课后限时练15 电磁感应（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练15 1．B　[当线圈中通有交变电流时，感应电炉金属内的磁通量也不断随之变化，金属中产生交变感应电流，A错误，B正确；若线圈匝数增加，根据电磁感应定律可知，感应电动势增大，则金属中感应电流变大，C、D错误。] 2．C　[题图甲、乙，当轮子转动时，穿过线圈的磁通量都是不变的，不会产生感应电流，则不会有安培力阻碍轮子的转动，A、B错误；题图丙，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行，当轮子转动时会产生感应电动势，形成感应电流，则会产生安培力阻碍轮子转动，C正确；题图丁，在轮上固定一些细金属棒，当轮子转动时会产生感应电动势，但是不会形成感应电流，即不会产生安培力阻碍轮子转动，D错误。] 3．AB　[t＝0时，线框中能切割磁感线的边只有af边，由右手定则可知af边的电流方向为f到a，则线框中的电流方向为abcdefa，A正确；t＝0时，af边的速度方向与磁场方向垂直，且af边的速度大小为v＝ωl，感应电动势的大小为E＝Blv，解得E＝Bl2ω，B正确；线框的转动周期为T＝，则t＝时，线框转动了180°，此时线框中能切割磁感线的边仍只有af边，且af边的速度方向与磁场方向垂直，所以线框中产生的感应电动势的大小仍为Bl2ω，C错误；t＝0时，穿过bcde面的磁通量为Φ1＝－Bl2，t＝时，磁场从bcde面的另一面穿过，磁通量为Φ2＝Bl2，由法拉第电磁感应定律得，D错误。] 4．B　[根据题意，设ab、cd、ef的电阻均为R，由线框匀速通过磁场，且磁场宽度l＝ac＝ce可知，开始时，ab切割磁感线，感应电动势为E1＝BLv，cd棒中电流方向由c→d，则c点电势高于d点电势，则有Ucd＝E1＝BLv，ab棒离开磁场，cd棒切割磁感线，感应电动势为E2＝BLv，cd棒中电流方向由d→c，则c点电势高于d点电势，则有Ucd＝E2＝BLv，cd棒离开磁场，ef棒切割磁感线，感应电动势为E3＝BLv，cd棒中电流方向由c→d，则c点电势高于d点电势，则有Ucd＝E3＝BLv，综上所述可知，cd两点电势差Ucd随位移变化一直保持不变，为BLv。故选B。] 5．ACD　[由题图乙可知，穿过线圈的磁通量逐渐增加，根据“增缩减扩”可知，线圈具有收缩的趋势，故A正确；感应电动势E＝n＝nS＝100××0.2 V＝2 V，根据楞次定律可知a点电势高于b点，则a、b两点间的电势差Uab＝ V＝1.6 V，故B错误；t＝5 s时穿过线圈的磁通量为Φ＝B5S＝0.5×0.2 Wb＝0.1 Wb，故C正确；电阻R上产生的热功率为P＝ W＝0.32 W，故D正确。故选ACD。] 6．B　[ab杆以速度v向右匀速切割磁感线，产生动生电动势，对ab杆有F＝BIL＋μmg，I＝，联立解得v＝，故A错误；ab杆匀速运动，产生的电流恒定，则经过时间t通过金属细杆ab的电荷量为q＝It＝，故B正确；cd杆平行于磁感线向下运动，不能产生电动势，只有ab杆切割产生电动势，故有I＝，故C错误；cd杆通电受安培力、重力、支持力、摩擦力而平衡向下以v0匀速运动，有BIL＝FN2，Ff2＝μFN2，mg＝Ff2，又I＝，联立可得μF－μ2mg＝mg，故D错误。故选B。] 7．解析：(1)设穿过M1M2dc的磁通量为Φ，则有Φ＝kL2t 根据电磁感应定律E＝ 解得E＝kL2。 (2)设0~t时间内金属棒向右运动的位移大小为x，t时刻回路中的总电阻为r，则有x＝at2，电路总电阻r＝2R＋2r0(2L＋x) 根据欧姆定律I＝ 解得I＝。 (3)根据左手定则可知金属棒受到的安培力F安的方向竖直向下，设t时刻金属棒的速度大小为v，则有v＝at 根据牛顿第二定律F－μ(mg＋F安)＝ma 解得F＝＋μmg＋ma 显然当＝ar0t时，F有最大值，此时t＝ 力F的瞬时功率P＝Fv＝＋(μmg＋ma)。 答案：(1)kL2　(2)　(3)＋(μmg＋ma) 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练15　电磁感应 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分44分 1．(2024·甘肃卷)工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是(　　) A．金属中产生恒定感应电流 B．金属中产生交变感应电流 C．若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小 D．若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变 2．为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图甲中在轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈；图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定一些闭合金属线框，图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3．(多选)(2025·黑吉辽蒙卷)如图所示，“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。t＝0时，abef与水平面平行，则(　　) A．t＝0时，电流方向为abcdefa B．t＝0时，感应电动势为Bl2ω C．t＝时，感应电动势为0 D．t＝0到t＝过程中，感应电动势平均值为0 4．(2025·吉林白城模拟预测)如图所示，abcdef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe均为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，cd两点电势差Ucd随位移变化的图像正确的是(　　) 　　　 A　　　　　　　　　　B 　　　 C　　　　　　　　　　D 5．(多选)(2025·广东东莞模拟)如图甲所示，面积为0.2 m2的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为2 Ω，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻R的阻值为8 Ω，下列说法正确的是(　　) A．线圈具有收缩的趋势 B．a、b两点间的电势差Uab＝2.0 V C．t＝5 s时穿过线圈的磁通量为0.1 Wb D．电阻R上产生的热功率为0.32 W 6．(2025·河北保定二模)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示，它们各有一边在同一水平面内，另一边在同一竖直面内。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，金属细杆ab、cd的电阻均为R。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨、大小为F的拉力作用下，以某一速度沿导轨向右匀速运动时，cd杆正好以速度v0向下匀速运动，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A．ab杆向右匀速运动的速度大小为 B．经过时间t，通过金属细杆ab的电荷量为 C．abdc回路中的电流为 D．动摩擦因数μ与F大小的关系满足μ2mg－μF＝2mg 7．(16分)(2025·山西晋城高三下学期第三次模拟考试)如图所示，M1N1、M2N2为水平面内固定的两条足够长、间距为L的平行直导轨，两导轨左端M1、M2的连线垂直于两导轨，M1M2间接入一阻值为R的定值电阻，c、d是导轨上的两点且M1M2dc恰好构成一个正方形区域，在此区域内存在竖直向上的匀强磁场，P、Q是导轨上的两个小立柱，紧挨着立柱右侧放置一根长度为L、质量为m、电阻为R的金属棒，以PQ为边界的右侧导轨间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的规律均满足B＝kt(k为已知常数，t>0)，从t＝0时刻开始对金属棒施加一水平向右的力F，使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，已知导轨单位长度的电阻为r0，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，M1P＝M2Q＝2L，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 (1)求回路中产生的感应电动势E； (2)求回路中的感应电流I随时间t变化的关系； (3)当力F达到最大值时，求力F的瞬时功率P。 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $