(文末附答案)2022届高中物理电磁感应解题技巧总结.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理电磁感应解题技巧总结届高中物理电磁感应解题技巧总结 单选题 1、如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为d（dr），则（）A从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向 B圆管的感应电动势大小为2 C圆管的热功率大小为232 D轻绳对圆管的拉力随时间减小 2、如图 1 所示，将一金属圆环用绝缘细线悬挂起来，圆环的下半部分处在垂直于圆环平面的水平匀强磁场之中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图 2 所示，规定垂直纸面向里为正方向。金属圆环始终保持静止，则下列图像中可能正确反映细线中张力T随时间t变化情况的是（）2 AB CD 3、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 4、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（）3 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 5、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（）AB CD 多选题 4 6、如图甲、乙电路中，电阻 R、电感线圈 L 的电阻均和灯泡 A 的电阻相等。关于灯泡的亮、暗变化情况，下列说法中正确的是（）A在电路甲中，闭合开关 S 后，A 灯将逐渐变亮 B在电路乙中，闭合开关 S 后，A 灯将逐渐变亮 C在电路甲中，断开开关 S 后，A 灯将先变得更亮，然后逐渐变暗 D在电路乙中，断开开关 S 后，A 灯将先变得更亮，然后逐渐变暗 7、如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B，质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（）A刚进入磁场时加速度方向竖直向下 B穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间 C穿过两磁场产生的总热量为 4mgd D释放时距磁场上边界的高度h一定大于22244 5 8、如图所示，顶角为 的光滑金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力F作用下沿导轨MON向右匀速滑动，导轨与导体棒单位长度的电阻相同。导体棒在滑动的过程中始终保持与导轨接触良好。=0时，导体棒位于顶角O处，如果I表示电路中电流，W表示F做功，P表示电路热功率，则下列图像可能正确的是（）ABCD 填空题 9、小明同学用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关 S 闭合或断开时，电流表中_电流通过；而开关 S 一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中_电流通过。（均选填“有”或“无”）10、如图所示，条形磁铁 A 沿竖直方向插入线圈 B 的过程中，电流表 G 的指针_（选填“不偏转”或“偏转”）；若条形磁铁 A 在线圈 B 中保持不动，电流表 G 的指针_。（选填“不偏转”或“偏转”）6 11、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_。7 2022 届高中物理电磁感应_02A 参考答案 1、答案：C 解析：A穿过圆管的磁通量向上逐渐增加，则根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向，选项 A 错误；B圆管的感应电动势大小为 =2=2 选项 B 错误；C圆管的电阻 =2 圆管的热功率大小为 =2=232 选项 C 正确；D根据左手定则可知，圆管中各段所受的受安培力方向指向圆管的轴线，则轻绳对圆管的拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，选项 D 错误。故选 C。2、答案：A 解析：BCD磁感应强度在 01 内，由于磁感应强度垂直纸面向里为正方向，则磁场垂直纸面向里且大小均匀增大，所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，根据左手定则判断出圆环的下半部分所受安培力的方向向上，根 8 据法拉第电磁感应定律得线圈感应电流是不变的，线框受重力、拉力和安培力，根据平衡条件得细线的拉力 =安=由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀减小，选项 BCD 错误；A磁感应强度在 12 内，磁场不变，则没有感应电流，细线的拉力 =而磁感应强度在 23 内，磁感应强度B垂直纸面向里且随时间均匀减小，同理可知感应电流方向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的方向向下，所以细线的拉力 =+安=+由于磁感应强度B随时间均匀减小，所以圆环的下半部分所受安培力均匀减小，所以细线的拉力F随时间均匀减小；磁感应强度在 34 内，磁感应强度B垂直纸面向外且随时间均匀增大，感应电流方向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的方向向上，所以细线的拉力 =-安=-由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀减小。选项 A 正确。故选 A。3、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 9 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 =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。4、答案：C 10 解析：A整个过程，根据动量定理可得 =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 11 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 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。5、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 12 =(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。6、答案：AD 解析：A在电路甲中，闭合开关 S 瞬间，L 中电流要增大，就会产生自感电动势，阻碍电流的增大，所以电路甲中，闭合开关 S 后，灯泡将逐渐变亮，A 正确；B在电路乙中，闭合开关 S 瞬间，A 灯将立即变亮，B 错误；C在电路甲中，断开开关时，L 中电流要减小，就会产生自感电动势，相当于电源，自感电动势阻碍电流的减小，由于灯泡中的电流从原先的值开始逐渐减小，所以灯泡不会先变得更亮，C 错误；D在电路乙中，开关断开时，L 相当于电源，由于 L 中原来的电流大于灯泡中原来的电流，则灯泡将先变得更亮，然后逐渐变暗，D 正确。故选 AD。7、答案：BCD 解析：A金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场和时的速度相等，所以金属杆刚进入磁场时做减速运动，加速度方向竖直向上，故 A 错误；B金属杆在磁场运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力减小，加速度减小，所以金属杆在磁场中做加速度减小的减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，金属杆进入磁场和时的速度相等，所以金属杆在磁场中运动的平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两个过程 13 位移相等，所以金属杆穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间，故 B 正确；C金属杆从刚进入磁场到刚进入磁场的过程，由能量守恒定律得 2=金属杆通过磁场时产生的热量与通过磁场时产生的热量相同，所以总热量为 1=2=4 故 C 正确；D设金属杆释放时距磁场上边界的高度为H时进入磁场时刚好匀速运动，则有 =22 又=2，联立解得 =22244 由于金属杆进入磁场时做减速运动，所以高度h一定大于H，故 D 正确。故选 BCD。8、答案：AD 解析：B导体棒的位移 =0 t时刻，导体棒的电动势 =0 0 tan 同理回路中总电阻 14 根据欧姆定律可知电流I恒定，B 错误；A安培力 =其中 所以 A 正确；C导体棒匀速运动，F做功转化为电能，所以 =2 2 C 错误；D根据功率的公式 =2 D 正确。故选 AD。9、答案：有 无 解析：1开关闭合、断开时，A线圈中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流；2 开关 S 一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，A线圈中电流不变，穿过大线圈B的磁通量不变，没有感应电流。15 10、答案：偏转 不偏转 解析：略 11、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。