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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考点突破年高中物理电磁感应考点突破 单选题 1、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（）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 2、在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动，开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面（）A维持不动 B将向使减小的方向转动 C将向使增大的方向转动 2 D将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小 3、如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成 角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（）A金属棒ab将一直做加速运动 B通过电阻R的电流方向为从Q到N C金属棒ab的最大加速度为gsin D电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能 4、在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 B合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 C合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 D合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 3 5、法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（）A既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 多选题 6、如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向（从上往下看）是（）A穿过线圈向下的磁通量增大 B穿过线圈向上的磁通量增大 C有逆时针方向的感应电流 D有顺时针方向的感应电流 7、如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。C 是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（）4 AS 闭合时 A 灯，亮后逐渐熄灭，B 灯逐渐变亮 BS 闭合时，A 灯、B 灯同时亮，然后 A 灯变暗，B 灯变得更亮 CS 闭合，电路稳定后，S 断开时，A 灯突然亮一下，然后熄灭，B 灯立即熄灭 DS 闭合，电路稳定后，S 断开时，A 灯突然亮一下，然后熄灭，B 灯逐渐熄灭 8、如图所示，两段均足够长、不等宽的光滑平行导轨固定在水平面上，较窄导轨的间距L1=1m，较宽导轨的间距L2=1.5m。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，导体棒 MN、PQ 的质量分别为m1=0.4kg、m2=1.2kg，长度分别为 1m、1.5m，电阻分别为R1=0.3、R2=0.9，两导体棒静止在水平导轨上。t=0 时刻，导体棒 MN 获得v0=7m/s 水平向右的初速度。导轨电阻忽略不计，导体棒 MN、PQ 始终与导轨垂直且接触良好，导体棒 MN 始终在较窄导轨上，取g=10m/s2。则（）At=0 时刻，回路中的电流为3512A B导体棒 MN 最终做匀速直线运动，速度大小为 2m/s C通过导体棒 MN 的电荷量最大值为 3.2C D导体棒PQ中产生的焦耳热最大值为 4.2J 填空题 9、如图，铝环 A 用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键 S，则铝环 A 将_（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有_（填“收缩”或“扩张”）趋势。5 10、在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，实物电路连接如图：（1）实物图中有一个元件接错了回路，请指出并改正：_；（2）为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、_三者的关系；（3）在实验中，变阻器滑片向右移动，观察到灵敏电流计指针向右偏转，已知原线圈A中的电流是顺时针方向（从上往下看），则流经灵敏电流计的电流方向是_（选填“左进右出”或“右进左出”）；为使灵敏电流计指针向左偏转，采取的方法有（写出一种方法）：_；（4）某组同学实验中，发现灵敏电流计指针的偏转始终很小，可能的原因是_。6 人教版 2022 年高中物理电磁感应_011 参考答案 1、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。2、答案：B 解析：如图所示，线圈平面与磁场方向所成的锐角为：7 由于磁场增强，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知线圈的转动将阻碍这种增加，故线圈平面向使减小的方向转动。故选 B。3、答案：C 解析：A.金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A 错误；B.根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B 错误；C.金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律 sin=解得 =sin C 正确；D.根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D 错误。故选 C。4、答案：C 解析：当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序 8 由图可以看出，a、b 灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的变化有阻碍作用。则合上开关，b 先亮，a 后亮当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由 a、b 及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭故 C 正确 故选 C【点评】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流 5、答案：A 解析：A静止导线上的稳恒电流产生稳定的磁场，穿过静止线圈的磁通量没有变化，不能在静止的线圈中感应出电流。符合题意，A 正确；B稳恒电流产生的磁场是稳定的，穿过在近旁运动的线圈的磁通量可能变化，可在近旁运动的线圈中感应出电流。不符合题意，B 错误；C静止的磁铁周围的磁场是稳定的，在其近旁运动的导体中可切割磁感线产生感应出电动势。不符合题意，C错误；D运动导线上的稳恒电流在空间产生的磁场是变化的，穿过近旁线圈中的磁通量在变化，可感应出电流。不符合题意，故 D 错误。故选 A。6、答案：BD 解析：AB磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，图中内部磁感线线比外部多。外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，II 位置磁铁外部磁感线条数少，将 9 内部磁感线抵消少，则 II 位置磁通量大。而位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则 I 位置磁通量小。当弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则磁通量变大，且磁场方向由下向上，故 A 错误，B 正确；CD向上的磁通量增大，根据楞次定律，则有顺时针方向的感应电流，故 C 错误，D 正确。故选 BD。7、答案：AD 解析：当 S 闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，L 相当于断路，电容 C 较大,相当于短路，当电流稳定时，L 短路,电容 C 断路，故 A 灯先亮后灭，B 灯逐渐变亮；当 S 断开时，灯泡 A 与自感线圈 L 组成了闭合回路，灯泡 A 中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡 B 组成闭合回路，电容器放电，故灯泡 B 逐渐熄灭，BC 错误，AD 正确。故选 AD。8、答案：ACD 解析：At=0 时刻，回路中的电流为 0=101+2=3512A 故 A 正确；BC导体棒 MN 与 PQ 切割磁感线产生的电动势相互削弱，当两导体棒产生的电动势相等时，感应电流为零，安培力为零，两导体棒将做匀速直线运动，此时有 1=2 设从导体棒 MN 开始运动至导体棒 MN、PQ 做匀速运动所用的时间为，对导体棒 MN 由动量定理得 1 =1 10 10 对导体棒 PQ 由动量定理得 2 =2 又因为 =解得=3m/s，=2m/s，=3.2C 故 B 错误，C 正确；D由能量守恒定律得 12102=1212+1222+总=21+2总 解得=4.2J 故 D 正确。故选 ACD。9、答案：向左 收缩 解析：12突然闭合电键 S，电流变大，则穿过铝环 A 的磁通量变大，由来拒去留可知，铝环 A 与长直螺线管间存在排斥力，则金属环 A 将向左运动，因磁通量增大，由增缩减扩可知，金属环 A 有收缩趋势。10、答案：开关应接入原线圈A所在的回路，改正见解析 感应电流的磁场方向 右进左出 变阻器滑片向左滑动（将原线圈A从副原线圈B中拔出，断开开关也对）原线圈A中没有插入铁芯，电池使用时间过长，11 原线圈A中电流过小 解析：（1）1开关应接入原线圈A所在的回路，改正后的接法如下图 （2）2为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、感应电流的磁场方向三者之间的关系。（3）3变阻器滑片向右移动，则滑动变阻器的阻值变小，则上面的电路电流变大，原线圈产生从上向下看是顺时针方向电流，根据右手螺旋定则，产生的磁场方向为下 N 极，上 S 极，再根据增反减同原则，产生的感应磁场下 S 极，上 N 极，根据下方螺线管绕线，可以看出电流方向为逆时针（从上往下看），所以经灵敏电流计电流方向是右进左出。4滑动变阻器滑片向右滑动，灵敏电流计指针向右偏，则滑动变阻器滑片向左滑动，灵敏电流计指针向左偏。（4）5灵敏电流计指针偏转角度小，说明是电流太弱，可能是因为原线圈A中没有插入铁芯或者电池使用时间过长，原线圈A中电流过小。