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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理电磁感应真题年高中物理电磁感应真题 单选题 1、如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为 1.0T，磁场边界线的方程为=0.5sin2(m)(0 1.0m)。在水平桌面上静置一个长 1m、宽 0.5m 的矩形单匝导线框abcd，其电阻=1，ab，dc边与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为 1m/s 的速度匀速穿过整个磁场区域，下列说法正确的是（）Abc边到达x=0.25m 时，线框中的感应电流最大 B拉力F的最大功率为 0.5W C整个过程中拉力F所做的功为332J D整个过程中线框产生的焦耳热为38J 2、人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关 S 接 1，使电容器完全充电，然后立即将 S 转接 2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在01的时间内被加速发射出去，1时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（）2 A小球在塑料管中做匀变速直线运动 B在01的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 C在1时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零 D在01的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 3、如图所示，MN为固定在光滑水平面上的细直导线，“”形的金属框abcd放在导体棒上，两平行边ab、cd相距为L，MN与ab、cd垂直并与金属框接触良好，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为BMN接入电路的电阻为R，金属框电阻不计。若给金属框以平行ab向右的初速度v0，当金属框发生的位移为x时，其速度减为零，此过程中通过MN的电荷量为q。则在这一过程中（）A当通过MN的电荷量达到2时，金属框的速度为230 B当金属框发生的位移为3时，金属框的速度为120 C在通过MN的电荷量达到2的过程中，MN释放的热量为380 DMN释放的热量为140 4、如图所示，空间存在垂直于纸面向内的匀强磁场B，现有用细软导线围成的三角形导体框，其中两点固定在半径为R的圆1的直径两端，C点一直沿着圆弧做角速度为的匀速圆周运动，则导线框上的C点从A点出发，逆时针运动一周（时间为T）过程中产生的感应电动势（取电流B到A的方向为电动势的正方向）随时间的变化图线正确的是（）3 AB CD 5、如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接电阻 R，宽度相同的水平条形区域 I 和 II 内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,I 和 II 之间无磁场一导体棒两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好接触，导体棒从距区域 I 上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流及其变化情况相同下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是 4 AB CD 多选题 6、如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在 02时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是（）A02时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势 B02时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势 C2时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势 D2时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势 7、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，当 PQ 在外力的作用下运动时，MN 在磁场的作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是（已知导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大）（）5 A向右加速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向左减速运动 8、图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈 A 和 B，A 中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（）A0t1时间内，线圈 B 中的感应电流沿逆时针方向 B0t1时间内，线圈 B 有扩张的趋势 Ct1时刻，线圈 B 既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势 D0t2时间内，线圈 B 中的感应电流大小、方向均不变 填空题 9、上海的交通线路上使用“非接触式 IC 卡”，应用了电磁感应原理。电磁感应现象的最早发现者是_，产生感应电流的条件是_。10、如图所示，磁场的方向垂直于 xy 平面向里，磁感强度 B 沿 y 方向没有变化，沿 x 方向均匀增加，每经过6 1cm 增加量为 1.010-4T，有一个长 L=20cm，宽 h=10cm 的不变形的矩形金属线圈，以 v=20cm/s 的速度沿 x 方向运动则线圈中感应电动势 E 为_V，若线圈电阻 R=0.02，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为_ N 7 人教版 2022 年高中物理电磁感应_007 参考答案 1、答案：D 解析：A线框向右匀速运动过程中，当线框的bc边到达x=0.75m 处时，前后两边都切割磁感应线，产生的感应电动势最大、感应电流最大，此时感应电流大小为 m=2=1A A 错误；B由选项 A 知，当bc边到达x=0.75m 处时，感应电流最大、导体棒受到的安培力最大，由于线框做匀速运动，则有 F=F安=2BIml=1N，P=Fv=1W B 错误；CD线框向右匀速运动过程中，回路中产生的感应电流随时间变化的图象如图所示（规定逆时针方向为正）在 0 0.5s 和 1 1.5s 的过程中感应电流有效值为 1=2=0.252A 在 0.5s 1s 的过程中感应电流的有效值为 2=2=0.52A 由于导体线框做匀速直线运动，则整个过程中拉力F所做的功，即整个过程中线框产生的焦耳热 8 =2121+222=2 (0.25 2)2 1 0.5+(0.5 2)2 1 0.5J=0.375J C 错误、D 正确。故选 D。2、答案：C 解析：A.线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据乙图可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流的变化步调一致，在01时间内，线圈电流从 0 逐渐增大，但其变化率却逐渐减小至 0，所以线圈中的磁通量变化率也逐渐减小至 0，金属小球中感应电动势也逐渐减小至 0，金属小球中的涡流也逐渐减小至 0，可知=0时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力为 0，1时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力也为 0，故01时间内，金属小球受到线圈磁场对它的作用力应先增大后减小，即加速度应先增大后减小，A 错误；B.01时间内，由安培定则知线圈电流在线圈内的磁场方向向右，线圈电流在增大，则产生的磁场在增大，通过金属小球磁通量在增大，根据楞次定律可知金属小球中产生涡流的磁场方向向左，由安培定则可知，金属小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的，B 错误；C.1时刻，线圈中电流的变化率为零，所以线圈中磁通量变化率为零，金属小球中感应电动势为零，金属小球中的涡流为零，所以小球受线圈作用力为零，C 正确；D.在01的时间内，电容器减少的电场能转化为磁场能，磁场能有一部分转化为小球的动能，还留有一部分磁场能。所以减少的电场能大于小球增加的动能，D 错误；故选 C。3、答案：C 解析：A整个过程，根据动量定理可得 9 =0 0 当通过MN的电荷量达到2时，则有 2=1 0 解得金属框的速度为 1=02 A 错误；B由电磁感应定律可得 =通过MN的电荷量为 =当金属框发生的位移为3时，则通过MN的电荷量为3，又 =0 0 金属框的速度为230，B 错误；C整个过程，根据动量定理可得 =0 0 有 =0 当通过MN的电荷量达到2时，则有 10 2=1 0 解得金属框的速度为 1=02 则MN释放的热量为 =120212(02)2=3802=380 C 正确；D整个过程能量守恒可得，MN释放的热量为 总=1202=120 D 错误。故选 C。4、答案：A 解析：如图，C从A点逆时针转动过程中=，=。所以 ABC=AOC+BOC=122sin()+122sin=2sin 根据法拉第电磁感应定律，有 11 =(ABC)=2cos 可知，该图像是类似余弦函数的图像，且最大值为2。故 A 正确；BCD 错误。故选 A。5、答案：C 解析：据题导体棒从距区域上边界 H 处由静止释放，做自由落体运动，做匀加速运动，由于导体棒在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻 R 上的电流及其变化情况相同，说明导体棒穿过磁场的过程必定做减速运动，导体棒所受的安培力大于重力，而速度减小，产生的感应电动势减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，合力减小，则导体棒的加速度减小，v-t 图象的斜率逐渐减小，而且根据两个过程的相似性可知进磁场和出磁场的速度相同，故 C 正确，ABD 错误故选 C 6、答案：BD 解析：在02时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，且线框内磁通量减少，根据楞次定律，则金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势。同理可知，2时间内，感应电流方向为逆时针，且线框有收缩趋势。故选 BD。7、答案：BC 解析：A若 PQ 向右加速运动，由右手定则可知 PQ 中感应电流的方向由Q到P，由提示可知电流增大，由安培定则可判断出 L1、L2内部磁场方向是自下而上的，且穿过 L1的磁通量增加，由楞次定律可知流过 MN 的感应电流方 12 向由N到M，由左手定则可判断出 MN 受到向左的安培力，将向左运动，A 错误；BCD同理可知，若 PQ 向左加速运动，MN 受到向右的安培力，将向右运动；若 PQ 向右减速运动，MN 受到向右的安培力，将向右运动；若 PQ 向左减速运动，MN 受到向左的安培力，将向左运动，D 错误 BC 正确。故选 BC。8、答案：CD 解析：AB在 0t1时间内，线圈 A 中顺时针电流在减小，电流产生磁场在减小，根据安培定则与磁场叠加原则可知，线圈 B 所处磁场的方向向内且在减小，根据楞次定律可知线圈 B 的感应电流方向为顺时针，两线圈的电流同向，则有相互吸引趋势，所以线圈 B 有收缩趋势，选项 AB 错误；Ct1时刻，线圈 A 中的电流为零，没有磁场，因此线圈 B 既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，选项 C 正确；D当t1t2时间内，线圈 A 中逆时针电流在增大，电流产生磁场在增强，根据安培定则与磁场叠加原则可知，线圈 B 所处磁场的方向向里，且在增强，根据楞次定律可知线圈 B 的感应电流方向为顺时针，所以 0t2时间内，线圈 B 中的感应电流方向不变，又由于线圈 A 中的电流变化率相同，因此线圈 B 中的感应电流大小也不变，选项 D 正确。故选 CD。9、答案：法拉第 穿过闭合线圈的磁通量发生变化 解析：12电磁感应现象的最早发现者是法拉第，产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化。10、答案：4 105 4 107 解析：13 根据公式=可得产生的电动势等于线圈在单位时间内磁通量的变化量，所以=4 105 物体受到的安培力大小为=4 107