.8）（　　） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 【答案】AC 【详解】在水平位置时穿过线框的磁通量为 在竖直位置时穿过线框的磁通量为 磁通量的变化量的大小为 故选AC。 9．（24-25高二上·广东东莞·期中）（多选）下列所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A．图甲中条形磁铁向右匀速移动 B．图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动 C．图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流 D．图丁中矩形线圈水平向右运动 【答案】AB 【详解】A．图甲中条形磁铁向右匀速移动，闭合线圈内磁通量发生变化，可以产生感应电流，故A正确； B．图乙中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动，穿过闭合回路的磁通量增大，可以产生感应电流，故B正确； C．根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故C错误； D．导体框以一定的速度水平向右运动，导体框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故D错误。 故选AB。 10．（24-25高二上·贵州·期中）某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 (1)图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A．条形磁铁向下插入线圈 B．条形磁铁置于线圈中不动 C．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整 ；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是 。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 【答案】(1)偏转 (2)AC (3) BD 【详解】（1）根据感应电流的产生条件可知，将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒向左移动切割磁感线时，回路中仍有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转。 （2）A．线圈不动，将条形磁铁向线圈中插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故A正确； B．条形磁铁放在线圈里不动，穿过线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故B错误； C．磁体不动，将线圈上下移动，穿过线圈的磁通量不断变化，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C正确； 故选AC。 （3）[1]实物图连接如图： [2] A．本实验中线圈A与电源相连，通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象，故线圈B应与灵敏电流计相连，电路如图所示；断开开关，线圈A中没有电流，则线圈A周围没有磁场产生，则穿过线圈B的磁通量始终为零，则线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故A错误； B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，回路中的电流减小，线圈A周围的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故B正确； C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故C错误； D．闭合开关稳定时，断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减为零，则线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故D正确。 故选BD。 11．（24-25高二上·江苏泰州·期中）如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B=0.2T的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为20cm，bc边长为40cm，求： (1)线框在图示位置的磁通量； (2)以线框的ab边为轴，转过30°时，它的磁通量； (3)以通过b点的与线框平面垂直的线为轴，线框平面逆时针转过60°，它的磁通量。 【详解】（1）通过某一面的磁通量，可理解为穿过该面的磁感线根数，在题设条件下，此磁感线根数显然应等于磁通密度B（通过单位面积的磁感线根数）与磁场面积的乘积，故有 （2）将视图改画成如图所示，注意到穿过磁感线面积的投影与（1）一样，所以 （3）按题意作出示意图如图所示 可以看出，转过后，整个线框恰好全进入磁场区，这时有 12．（24-25高二上·河北保定·期中）如图所示，固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON 的夹角为45°，导体棒 DE始终与框架ON 垂直。 (1)若磁感应强度为 ，导体棒DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，求穿过回路的磁通量变化量； (2)若导体棒 DE 向右运动，当回路面积从变到时，磁场的磁感应强度恰好从变到 ，求穿过回路的磁通量变化量； (3)当 时，磁感应强度 ，导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。 【详解】（1）DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，位移为 由图根据几何关系可知，此时回路面积为 回路的磁通量的变化量是 （2）根据题意可知 则回路中的磁通量变化量是 （3）根据题意可知，DE出发前穿过回路的磁通量为 DE从O点右侧2m处出发，向右以2m/s的速度匀速运动，t时，根据题意可知，三角形边长为 设此时磁感应强度大小为B，穿过回路的磁通量为 闭合回路中没有感应电流产生，故磁通量没变，则 整理得磁感应强度大小B随时间t变化的表达式 1．心脏手术中，人工心脏泵可短时间代替心脏工作，推动血液循环。该装置的示意图如图所示，永磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈AB与活塞柄作为整体会与左侧磁体相互作用，从而带动活塞运动，活塞简通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，阀门只能向内开启，关于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A．若使血液流入活塞筒，则电流应从线圈B端流入 B．该装置利用了电流的磁效应 C．若给线圈通入稳恒直流电，人工心脏泵也能正常工作 D．人工心脏泵的工作原理与发电机工作原理相似 【答案】B 【详解】AB．若血液流入活塞筒，则活塞应向左运动，需要电磁铁左端出现S极，与永磁铁右端为N极相吸引，由右手螺旋定则可知，电流应从线圈A端流入，A错误，B正确； C．人工心脏泵工作时，活塞需要往返运动，需要改变电磁铁的磁极方向，才能使电磁铁与磁体相互排斥或相互吸引，因此线圈AB中的电流方向需要改变，C错误； D．由于给人工心脏泵中通入电流，人工心脏泵会运动，所以是将电能转化为机械能，所以与电动机的工作原理相似，D错误。 故选B。 2．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小为B0．现将M处长直导线沿圆弧逆时针移动30°角到Q点（图中未画出），则O点的磁感应强度的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据安培定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度如图所示 合磁感应强度大小为B0，.则根据几何关系可知，两导线单独形成的磁感应强度大小为 当M处的导线移到Q点时，两导线在O点形成的磁感应强度如图所示 由几何关系可知，O点的磁感应强度大小为 故选A。 3．如图所示，平面内存在一边长为L的正方形abcd，O是正方形的中心，e是ad的中点，甲、乙、丙三根长直导线分别固定在a、b、d三点，并垂直纸面放置，现让甲通上向里的电流，乙、丙通上向外的电流，电流的大小均为I0，已知通有电流I的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常量），下列说法正确的是（　　） A．乙在c点产生的磁感应强度大小为，方向由c指向d B．三根导线在O点的合磁感应强度大小为，方向沿着x轴的负方向 C．甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 D．三根导线在c点的合磁感应强度的方向沿着x轴的负方向 【答案】C 【详解】A．乙在c点产生的磁感应强度大小为 由右手螺旋定则可知，方向由d指向c，故A错误； B．乙、丙分别在O点产生的磁感应强度等大反向，则三根导线在O点的合磁感应强度为甲在O点产生的磁感应强度，方向沿x轴负方向，则有 故B错误； C．同理，甲在e点产生的磁感应强度为 方向由O指向e，丙在e点产生的磁感应强度为 方向也由O指向e，则甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 故C正确； D．由矢量叠加原理可知，乙、丙在c点产生的合磁感应强度方向沿着x轴的正方向，大小为 甲在c点产生的磁感应强度沿着x轴的负方向，大小为 则三根导线在c点的合磁感应强度为 方向沿着x轴的正方向，故D错误。 故选C。 4．如图，为了定量描述磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为L，受到的磁场力为F，若改变I或L，则比值保持不变，从而引入了磁感应强度B的定义。下列说法正确的是（　　） A．因为B大小与I无关，故这“很短”的一小段通电导线的电流I的大小可以取大些 B．这“很短”的一小段通电导线所受的安培力方向规定为B的方向 C．这“很短”的一小段通电导线垂直于磁场放有无数种放法 D．这“很短”的一小段通电导线垂直于磁场放只有两种放法 【答案】C 【详解】A．虽然B大小与I无关，但这“很短”的一小段通电导线的电流I的大小也产生磁场，电流过大将会影响原磁场的强弱及方向，所以测量磁感应强度大小时，通过“很短”的一小段导线的电流应小一些，故A错误； B．这“很短”的一小段通电导线所受的安培力方向与B的方向垂直，故B错误； CD．这“很短”的一小段通电导线垂直于磁场放有无数种放法，故C正确，D错误。 故选C。 5．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流，为该位置到长直导线的距离，为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向中电流是中电流大小的一半，中的电流在点产生的磁感应强度为。不计导线的粗细，则、两点的磁感应强度的大小正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设正方体的棱长为，则， 中的电流在点产生的磁感应强度为 中的电流在点产生的磁感应强度为 方向由指向，如图甲所示 中的电流在点产生的磁感应强度为 方向垂直，如图甲所示；由图可知和垂直，点的磁感应强度大小为 中的电流在点产生的磁感应强度为，方向由指向，如图乙所示 中的电流在点产生的磁感应强度为，方向由指向，如图乙所示； 由图可知和垂直，点的磁感应强度大小为 故选C。 6．在特高压输电技术领域，中国独霸全球，不仅是世界唯一实现特高压大规模商业运营的国家，而且是妥妥的行业标准制定者。未来全世界特高压网络建成时，中国特高压技术，必然是改变世界格局极其重要的一枚棋子。水平架设的三根绝缘超高压输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图（a）所示，电缆线在最上方，两根电缆线、在下方，且位于同一水平高度处，为等腰三角形，，点是P，连线的中点，电缆线上的M点、点、点在同一竖直平面内，其二维平面图如图（b）所示，忽略地磁场，下列说法正确的是（　　） A．输电线缆Q在点处产生的磁场方向由指向 B．输电线缆P在点处产生的磁场方向竖直向下 C．输电线缆M在点处产生的磁场方向竖直向下 D．点处的磁场方向沿水平方向由指向 【答案】D 【详解】A．根据安培定则可知，输电线缆Q在点处产生的磁场方向垂直QP向下，故A错误； B．根据安培定则可知，输电线缆P在点处产生的磁场方向垂直QP向上，故B错误； C．根据安培定则可知，输电线缆M在点处产生的磁场方向由指向，故C错误； D．根据安培定则和磁场的叠加可知，P、Q在O点处的合磁场为0，O点处的磁场方向与输电线缆M在O点处产生的磁场方向相同，由Q指向P，故D正确。 故选D。 7．（多选）如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。下列说法正确的是（    ） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料 C．工作时AB接线柱应接入稳恒电流 D．当电流从B接线柱流入时，电磁铁吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极 【答案】AD 【详解】A B．当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，故电磁铁的工作原理是电流的磁效应；根据电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料，故A正确，B错误； C．当A、B间接入恒定电流时，电磁铁的磁场始终保持一个方向，小磁铁将只能被吸引或排斥，如果接入的是交流电，电磁铁的磁场方向在不断变化，从而可以使小磁铁不断地与电磁铁之间有吸引和排斥的作用，使得弹性金属片上下振动，故A、B间应接入交流电，故C错误； D．当电流从电磁铁的接线柱B流入时，根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；吸引小磁铁向下运动，根据磁铁同极相斥，异极相吸的特性可知，小磁铁的下端为S极，故D正确。 故选AD。 8．（多选）如图所示，三根长直导线平行地放在光滑绝缘水平面上，已知导线BC之间的距离等于导线AB间距的3倍，已知通电直导线周围产生的磁场磁感应强度的大小为为直导线中的电流，为导线周围某点到直导线的距离，当三根直导线中通有恒定电流后，三根直导线仍在原来的位置保持静止，其中导线A的电流大小为，方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．导线B中的电流方向与A相同 B．导线C中的电流方向与A相同 C．导线B中的电流大小为 D．导线C中的电流大小为 【答案】BD 【详解】BD．对通电导线B而言，在光滑桌面上处于静止状态，说明导线A、C在导线B处产生的磁场大小相等方向相反，合磁场为零。所以导线C中的电流方向应与A中的电流方向相同，设导线A、B间的距离为d，则导线B、C间的距离为3d，则有 解得 故BD正确； AC．对通电导线A而言，在光滑桌面上处于静止状态，说明导线B、C在导线A处产生的磁场大小相等方向相反，合磁场为零。所以导线B中的电流方向应与A中的电流方向相反，且有 解得 故AC错误。 故选BD。 9．（多选）如图所示，光滑的弧形碗中间部位矩形虚线框内有垂直纸面向外的匀强磁场，金属环在点由静止释放，向右滚动至最高点，则下列描述正确的是（　　） A．点高于点 B．、两点在同一水平线上 C．点低于点 D．金属环最终将在虚线框内做往复运动 【答案】AD 【详解】金属环在进入和穿出磁场的过程中，穿过环的磁通量发生变化，环中有感应电流产生，将损耗一定的机械能，所以M点高于N点。金属环的摆动幅度会越来越小，最终出不了磁场，而做等幅摆动。 故选AD。 10．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的 挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔 （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为 极（选填“S”或“N”）。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接； ②将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是 。 A．闭合开关，稳定后断开开关    B．闭合开关，稳定后拔出线圈 C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒    D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 【答案】(1)欧姆 短暂 (2)S (3) D 【详解】（1）[1]要使灵敏电流表指针摆动，一定有电流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究，只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的“欧姆”挡。 [2]该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很小，，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计，将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。 （2）多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，将黑表笔短暂接灵敏电流表的负接线柱，此时灵敏电流表的指针向左摆动，由于欧姆表的黑表笔接电源的正极，因此可知灵敏电流表从负极流入，指针向左摆动，实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，可知感应电流是从电流表的正接线柱流入，可知线圈中感应电流产生的磁场方向向下，由楞次定律可知，说明磁铁的下端为S极。 （3）[1]由题图用实线作为导线完善其余电路的连接如图所示。 ②[2] A．将插入后，合上开关时在中产生增强的磁场，由楞次定律可知，在中产生感应电流。闭合开关，稳定后断开开关，穿过的磁场减弱，磁场方向不变，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故A错误； B．闭合开关，稳定后拔出线圈，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故B错误； C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故C错误； D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移，可知变阻器接入电路的电阻值减小，则通过的电流增大，产生的磁场增强，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相同方向的感应电流，故D正确。 故选D。 11．如图所示，是边长为的正方形金属框，在虚线所示的梯形区域内存在匀强磁场，匀强磁场区域左边界到的距离也为，右边界与水平线间的夹角，且点为边的中点。磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。 (1)求图示位置通过金属框的磁通量的大小； (2)若将金属框以为轴，向纸面外转动，求此过程中通过金属框的磁通量的变化量的大小。 【详解】（1）图示位置金属框的磁通量大小为 求得 （2）若将金属框以为轴，向纸面外转动，金属框的磁通量为 磁通量的变化量大小为 12．如图甲所示，金属框架AOC 处于与框架垂直的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，∠AOC=45°， 导体棒 PQ与框架接触良好构成回路， 且 PQ⊥OC。现使导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，加速度大小，a=1m/s²。求∶ （1） 导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （2） 导体棒停止运动后就不再运动，以导体棒停止运动为计时零点，磁场的磁感应强度随时间变化的 B—t图像如图乙所示直线，t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小； （3） 在第二问的条件下，从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 【详解】（1）导体棒从O位置以v=0.2m/s的速度向右做匀减速运动，有 解得 则导体棒停止运动时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （2）在t=1.5s时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为 则t=1.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 （3）根据图2可推导出磁场在时刻的磁感应强度为 由图可知B随t的变化满足 代入数据解得 则在t=3.5s时刻的磁感应强度为 则t=3.5s时，导体棒 PQ与框架围成的回路磁通量的大小 所以从t=1.5s到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $