专题03 电磁感应（期中真题汇编，江苏专用）高二物理下学期

专题03 电磁感应 3大高频考点概览 考点01 电磁感应现象 考点02 楞次定律 考点03 法拉第电磁感应定律 地 城 考点01 电磁感应现象 1．(24-25高二下·江苏镇江·期中)如图所示，一个正方形线框处于一个足够大的匀强磁场中，下列操作能使线框产生感应电流的是（　　） A．向右平移 B．绕轴转动 C．垂直于纸面向外移动 D．绕点在纸面内转动 【答案】B 【详解】A．线圈向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，线圈中不能产生感应电流，故A错误； B．线圈以为轴转动时，穿过线圈的磁通量会产生变化，线圈中能产生感应电流，故B正确； C．垂直于纸面向外移动，穿过线圈的磁通量没有变化，线圈中不能产生感应电流，故C错误； D．绕点在纸面内转动，穿过线圈的磁通量没有变化，线圈中不能产生感应电流，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·江苏镇江·期中)法拉第圆盘发电机如图所示，半径为的导体圆盘绕竖直轴以角速度旋转，匀强磁场竖直向上，两电刷、分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为的电阻，不计其他电阻。下列说法正确的是（　　） A．电阻中电流从到 B．点电势高于点电势 C．角速度增大，电压不变 D．半径减小，中通过的电流变大 【答案】A 【详解】AB．根据右手定则可知，流过定值电阻的电流方向为b到a，根据电源外部，电流从高电势点流向低电势点，故d点电势高于c点电势，故A正确，B错误； C．由题知，电刷间接有阻值为的电阻，不计其他电阻，则电压等于电源电动势，则有 可知角速度增大，电压增大，故C错误； D．电流大小为 可知半径减小，中通过的电流变小，故D错误。 故选A。 3．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上。一质量为0.02kg的金属圆环在该平面内以大小、方向与电流方向成60°角的初速度滑出，直到达到稳定。下列说法错误的是（　　） A．整个过程金属圆环中感应电流的方向为顺时针 B．整个过程金属圆环安培力的冲量大小为0.2N·s C．整个过程金属圆环产生的电能为0.03 J D．金属圆环稳定后的速度大小为1m/s 【答案】B 【详解】A．金属圆环中的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，整个过程金属圆环中感应电流的方向为顺时针，故A正确，不符合题意； B．由于电磁感应，金属环中产生感应电流，安培力的方向与金属环垂直于导线的运动方向相反，最终沿平行直导线的方向匀速运动，根据动量定理可知，整个过程金属圆环安培力的冲量大小为N·s 故B错误，符合题意； CD．沿导线方向的分速度 由能量守恒定律得金属圆环产生的电能为J 故CD正确，不符合题意； 本题选择错误选项，故选B。 4．(24-25高二下·江苏江都中学、江苏高邮中学、江苏仪征中学·期中)在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行电工方面的实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种与楞次定律有关的现象描述正确的是（　　） A．条形磁铁靠近线圈时电子秤示数增大 B．条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C．通电直导线的电流减小时矩形线框会向右运动或有向右运动的趋势 D．调整滑片P到某一位置闭合开关后电流表中有恒定电流 【答案】A 【详解】A．条形磁铁靠近线圈时，根据楞次定律“来拒去留”可知，磁铁对线圈有向下的作用力，可知电子秤示数增大，选项A正确； B．条形磁铁靠近铝环时，根据楞次定律“来拒去留”可知，铝环会向右摆动，选项B错误； C．通电直导线的电流减小时，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，矩形线框会向左运动或有向左运动的趋势，选项C错误； D．调整滑片P到某一位置闭合开关后，穿过线圈N的磁通量不变，在线圈N中不会产生感应电流，则电流表中无恒定电流，选项D错误。 故选A。 地 城 考点02 楞次定律 5．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，固定的水平长直细导线中通有方向向右的恒定电流I，一矩形金属线框位于竖直平面内紧靠导线但不接触，若线框从图中实线位置由静止释放，不计空气阻力，在下落到虚线位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框内的磁通量变小 B．线框所受安培力的方向始终竖直向上 C．线框中感应电流方向先是逆时针后变为顺时针 D．线框的机械能守恒 【答案】B 【详解】A．根据通电导线周围磁场分布可知，当线框中心经过导线时，磁通量为零，其他位置不为量，由图示可知，线框下落过程中，穿过线框的磁通量先减小、然后再增大，故A错误； B．在整个过程中，线框一直下落，为阻碍线框的下落，由楞次定律可知，线框受到的安培力一直向上，线框所受安培力方向不变，故B正确； C．由右手定则可知，在导线上方磁感应强度向外，在导线下方，磁感应强度向里，开始磁场方向向外，磁通量减少，由楞次定律可得，感应电流沿逆时针方向，后来原磁场方向向里，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流方向不变化，故C错误； D．在线框进入或离开磁场过程中，线框中产生感应电流，机械能转化为电能，线框的机械能减小，故D错误。 故选B。 6．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，如图所示，条形磁铁N极朝下，现将磁铁靠近螺线管（　　） A．螺线管产生向上的感应磁场 B．穿过螺线管中的磁通量减小 C．螺线管受到磁铁向上的拉力 D．电流计的指针会向左边偏转 【答案】A 【详解】AB. 条形磁铁N极朝下靠近螺线管时，穿过螺线管的磁通量向下增加，根据楞次定律，螺线管产生向上的感应磁场，选项A正确，B错误； C. 根据“来拒去留”可知，螺线管受到磁铁向下的排斥力，选项C错误； D. 根据楞次定律可知，螺线管中产生由上到下的感应电流，从正极流入电流表，因不清楚电流表的指针偏转方向与流入的电流方向关系，则不能确定电流计的指针的偏转方向，选项D错误。 故选A。 7．(24-25高二下·江苏苏州·期中)如图所示，法拉第圆盘发电机的两电刷间接有一定值电阻。已知圆盘半径为r，绕中心轴以角速度按图示方向旋转，回路中总电阻为R，匀强磁场垂直圆盘向上，磁感应强度大小为B，则（　　） A．感应电流方向不断变化 B．a端的电势高于b端 C．感应电流大小 D．a、b两点间电势差大小 【答案】C 【详解】AB．将圆盘看成由一根根沿半径方向的辐条构成，每一根辐条均为一个电源，所有电源均为并联关系，根据右手定则可知，感应电流方向始终b到a，则a端的电势低于b端，故AB错误； C．感应电动势 根据闭合电路欧姆定律有 解得 故C正确； D．根据欧姆定律可知，两点间电势差大小 故D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·江苏常州·期中)一铜盘可绕垂直盘面的中心轴旋转，图甲为铜盘整体在匀强磁场中，图乙为铜盘的一半在匀强磁场中，它们均顺时针旋转，两种情况中磁场均与盘面垂直，一灵敏电流计与电刷相连接．下列分析正确的是（　　） A．不接灵敏电流计时，图甲中的铜盘有电磁阻尼 B．不接灵敏电流计时，图乙中的铜盘没有电磁阻尼 C．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘、处，灵敏电流计会发生偏转 D．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘和中心处，灵敏电流计会发生偏转 【答案】D 【详解】A．图甲中的铜盘在旋转过程中，可看成从中心O处到边缘各部分都切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，边缘是电源的正极，不接灵敏电流计时，没有电流产生，即没有电磁阻尼，A错误； B．图乙中，处于磁场中一半的铜盘切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，处在磁场外的一半铜盘相当于外电路，构成闭合回路，产生电流，磁场中一半的铜盘的电流由中心O流向边缘，磁场外一半的铜盘的电流由边缘流向中心O，磁场中的铜盘受到安培力作用，阻碍铜盘转动，有电磁阻尼，B错误； C．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c、d处，可知c、d处的电势相等，电势差是零，灵敏电流计不会发生偏转，C错误； D．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c和中心O处时，由右手定则可知，c处电势高于中心O处，即c、O两点有电势差，则灵敏电流计会发生偏转，D正确。 故选D。 9．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)如图所示，一个半径为的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一电荷量为的小球。现将磁感应强度随时间均匀增加，变化率为，则小球在环上运动一周，涡旋电场对小球的作用力做功为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】环中产生的感应电动势 小球在环上运动一周，涡旋电场对小球的作用力做功的大小是W=qU 解得W=πr2qk 故选C。 地 城 考点03 法拉第电磁感应定律 10．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨电阻不计，导轨右端连一个电容器，有一根长度为0.2m的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度顺时针匀速转动60°，此过程电容器的最大电荷量为（　　） A．4×10-10C B．C C．C D．C 【答案】B 【详解】在导体棒ab绕a点以角速度顺时针匀速转动60°时，导体棒切割磁感应线产生的最大感应电动势 则金属棒给电容器C充电最大电荷量为 代入数据解得C 故选B。 11．(24-25高二下·江苏常州高级中学·期中)如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0Ω， 直径MN长20cm， 求 (1)t=3s时M、N两点间电压大小UMN； (2)t=3s时环所受安培力的大小及方向。 【答案】(1) (2)，方向垂直直径MN向左 【详解】（1）据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 M、N两点间电压为路端电压，则t=3s时M、N两点间电压大小为 （2）金属环中的电流为 由图乙可知t=3s时，磁感应强度为B=0.5T，则金属环所受的安培力大小为 由题图乙可知，磁感应强度随时间不断增大，磁场方向竖直向上，由楞次定律可知，金属环感应电流方向为顺时针（从上往下看），根据左手定则可知金属环所受的安培力方向垂直直径MN向左。 12．(24-25高二下·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)如图甲所示，轻质细绳吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，总电阻为，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从开始经时间细线开始松弛，取，求： (1)在前时间内线圈中产生的电动势； (2)的数值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得 （2）分析线圈受力可知，当细线松弛时有 又 由图像知： 联立解得 13．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图甲所示，轻绳系一质量为m=1kg，半径为2m的圆形线圈，已知线圈总电阻R=1Ω，在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图乙所示，g取，求： (1)线圈下半圆的端点的路端电压Uab； (2)绳的拉力T与时间t的关系。 【答案】(1)1V (2)N 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势大小为V 根据楞次定律可知线圈中电流沿逆时针方向，所以Ua＞Ub，根据闭合电路欧姆定律可得V （2）由乙图可知B随t变化的关系为 线圈中电流为A 线圈所受安培力的有效长度等于直径，则 根据平衡条件可得绳的拉力T与时间t的关系为N 14．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)如图1所示，一个圆形的单匝线圈，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，求： (1)0.2s时流过电阻R的电流大小I和方向； (2)0~0.6s内流过电阻R的电荷量q。 【答案】(1)I=0.4A， 电流方向b→a (2) 【详解】（1）由图2可知，0~0.4s内磁场均匀增大 由知 电路中有恒定电动势 由闭合电路欧姆定律 解得I=0.4A 由楞次定律可知电流方向b→a （2）由图2可知，0.4s~0.6s内磁场均匀减小，有恒定电流，方向与I相反 同理解得 由得 0~0.4s内 0.4s~0.6s内 因为电荷量为标量，故解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电磁感应 3大高频考点概览 考点01 电磁感应现象 考点02 楞次定律 考点03 法拉第电磁感应定律 地 城 考点01 电磁感应现象 1．(24-25高二下·江苏镇江·期中)如图所示，一个正方形线框处于一个足够大的匀强磁场中，下列操作能使线框产生感应电流的是（　　） A．向右平移 B．绕轴转动 C．垂直于纸面向外移动 D．绕点在纸面内转动 2．(24-25高二下·江苏镇江·期中)法拉第圆盘发电机如图所示，半径为的导体圆盘绕竖直轴以角速度旋转，匀强磁场竖直向上，两电刷、分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为的电阻，不计其他电阻。下列说法正确的是（　　） A．电阻中电流从到 B．点电势高于点电势 C．角速度增大，电压不变 D．半径减小，中通过的电流变大 3．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上。一质量为0.02kg的金属圆环在该平面内以大小、方向与电流方向成60°角的初速度滑出，直到达到稳定。下列说法错误的是（　　） A．整个过程金属圆环中感应电流的方向为顺时针 B．整个过程金属圆环安培力的冲量大小为0.2N·s C．整个过程金属圆环产生的电能为0.03 J D．金属圆环稳定后的速度大小为1m/s 4．(24-25高二下·江苏江都中学、江苏高邮中学、江苏仪征中学·期中)在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行电工方面的实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种与楞次定律有关的现象描述正确的是（　　） A．条形磁铁靠近线圈时电子秤示数增大 B．条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C．通电直导线的电流减小时矩形线框会向右运动或有向右运动的趋势 D．调整滑片P到某一位置闭合开关后电流表中有恒定电流 地 城 考点02 楞次定律 5．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，固定的水平长直细导线中通有方向向右的恒定电流I，一矩形金属线框位于竖直平面内紧靠导线但不接触，若线框从图中实线位置由静止释放，不计空气阻力，在下落到虚线位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框内的磁通量变小 B．线框所受安培力的方向始终竖直向上 C．线框中感应电流方向先是逆时针后变为顺时针 D．线框的机械能守恒 6．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，如图所示，条形磁铁N极朝下，现将磁铁靠近螺线管（　　） A．螺线管产生向上的感应磁场 B．穿过螺线管中的磁通量减小 C．螺线管受到磁铁向上的拉力 D．电流计的指针会向左边偏转 7．(24-25高二下·江苏苏州·期中)如图所示，法拉第圆盘发电机的两电刷间接有一定值电阻。已知圆盘半径为r，绕中心轴以角速度按图示方向旋转，回路中总电阻为R，匀强磁场垂直圆盘向上，磁感应强度大小为B，则（　　） A．感应电流方向不断变化 B．a端的电势高于b端 C．感应电流大小 D．a、b两点间电势差大小 8．(24-25高二下·江苏常州·期中)一铜盘可绕垂直盘面的中心轴旋转，图甲为铜盘整体在匀强磁场中，图乙为铜盘的一半在匀强磁场中，它们均顺时针旋转，两种情况中磁场均与盘面垂直，一灵敏电流计与电刷相连接．下列分析正确的是（　　） A．不接灵敏电流计时，图甲中的铜盘有电磁阻尼 B．不接灵敏电流计时，图乙中的铜盘没有电磁阻尼 C．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘、处，灵敏电流计会发生偏转 D．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘和中心处，灵敏电流计会发生偏转 9．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)如图所示，一个半径为的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一电荷量为的小球。现将磁感应强度随时间均匀增加，变化率为，则小球在环上运动一周，涡旋电场对小球的作用力做功为（　　） A．0 B． C． D． 地 城 考点03 法拉第电磁感应定律 10．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨电阻不计，导轨右端连一个电容器，有一根长度为0.2m的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度顺时针匀速转动60°，此过程电容器的最大电荷量为（　　） A．4×10-10C B．C C．C D．C 11．(24-25高二下·江苏常州高级中学·期中)如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布着垂直桌面向上的有界磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环电阻为1.0Ω， 直径MN长20cm， 求 (1)t=3s时M、N两点间电压大小UMN； (2)t=3s时环所受安培力的大小及方向。 12．(24-25高二下·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)如图甲所示，轻质细绳吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈，总电阻为，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从开始经时间细线开始松弛，取，求： (1)在前时间内线圈中产生的电动势； (2)的数值。 13．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)如图甲所示，轻绳系一质量为m=1kg，半径为2m的圆形线圈，已知线圈总电阻R=1Ω，在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图乙所示，g取，求： (1)线圈下半圆的端点的路端电压Uab； (2)绳的拉力T与时间t的关系。 14．(24-25高二下·江苏连云港连云区连云港高级中学·期中)如图1所示，一个圆形的单匝线圈，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，求： (1)0.2s时流过电阻R的电流大小I和方向； (2)0~0.6s内流过电阻R的电荷量q。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $