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文檔簡介
專題11電磁感應(yīng)
考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)
2025·河南卷、北京卷
考點(diǎn)1電磁感2024·江蘇卷、廣東卷基礎(chǔ)知識(shí)仍是考查重點(diǎn),如法拉第電磁感
應(yīng)現(xiàn)象楞次2023·海南卷應(yīng)定律、楞次定律等,常以選擇題形式出
定律2022·浙江卷、天津卷現(xiàn)。注重綜合應(yīng)用,常與力學(xué)、能量、電
2021·北京卷、遼寧卷路等知識(shí)結(jié)合命題,考查學(xué)生解決復(fù)雜問
題的能力。圖像與電路問題也是常見題型,
2025·四川卷、2025·陜晉寧青卷要求學(xué)生具備分析和計(jì)算能力。此外,命
考點(diǎn)2法拉第2024·廣東卷、河北卷、山東卷題會(huì)結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際等創(chuàng)設(shè)
電磁感應(yīng)定律2023·全國甲卷、江蘇卷新情境,考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)
及應(yīng)用2022·黑吉遼卷、上海卷學(xué)生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際
2021·河北卷、湖南卷問題的能力。
考點(diǎn)01電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律
1.(2025·北京·高考真題)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不.能.產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中向左平移
B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)
C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁向右平移
D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移
2.(2025·浙江·高考真題)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流從“-”接線柱流入靈敏電流表,
指針左偏:從“G0”或“G1”接線柱流入,指針右偏。如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則
(1)此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是_____(選填“向上拔出”、“靜止”或“向下插入”)。
(2)只做以下改變,一定會(huì)增大圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的是_____(多選)
A.磁鐵靜止,向上移動(dòng)線圈
B.增大(1)中磁鐵運(yùn)動(dòng)速度
C.將導(dǎo)線從接線柱G1移接至接線柱G0
D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外
3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場的主要方法之一,其原理如圖所示,在
鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個(gè)初級(jí)磁場,當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極
短時(shí)間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級(jí)磁場的磁感線被“濃縮”,
在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應(yīng)電流()
A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同
B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反
C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同
D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反
4.(2025·河南·高考真題)如圖,一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過。當(dāng)金屬薄片中心
運(yùn)動(dòng)到N極的正下方時(shí),沿N極到S極的方向看,下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的
是()
A.B.
C.D.
5.(2025·北京·高考真題)絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一個(gè)磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止
釋放,磁鐵開始振動(dòng),由于空氣阻力的影響,振動(dòng)最終停止?,F(xiàn)將一個(gè)閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的
桌面上(如圖所示),仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,振動(dòng)最終也停止。則()
A.有無線圈,磁鐵經(jīng)過相同的時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)
B.磁鐵靠近線圈時(shí),線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)
C.磁鐵離線圈最近時(shí),線圈受到的安培力最大
D.有無線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同
6.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖
甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
均為B.磁場中,邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場分布與線圈位置如圖乙所
示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場分界線不會(huì)離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是()
A.穿過線圈的磁通量為BL2
B.永磁鐵相對(duì)線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
C.永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小
D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
7.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,a、b為正方形金屬線圈,a線圈從圖示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場
的過程中,a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別為()
A.順時(shí)針、順時(shí)針B.逆時(shí)針、逆時(shí)針
C.順時(shí)針、逆時(shí)針D.逆時(shí)針,順時(shí)針
8.(2024·北京·高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說法正確的是()
A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引
B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0
C.?dāng)嚅_開關(guān)瞬間,流過電流表的電流方向由a到b
D.?dāng)嚅_開關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場方向向左
9.(2023·河北·高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻
強(qiáng)磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動(dòng),1、4同時(shí)沿圖箭頭方向移動(dòng),移動(dòng)過程中金屬桿所圍成
的矩形周長保持不變。當(dāng)金屬桿移動(dòng)到圖位置時(shí),金屬桿所圍面積與初始時(shí)相同。在此過程中()
A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變
B.通過金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加
C.金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反
D.金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同
10.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)
磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是()
A.線框進(jìn)磁場的過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.線框在進(jìn)和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等
D.線框在進(jìn)和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
11.(2023·海南·高考真題)汽車測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡化為一個(gè)矩形線圈abcd,埋在地下的
線圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時(shí)()
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上
B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd
C.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd
D.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同
12.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界
平行、寬為b且足夠長的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域,滑行過
程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行,已知ab,在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個(gè)過程
中()
A.鋁框所用時(shí)間相同B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同
C.鋁框中的電流方向相同D.安培力對(duì)鋁框的沖量相同
13.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè),固定一矩形金屬線
框abcd,ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則()
A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda
B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大
C.線框ad邊所受的安培力大小恒定
D.線框整體受到的安培力方向水平向右
14.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場,在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高
度為h、半徑為r、厚度為d(dr),則()
?
A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向
kr2
B.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
h
dhk2r3
C.圓管的熱功率大小為
2
D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小
15.(2021·遼寧·高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定,
頂端接有阻值為R的電阻,垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強(qiáng)磁場,t=0時(shí)磁場方向垂
直紙面向里。在t=0到t=2t0的時(shí)間內(nèi),金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處;t=2t0時(shí),釋放金屬棒。整
個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì),則()
tB2L3
A.在t0時(shí),金屬棒受到安培力的大小為0
2t0R
2
B0L
B.在t=t0時(shí),金屬棒中電流的大小為
t0R
3t
C.在t0時(shí),金屬棒受到安培力的方向豎直向上
2
D.在t=3t0時(shí),金屬棒中電流的方向向右
16.(2021·北京·高考真題)某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止。按照
老師建議,該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止。下列
說法正確的是()
A.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用
C.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用
17.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R
的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。
ab以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中()
A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍b
mv2R1
C.電阻R消耗的總電能為0D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于mv2
2(Rr)20
考點(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用
18.(2025·河南·高考真題)手機(jī)拍照時(shí)手的抖動(dòng)產(chǎn)生的微小加速度會(huì)影響拍照質(zhì)量,光學(xué)防抖技術(shù)可以消
除這種影響。如圖,鏡頭僅通過左、下兩側(cè)的彈簧與手機(jī)框架相連,兩個(gè)相同線圈c、d分別固定在鏡
頭右、上兩側(cè),c、d中的一部分處在相同的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里。拍照時(shí),手機(jī)可實(shí)
時(shí)檢測(cè)手機(jī)框架的微小加速度a的大小和方向,依此自動(dòng)調(diào)節(jié)c、d中通入的電流Ic和Id的大小和方向
(無抖動(dòng)時(shí)Ic和Id均為零),使鏡頭處于零加速度狀態(tài)。下列說法正確的是()
A.若Ic沿順時(shí)針方向,Id0,則表明a的方向向右
B.若Id沿順時(shí)針方向,Ic0,則表明a的方向向下
C.若a的方向沿左偏上30,則Ic沿順時(shí)針方向,Id沿逆時(shí)針方向且IcId
D.若a的方向沿右偏上30,則Ic沿順時(shí)針方向,Id沿順時(shí)針方向且IcId
19.(2025·甘肅·高考真題)閉合金屬框放置在磁場中,金屬框平面始終與磁感線垂直。如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度
B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化。為穿過金屬框的磁通量,E為金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列說法正確的
是()
TT3T
A.t在0~內(nèi),和E均隨時(shí)間增大B.當(dāng)t與時(shí),E大小相等,方向相同
488
TT
C.當(dāng)t時(shí),最大,E為零D.當(dāng)t時(shí),和E均為零
42
20.(2025·浙江·高考真題)如圖1所示,在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一
方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖2所示,周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生
感生電場,電場線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓,在同一電場線上,電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面
內(nèi),有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)I,與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,
圓心O對(duì)圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角30;另有一可視為無限長的直導(dǎo)線CD。導(dǎo)電圓環(huán)間絕緣,
且不計(jì)相互影響,則()
3r2B
A.圓環(huán)I中電流的有效值為0
Rt0
B
20
B.t1.5t0時(shí)刻直導(dǎo)線CD電動(dòng)勢(shì)為r
t0
2
rB0
C.t0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ中電流為
12Rt0
1B
20
D.t0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動(dòng)勢(shì)為r
12t0
21.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)如圖,光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于2L的勻強(qiáng)磁場,其磁
感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。甲、乙兩個(gè)合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m,長均為2L,寬均為L,電阻分別為R和2R。
4B2L3
兩線框在光滑水平面上以相同初速度v并排進(jìn)入磁場,忽略兩線框之間的相互作用。則()
0mR
A.甲線框進(jìn)磁場和出磁場的過程中電流方向相同
B.甲、乙線框剛進(jìn)磁場區(qū)域時(shí),所受合力大小之比為1:1
C.乙線框恰好完全出磁場區(qū)域時(shí),速度大小為0
D.甲、乙線框從剛進(jìn)磁場區(qū)域到完全出磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為4:3
22.(2025·浙江·高考真題)新能源汽車日趨普及,其能量回收系統(tǒng)可將制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能回收再利用,當(dāng)制動(dòng)
過程中回收系統(tǒng)的輸出電壓()比動(dòng)力電池所需充電電壓()低時(shí),不能直接充入其中。在下列
UU0
電路中,通過不斷打開和閉合開關(guān)S,實(shí)現(xiàn)由低壓向高壓充電,其中正確的是()
A.B.
C.D.
23.(2024·福建·高考真題)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長邊
鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,
紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱。現(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場從圓柱
中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t
的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()
A.0B.kπR2C.2kπr2D.2kπR2
24.(2024·甘肅·高考真題)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),
下列說法正確的是()
A.金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流B.金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流
C.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流減小D.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流不變
25.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中長度為L的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),速
度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為()
B2d2vB2d2v
A.,方向向左B.,方向向右
RR
B2L2vB2L2v
C.,方向向左D.,方向向右
RR
26.(2024·山東·高考真題)如圖所示,兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,其所在平面
豎直且平行,導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑,最低點(diǎn)的連線OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直。空
間充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),導(dǎo)軌左端由導(dǎo)線連接。現(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬
棒MN平行OO'放置在導(dǎo)軌圖示位置,由靜止釋放。MN運(yùn)動(dòng)過程中始終平行于OO'且與兩導(dǎo)軌接觸良
好,不考慮自感影響,下列說法正確的是()
A.MN最終一定靜止于OO'位置
B.MN運(yùn)動(dòng)過程中安培力始終做負(fù)功
C.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過程中,MN的速率一直在增大
D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過程中,MN中電流方向由M到N
27.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導(dǎo)線Oabc,其中abc是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點(diǎn),
直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的
勻強(qiáng)磁場中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為()
A.OabcB.Oabc
C.OabcD.Oabc
28.(2023·重慶·高考真題)某小組設(shè)計(jì)了一種呼吸監(jiān)測(cè)方案:在人身上纏繞彈性金屬線圈,觀察人呼吸時(shí)
處于勻強(qiáng)磁場中的線圈面積變化產(chǎn)生的電壓,了解人的呼吸狀況。如圖所示,線圈P的匝數(shù)為N,磁
場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時(shí),在t時(shí)間內(nèi)每匝線圈面積增加
了S,則線圈P在該時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()
NBScosNBSsin
A.B.
tt
BSsinBScos
C.D.
tt
29.(2023·廣東·高考真題)光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強(qiáng)磁場,磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均
為h,其俯視圖如圖(a)所示,兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示,0時(shí)間內(nèi),兩區(qū)
域磁場恒定,方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B0和B0,一電阻為R,邊長為h的剛性正方形金屬框
abcd,平放在水平面上,ab、cd邊與磁場邊界平行.t0時(shí),線框ab邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以
h
速度v向右運(yùn)動(dòng).在時(shí)刻,ab邊運(yùn)動(dòng)到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線框的速度近似為零,此時(shí)線框被
2
固定,如圖(a)中的虛線框所示。隨后在2時(shí)間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度線性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場保
持不變;23時(shí)間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也線性減小到0。求:
(1)t0時(shí)線框所受的安培力F;
(2)t1.2時(shí)穿過線框的磁通量;
(3)23時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量Q。
30.(2023·湖北·高考真題)近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊,其天線類似一個(gè)壓平的線
圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長分別為1.0cm、1.2cm
和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場垂直通過此線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變
化率為103T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近()
A.0.30VB.0.44VC.0.59VD.4.3V
31.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,OC導(dǎo)體棒的O端位于圓
心,棒的中點(diǎn)A位于磁場區(qū)域的邊緣。現(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別
為φ0、φA、φC,則()
A.φO>φCB.φC>φAC.φO=φAD.φO-φA=φA-φC
32.(2023·全國甲卷·高考真題)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩
端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間
的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?,F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端
口由靜止下落,電流傳感器測(cè)得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示。則()
A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快
B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次
C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變
D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大
33.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨
時(shí)間t的變化關(guān)系為BB0kt,B0、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
大小為()
2222
A.krB.kRC.B0rD.B0R
34.(2022·湖北·高考真題)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其簡化的充電原理
圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝,接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下,
穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%,忽略其它損耗,下列說法正確的是()
A.接收線圈的輸出電壓約為8V
B.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1
C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同
D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同
35.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長
直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點(diǎn),P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸。一閉
合的圓形金屬線圈,圓心在P點(diǎn),可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面
始終與地面平行。下列說法正確的有()
A.N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
B.線圈沿PN方向運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量不變
C.線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中無感應(yīng)電流
D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P到N過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等
36.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為S1,小圓面
積均為S2,垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BB0kt,B0和k均為常量,
則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()
A.kS1B.5kS2C.k(S15S2)D.k(S15S2)
37.(2022·湖南·高考真題)如圖,間距L1m的U形金屬導(dǎo)軌,一端接有0.1Ω的定值電阻R,固定在高
h0.8m的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為0.1kg的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸
良好且始終與導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為0.1Ω,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1(設(shè)最大靜摩擦力
等于滑動(dòng)摩擦力),導(dǎo)體棒a距離導(dǎo)軌最右端1.74m。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),
磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T。用F0.5N沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a,當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右
端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),撤去F,導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取10m/s2,不
計(jì)空氣阻力,不計(jì)其他電阻,下列說法正確的是()
A.導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中,水平位移為0.6m
B.導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地前,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變
C.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)
D.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中,通過電阻R的電荷量為0.58C
38.(2021·重慶·高考真題)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球
的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面最初平行
于磁場,經(jīng)過時(shí)間t后線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為()
NBSsinNBScos
A.,逆時(shí)針B.,逆時(shí)針
tt
NBSsinNBScos
C.,順時(shí)針D.順時(shí)針
tt
39.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌abc和de,ab與de平行,bc是以O(shè)
為圓心的圓弧導(dǎo)軌,圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場,金屬桿OP的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)
線相接,P端與圓弧bc接觸良好,初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上,若桿OP繞O點(diǎn)
在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),回路中始終有電流,則此過程中,下列說法正確的有()
A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定
B.桿OP受到的安培力不變
C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.桿MN中的電流逐漸減小
40.(2023·遼寧·高考真題)如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別
為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長
度為d,導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)
之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運(yùn)動(dòng)直至停止,彈簧始終在彈
性限度內(nèi)。整個(gè)過程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。下列說法正確的是
()
A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流
4B2d2v
B.PQ速率為v時(shí),MN所受安培力大小為
3R
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,MN與PQ的路程之比為2:1
BLd
D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,通過MN的電荷量為
3R
41.(2022·上?!じ呖颊骖})如圖,一個(gè)正方形導(dǎo)線框以初速v0向右穿過一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場。線框兩次速
度發(fā)生變化所用時(shí)間分別為t1和t2,以及這兩段時(shí)間內(nèi)克服安培力做的功分別為W1和W2,則()
A.t1<t2,W1<W2B.t1<t2,W1>W2
C.t1>t2,W1<W2D.t1>t2,W1>W2
42.(2022·重慶·高考真題)如圖1所示,光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上,軌道間連接一可變電阻,
導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好(不計(jì)桿和軌道的電阻),整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁
場中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與
速率的關(guān)系如圖2所示。其中,第一次對(duì)應(yīng)直線①,初始拉力大小為F0,改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小后,第二次對(duì)應(yīng)直線②,初始拉力大小為2F0,兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3F0。若第一次和第二次運(yùn)
動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n,
則k、m、n可能為()
A.k=2、m=2、n=2B.k22、m2、n2
C.k6、m3、n2D.k23、m6、n2
43.(2022·河北·高考真題)如圖,兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,一根導(dǎo)軌位于x軸上,
另一根由ab、bc、cd三段直導(dǎo)軌組成,其中bc段與x軸平行,導(dǎo)軌左端接入一電阻R。導(dǎo)軌上一金屬
棒MN沿x軸正向以速度v0保持勻速運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,金屬棒始終與x軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)
過程中通過電阻的電流強(qiáng)度為i,金屬棒受到安培力的大小為F,金屬棒克服安培力做功的功率為P,
電阻兩端的電壓為U,導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好,忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是
()
A.B.
C.D.
44.(2021·福建·高考真題)如圖,P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,導(dǎo)軌足
夠長且電阻可忽略不計(jì)。圖中EFGH矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻
強(qiáng)磁場。在tt1時(shí)刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界EF、GH進(jìn)入磁場,速度大小均為v0;一
段時(shí)間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時(shí)tt2,b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成,
長度均為L,電阻分別為R和2R,a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良
好,a、b棒沒有相碰,則()
22
2BLv0
A.t1時(shí)刻a棒加速度大小為
3mR
B.t2時(shí)刻b棒的速度為0
.時(shí)間內(nèi),通過棒橫截面的電荷量是棒的倍
Ct1~t2ab2
2
D.t~t時(shí)間內(nèi),a棒產(chǎn)生的焦耳熱為mv2
1290
45.(2021·海南·高考真題)如圖,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,
磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻,一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。
金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率
為u0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,除了電
阻R以外不計(jì)其它電阻。
(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;
u
(2)某時(shí)刻撤去外力,經(jīng)過一段時(shí)間,自由電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)?,求:
2
(i)這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(ii)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離。
46.(2021·山東·高考真題)如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁
場方向均垂直斜面向上,Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,Ⅱ區(qū)中為勻
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