高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编专题12：L单元

L单元电磁感应

L1 电磁感应现象、楞次定律

16．L1N3[四川卷] a和b，则()

A．线圈a输入正弦交变电流，线圈b

B．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零

C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响

D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场

16．D[解析] 当线圈a输入正弦交变电流时，线圈b输出同频率的正弦交变电流，A错误；当线圈a输入恒定电流时，线圈a产生稳定的磁场，通过线圈b的磁通量不变，但不是零，B错误；由于互感，每个线圈的交变电流都对另外一个线圈的磁场产生影响，C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场一定产生电场，D正确．

图6

20．L1[课标全国卷] 如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()

A

C

20．A[解析] 由楞次定律可判断出B、D选项对应的线框中对应的感应电流总是沿逆时针方向，B、D错误；C选项对应的线框受到的安培力的合力始终水平向左，C错误；故只有A正确．

L1、L2 [福建卷] 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图象是( )

A

C 甲 乙

18．B [解析] 根据条形磁铁的磁感线分布情况，线圈的运动可以分为3个阶段，根据楞次定律可以作出如下判断：

在坐标原点O 流，在A →B 过程中，线圈加速下降，有a ＝mg －

B 2L 2v R

m

，B 、v 逐渐增大，线圈向下做加速度不断减小的变

加速运动，由I 感＝BL v

R

可知线圈的感应电流不断增大但变化率在减小，A 错；对于B 、D 两点，由于磁场

的对称性，两点的磁感应强度B 是相同的，由于v D ＞v B ，由I 感＝BL v

R

可知D 处的感应电流比较大，所以B

对、C 错．

L2

21．L2 [重庆卷] 如图所示，正方形区域正方形闭合刚性导线框沿QN 方向匀速运动，t ＝0时刻，其四个顶点M ′、N ′、P ′、Q ′恰好在磁场边界中点．下列图象中能反映线框所受安培力f 的大小随时间t 变化规律的是( )

A B C D

21．B [解析] 第一段时间从初位置到M ′N ′离开磁场，图甲表示该过程的任意一个位置，切割磁感线的有效长度为M 1A 与N 1B 之和，即为M 1M ′长度的2倍，此时电动势E ＝2B v t v ，线框受的安培力f

＝2BI v t ＝4B 2v 3t 2

R

，图象是开口向上的抛物线，CD 错误；如图乙所示，线框的右端M 2N 2刚好出磁场时，左

端Q 2P 2恰与MP 共线，此后一段时间内有效长度不变，一直到线框的左端与M ′N ′重合，这段时间内电流不变，安培力大小不变；最后一段时间如图丙所示，从匀速运动至M 2N 2开始计时，有效长度为A ′C ′

＝l －2v t ′，电动势E ′＝B (l －2v t ′)v ，线框受的安培力F ′＝B 2(l －2v t ′)2

v

R

，图象是开口向上的抛物线，

A 错误，

B 正确．

甲

19．L2[课标全国卷] 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大

小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB

Δt

的大

小应为( )

图5

A.4ωB 0π

B.2ωB 0π

C.ωB 0π

D.ωB 02π

19．C [解析] 当导线框在磁场中转动时，产生的感应电动势为E ＝1

2

B 0R 2ω，当导线框在磁场中不转

动而磁场变化时，产生的感应电动势为E ＝ΔB Δt ·12πR 2，故ΔB Δt ＝ωB 0

π

，C 正确．

L1、L2 [福建卷] 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图象是( )

A

C 甲 乙

18．B [解析] 根据条形磁铁的磁感线分布情况，线圈的运动可以分为3个阶段，根据楞次定律可以作出如下判断：

在坐标原点O 流，在A →B 过程中，线圈加速下降，有a ＝mg －

B 2L 2v R

m

，B 、v 逐渐增大，线圈向下做加速度不断减小的变

加速运动，由I 感＝BL v

R

可知线圈的感应电流不断增大但变化率在减小，A 错；对于B 、D 两点，由于磁场

的对称性，两点的磁感应强度B 是相同的，由于v D ＞v B ，由I 感＝BL v

R

可知D 处的感应电流比较大，所以B

对、C 错．

19．L2 [北京卷] 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S 的瞬间，套环立刻跳起．

某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )

A ．线圈接在了直流电源上

B ．电源电压过高

C ．所选线圈的匝数过多

D ．所用套环的材料与老师的不同

19．D [解析] 只要线圈中的电流增大，金属套环中的磁通量增大，就会产生感应电流，由楞次定律可知，套环受到斥力的作用，向上弹起．接在直流电源上，在闭合开关的过程中，电流也有增大的过程，A 项错误；电压越大，匝数越多，效果越明显，B 、C 项错误；要是选用绝缘材料，则不会产生感应电流，D 项正确．

L3 电磁感应与电路的综合