高三物理一轮复习第12章电磁感应章末高效整合练习题

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2025版高中物理一轮复习章末测试卷--第十二章电磁感应(测试)(解析版)

第十二章电磁感应测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I 卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II 卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．如图甲，套在长玻璃管上的线圈两端与电流传感器相连，将一强磁铁从竖直玻璃管上端由静止释放，电流传感器记录了强磁铁下落过程中线圈感应电流随时间变化的i t -图像，如图乙所示，2t 时刻电流为0，空气阻力不计，则（）A ．2t 时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大B ．2t 时刻，强磁铁的加速度等于重力加速度C ．若只增加强磁铁释放高度，则感应电流的峰值变小D ．在1t 到3t 的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量【答案】B【详解】A ．2t 时刻电流为0，说明感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律有E nt∆Φ=∆可知穿过线圈磁通量的变化率为0，故A 错误；B ．2t 时刻电流为0，则强磁铁不受安培力，只受重力，所以强磁铁的加速度等于重力加速度，故B 正确；C ．若只增加强磁铁释放高度，则感应电流的峰值要变大，故C 错误；D．在1t到3t的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈的内能，故D错误。

故选B。

2．如图所示，电磁炉没有明火却能达到加热的效果，深受人们喜爱．电磁炉的工作原理是利用高频交变电流通过线圈产生磁场，交变的磁场在铁锅底部产生无数小涡流，使铁质锅自身生热而直接加热于锅内的食物。

下列关于电磁炉的说法，正确的是（）A．电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D．改变交流电的频率不能改变电磁炉的功率【答案】A【详解】AB．电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，发热部分为铁锅底部，故A正确，B错误；C．电磁炉产生变化的电磁场，导致加热锅底出现涡流，从而产生热量，所以电磁炉不能用陶瓷器皿作为锅具对食品加热，故C错误；D．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，可通过改变交流电的频率来改变电磁炉的功率，故D错误。

高考物理复习第十二章电磁感应综合检测(含解析)

高考物理复习第十二章电磁感应综合检测（含解析）一、选择题(此题共14小题，共70分，在每题给出的四个选项中，有的只要一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2021·湖北武汉市局部学校)在验证楞次定律实验中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方拔出或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会发生感应电流．图中区分标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中发生的感应电流的方向等状况，其中正确的选项是( )【解析】对选项A ，由〝来者拒之〞，可判别出线圈中发生的感应电流的磁场上端为N 极，再由安培定那么，可判别出感应电流的方向与图中标的方向相反，应选项A 错．同理可判别出B 错，C 、D 对．【答案】 CD2．(2021·江苏南通)如下图，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的润滑半圆形导体框架，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，假定要使OC 能以角速度ω匀速转动，那么外力做功的功率是 ( ) A.B 2ω2r 4R B.B 2ω2r 42RC.B 2ω2r 44RD.B 2ω2r 48R【解析】匀速转动，P 外＝P 电＝E 2R ，又E ＝Br ·ωr 2，联立解得：P 外＝B 2ω2r 44R，应选项C 对．【答案】 C3．用相反导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体框，以相反的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图．在每个线框进入磁场的进程中，M 、N 两点间的电压区分为U a 、U b 、U c 、U d .以下判别正确的选项是 ( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c【解析】由题知E a ＝E b ＝BLv ，E c ＝E d ＝2BLv ，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压与电阻成正比可知U a ＝34BLv ，U b ＝56BLv ，U c ＝32BLv ，U d ＝43BLv ，故B 正确．【答案】 B4．如下图的电路中，D 1和D 2是两个相反的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R 相反．在开关S 接通和断开时，灯泡D 1和D 2亮暗的顺序是 ( )A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后灭B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 1后灭C ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1先灭D ．接能时D 2先达最亮，断开时D 2先灭【解析】当开关S 接通时，D 1和D 2应该同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上发生的自感电动势的方向是左边为正极，左边为负极，使经过线圈的电流从零末尾渐渐添加，所以末尾瞬时电流简直全部从D1经过，而该电流又将同时分路经过D2和R，所以D1先达最亮，经过一段时间电路动摇后，D1和D2到达一样亮．当开关S断开时，电源电流立刻为零，因此D2立刻熄灭，而关于D1，由于经过线圈的电流突然削弱，线圈中发生自感电动势(右端为正极，左端为负极)，使线圈L和D1组成的闭合电路中有感应电流，所以D1后灭．应选A.【答案】 A5．如下图，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动进程中线圈平面坚持在竖直平面内，不计空气阻力，那么( ) A．上升进程克制磁场力做的功大于下降进程克制磁场力做的功B．上升进程克制磁场力做的功等于下降进程克制磁场力做的功C．上升进程克制重力做功的平均功率大于下降进程中重力的平均功率D．上升进程克制重力做功的平均功率等于下降进程中重力的平均功率【解析】线圈上升进程中，减速度较大且在减速，下降进程中，运动状况比拟复杂，有减速、减速或匀速等，把上升进程看做反向的减速，可以比拟在运动到同一位置时，线圈速度都比下降进程中相应的速度要大，可以失掉结论：上升进程中克制安培力做功多；上升进程时间短，故正确选项为A、C.【答案】AC6．如下图，闭合导线框的质量可以疏忽不计，将它从如下图位置匀速向右拉出匀强磁场．假定第一次用0.3s拉出，外力所做的功为W1，经过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9s拉出，外力所做的功为W2，经过导线横截面的电荷量为q2，那么( ) A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q2【解析】设线框长为L1，宽为L2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，那么v1＝3v2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克制安培力所做的功，有W1＝F1L1＝BI1L2L1＝B2L22L1v1/R，同理W2＝B2L22L1v2/R，故W1>W2；又由于线框两次拉出进程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q＝It＝BL2v Rt＝BL1L2Rtt＝BL1L2R＝ΔΦR，得：q1＝q2，故正确答案为选项C.【答案】 C7．如下图，AOC是润滑的金属导轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如下图立在导轨上，直杆从图示位置由运动末尾在重力作用下运动，运动进程中Q端一直在OC上，P端一直在AO上，直到完全落在OC上．空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，那么在PQ棒滑动的进程中，以下判别正确的选项是( )A．感应电流的方向一直是由P→QB．感应电流方向先是由P→Q，再是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于棒向左D．PQ受磁场力的方向垂直于棒先向左，再向右【解析】棒PQ在下滑的进程中，棒与AO之间的夹角为α，棒长为L，与导轨所围三角形POQ 的面积为S ＝12L 2sin αcos α＝14L 2sin2α，棒在下滑的进程中棒与AO 间的夹角α是由零逐渐增大到90°，由面积表达式可知，当α＝45°时，面积S 有最大值，而磁场是匀强磁场，故当PQ 在沿AO 下滑的进程中，棒与金属导轨所组成的回路中的磁通量是先增大后减小，那么回路中感应电流的磁场方向先与原磁场方向相反，是垂直于纸面向内，后与原磁场方向相反，是垂直于纸面向外，由安培定那么可以确定感应电流的方向先是由P →Q ，再由Q →P ，再由左手定那么可以确定棒受磁场力的方向垂直于棒先向左，后向右．【答案】 BD8．如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨aOb (在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c 、d区分平行于Oa 、Ob 放置．坚持导轨之直接触良好，金属导轨的电阻不计．现阅历以下四个进程：①以速度v 移动d ，使它与Ob 的距离增大一倍；②再以速率v 移动c ，使它与Oa 的距离减小一半；③然后，再以速率2v 移动c ，使它回到原处；④最后以速率2v 移动d ，使它也回到原处．设上述四个进程中经过电阻R 的电荷量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4，那么( )A ．Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4B ．Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4C ．2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4D ．Q 2≠Q 2＝Q 3≠Q 4【解析】由Q ＝I ·Δt ＝ΔΦΔtR Δt ＝ΔΦR ＝B ·ΔS R可知，在四种移动状况下变化的面积是相反的，那么磁通质变化相反，跟导轨移动的速度有关，跟移动的时间也有关，所以A 选项正确．【答案】 A9．(2021·辽宁盘锦一模)如下图，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自在下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈末尾做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，那么线框穿越匀强磁场进程中发生的焦耳热为 ( )A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH 【解析】设ab 刚进入磁场时的速度为v 1，cd 刚穿出磁场时的速度v 2＝v 12① 线框自末尾进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得12mv 21＝mgH ② 12mv 21＋mg ·2L ＝12mv 22＋Q ③ 由①②③得Q ＝2mgL ＋34mgH .C 选项正确．【答案】 C10．(2021·武汉调研)如下图，等腰三角形内散布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L .纸面内一边长为L 的正方形导框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t ＝0时辰恰恰位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中可以正确表示电流—位移(I —x )关系的是 ( )【解析】线框进入磁场的进程中，线框的左边做切割磁感线运动，发生感应电动势，从而在整个回路中发生感应电流，由于线框做匀速直线运动，且切割磁感线的有效长度不时添加，其感应电流的大小不时添加，由右手定那么，可判定感应电流的方向是顺时针的；线框全部进入磁场后，线框的左边和左边同时切割磁感线，当x ≤32L 时，回路中的感应电流不时减小，由右手定那么可判定感应电流的方向是顺时针；当32L <x <2L 时，回路中的感应电流不时添加，但感应电流的方向是逆时针．线框出磁场的进程，可依照异样方法剖析．【答案】 A11．(2021·湖北局部重点中学联考)如图a 所示，在润滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝平均正方形铜钱框，边长为a ，在1位置以速度v 0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并末尾计时t ＝0，假定磁场的宽度为b (b >3a )，在3t 0时辰线框抵达2位置速度又为v 0并末尾分开匀强磁场．此进程中v －t 图象如图b 所示，那么( )A ．t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为Bav 0B ．在t 0时辰线框的速度为v 0－Ft 0mC ．线框完全分开磁场的瞬间位置3的速度一定比t 0时辰线框的速度大D ．线框从1位置进入磁场到完全分开磁场位置3进程中线框中发生的电热为2Fb【解析】 t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为外电压，为34Bav 0，A 项错误；从t 0时辰至3t 0时辰线框做匀减速运动，减速度为F m ，故在t 0时辰的速度为v 0－2at 0＝v 0－2Ft 0m，B 项错误；由于t ＝0时辰和t ＝3t 0时辰线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的进程中受力状况相反，故在位置3时的速度与t 0时辰的速度相等，C 项错误；线框在位置1和位置3时的速度相等，依据动能定理，外力做的功等于克制安培力做的功，即有Fb ＝Q ，所以线框穿过磁场的整个进程中，发生的电热为2Fb ，D 项正确．【答案】 D12．(2021·浙江杭州质检)超导磁悬浮列车是应用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时经过周期性地变换磁极方向而取得的推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如下图的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离散布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽度都是L ，相间陈列，一切这些磁场都以相反的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L ，宽为L 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属的总电阻为R ，运动中所遭到的阻力恒为F f ，金属框的最大速度为v m ，那么磁场向右匀速运动的速度v 可表示为 ( )A ．v ＝(B 2L 2v m －F f R )/(B 2L 2)B ．v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)C ．v ＝(4B 2L 2v m －F f R )/(4B 2L 2)D ．v ＝(2B 2L 2v m ＋F f R )/(2B 2L 2)【解析】导体棒ad 和bc 各以相对磁场的速度(v －v m )切割磁感线运动，由右手定那么可知回路中发生的电流方向为abcda ，回路中发生的电动势为E ＝2BL (v －v m )，回路中电流为：I ＝2BL (v －v m )/R ，由于左右两边ad 和bc 均遭到安培力，那么合安培力F 合＝2×BLI ＝4B 2L 2(v －v m )/R ，依题意金属框到达最大速度时遭到的阻力与安培力平衡，那么F f ＝F 合，解得磁场向右匀速运动的速度v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)，B 对．【答案】 B13．(2021·北京西城区抽样测试)实验室经常运用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的结构如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是平均地辐向散布的．当线圈通以如图乙所示的电流，以下说法正确的选项是( )A ．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B ．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C ．当线圈转到如图乙所示的位置，b 端遭到的安培力方向向上D ．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【解析】考察电流表的任务原理．由辐向散布的磁场可知，线圈转就任何位置，它的平面都跟磁感线平行，A 正确；经过线圈中的电流在磁场作用下发生的安培力的力矩与螺旋弹簧的扭动力矩平衡时，指针运动，B 正确；当线圈转动到图乙所示的位置时，依据左手定那么，b 端遭到的安培力方向向下，C 错误；使线圈沿顺时针方向转动，D 正确．【答案】 ABD14．(2021·北京海淀区期末)如下图，润滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又前往究竟端．假定运动进程中，金属杆一直坚持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均疏忽不计，那么( )A ．整个进程中金属杆所受合外力的冲量大小为2mv 0B ．上滑到最高点的进程中克制安培力与重力所做功之和等于12mv 20C ．上滑到最高点的进程中电阻R 上发生的焦耳热等于12mv 20－mgh D ．金属杆两次经过斜面上的同一位置时电阻R 的热功率相反【解析】金属杆从轨道底端滑上斜面到又前往到动身点时，由于电阻R 上发生热量，故前往时速度小于v 0，故整个进程中金属杆所受合外力的冲量大小小于2mv 0，A 错误；上滑到最高点时动能转化为重力势能和电阻R 上发生的焦耳热(即克制安培力所做的功)，BC 正确；金属杆两次经过斜面上同一位置时的速度不同，电路的电流不同，故电阻的热功率不同，D 错误．【答案】 BC二、计算题(此题共包括4小题，共50分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明白写出数值和单位)15．截面积S ＝0.2m 2，匝数n ＝100匝的线圈A ，处在如图(甲)所示的磁场中，磁感应强度B 随时间按图(乙)所示规律变化，方向垂直线圈平面，规则向外为正方向．电路中R 1＝4Ω，R 2＝6Ω，C ＝30μF，线圈电阻不计．(1)闭合S 动摇后，求经过R 2的电流；(2)闭合S 一段时间后再断开，那么断开后经过R 2的电荷量是多少？【解析】由于线圈A 所在的磁场变化惹起穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电动势．当S 闭合后，就有电流经过R 1、R 2.(1)由图知B 随时间按线性变化，变化率ΔB Δt ＝0.2T/s.由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔB Δt S ＝4V.由楞次定律确定电流方向，在0～1s 内，原磁场为负，即向里，大小在减小，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，因此由安培定那么知线圈中的电流方向为顺时针方向．从电路角度来看，线圈就是电源，其内阻不计，R 1和R 2串联后构成外电路，C 与R 2并联，当电流恒定时，电容器支路中无电流．由闭合电路欧姆定律得流过R 2的电流I ＝ER 1＋R 2＝0.4A ，方向向下．(2)S 闭合后，将对C 充电，充电完毕后电容器支路断路，电容器两端的电势差等于R 2两端的电压．因此，其充电量Q ＝CU ＝C R 2R 1＋R 2E ＝7.2×10－5C.S 断开后，电容器经过R 2放电，所以放电量为7.2×10－5C.【答案】 (1)0.4A ，方向向下 (2)7.2×10－5C16．两根润滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如下图的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨坚持良好接触，在ab 运动距离为s 的进程中，整个回路中发生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小；(2)电容器所带的电荷量q .【解析】此题是电磁感应中的电路效果，ab 切割磁感线发生感应电动势为电源．电动势可由E ＝BLv 计算．其中v 为所求，再结合闭合(或局部)电路欧姆定律、焦耳定律，电容器及运动学知识列方程可解得．(1)设ab 上发生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离s 所用时间为t ，三个电阻R 与电源串联，总电阻为4R ，那么E ＝Blv由闭合电路欧姆定律有I ＝E 4Rt ＝s v由焦耳定律有Q ＝I 2(4R )t由上述方程得v ＝4QR B 2l 2s(2)设电容器两极板间的电势差为U ，那么有U ＝IR电容器所带电荷量q ＝CU解得q ＝CQR Bls【答案】 (1)4QRB 2l 2s (2)CQR Bls17．日本专家研讨调查得出了一个惊人的结论，东京高速路途所构成的振动可发生4GW 以上的电力，这一数值相当于供应东京23个区的家庭用电的4成．如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永世磁铁槽中的半径为r ＝0.1m 、匝数为n ＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向平均散布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为0.2T ，线圈的电阻为1.5Ω，它的引出线接有质量为0.01kg 、电阻为0.5Ω的金属棒MN ，MN 置于倾角为30°的润滑导轨上，导轨宽度为0.25m.外力推进线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流经过MN .当线圈向右的位移x 随时间t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)，g ＝10m/s 2.求：(1)假定MN 固定不动，流过它的电流大小和方向？(2)假定MN 可自在滑动，至少要加多大的匀强磁场B ′才干使MN 坚持运动，请在图丁中画出磁感应强度B ′随时间变化的图象．【解析】 (1)由图丙知线圈运动速度：v ＝x t＝0.8m/s 线圈向右运动时切割磁感线，且各处磁场方向与组成线圈的导线垂直，线圈发生电动势：E ＝nBLv ＝2πrnBv流过MN 电流：I ＝E R 外＋r 内联立以上三式并代入数据得：I ＝2πrnBv R 外＋r 内＝1A 流过MN 的电流方向从M 到N .当线圈向左运动时，电流大小不变，流过MN 的电流方向从N 到M .(2)如下图MN 受重力、斜面支持力和安培力作用途于运动形状，要使外加磁场B ′最小，即安培力最小，当流过MN 的电流从M 到N 时，由左手定那么知磁场方向垂直轨道平面向下．mg sin30°＝B ′ILB ′＝mg sin30°IL＝0.2T 当流过MN 的电流从N 到M 时，要使MN 运动，B ′的方向相反，即垂直轨道平面向上，以此方向为正方向，那么磁感应强度B ′随时间变化图象如下图．【规律总结】此题涵盖力学中的位移图象、三力平衡，电磁学中的安培力、感应电动势、闭合电路欧姆定律、左手定那么等效果．解本类综合题的关键是依照物理现象的因果关系及实质特征将其分解为假定干个复杂效果，再逐一处置．18．(2021·河南省示范性高中联考)如下图，润滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd ，ab 边的边长l 1＝1m ，bc 边的边长l 2＝0.6m ，线框的质量m ＝1kg ，电阻R ＝0.1Ω，线框与绝缘细线相连，现用F ＝20N 的恒力经过定滑轮向下拉细线并带动线框移动(如下图)，斜面上ef 线(ef ∥gh )的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T ，假设线框从运动末尾运动，进入磁场最后一段时间做匀速运动，ef和gh 的距离s ＝18.6m ，取g ＝10m/s 2，求：(1)线框进入磁场前的减速度和线框进入磁场时做匀速运动的速度v ；(2)简明剖析线框在整个进程中的运动状况并求出ab 边由运动末尾到运动到gh 线处所用的时间t ；(3)ab 边运动到gh 线处的速度大小和在线框由运动末尾到运动到gh 线的整个进程中发生的焦耳热．【解析】 (1)线框进入磁场前，线框仅遭到细线的拉力F ，斜面的支持力和线框重力，设线框进入磁场前的减速度为a ，对线框由牛顿第二定律得F －mg sin α＝ma解得a ＝F －mg sin αm＝15m/s 2 由于线框进入磁场的最后一段时间做匀速运动所以线框abcd 受力平衡F ＝mg sin α＋F Aab 边进入磁场切割磁感线，发生的电动势E ＝Bl 1v构成的感应电流I ＝E R ＝Bl 1v R，遭到的安培力F A ＝BIl 1 联立上述各式得F ＝mg sin α＋B 2l 21v R，代入数据解得v ＝6m/s (2)线框abcd 进入磁场前，做匀减速直线运动；进磁场的进程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh 线处，也做匀减速直线运动．进磁场前线框的减速度大小为a ＝15m/s 2该阶段运动的时间为t 1＝v a ＝615s ＝0.4s 进磁场的进程中匀速运动的时间为t 2＝l 2v ＝0.66s ＝0.1s 线框完全进入磁场后其受力状况同进入磁场前，所以该阶段的减速度大小仍为a ＝15m/s 2s －l 2＝vt 3＋12at 23 解得：t 3＝1.2s因此ab 边由运动末尾运动到gh 线处所用的时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝1.7s(3)线框的ab 边运动到gh 线处的速度v ′＝v ＋at 3＝6m/s ＋15×1.2m/s＝24m/s 整个运动进程中发生的焦耳热Q ＝F A l 2＝(F －mg sin α)l 2＝9J。

高考物理一轮复习第十二章第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业

【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习第十二章第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共15小题,第1～12题每小题6分,13～15题每小题7分,共93分。

每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.关于感应电流,下列说法中正确的有( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也不会有感应电流D.只要电路的一部分做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流2.(2013·东营模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接。

下列说法中正确的是( )A.开关闭合后,线圈A插入或拔出时都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转3.(2011·上海高考)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向4.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转,当它们以相同的角速度开始转动后,由于阻力,经相同的时间后便停止,若将两环置于磁感应强度为B的大小相同的匀强磁场中,乙环的转轴与磁场方向平行,甲环的转轴与磁场方向垂直,如图所示,当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后,则下列判断中正确的是( )A.甲环先停B.乙环先停C.两环同时停下D.无法判断两环停止的先后5.如图所示,闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,现金属框固定不动而磁场运动,发现ab边所受安培力的方向竖直向上,则此时磁场的运动可能是( )A.水平向右平动B.水平向左平动C.竖直向上平动D.竖直向下平动6.(2013·桂林模拟)如图所示,在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中,放在导轨右端附近的金属棒ab将( )A.向左运动B.向右运动C.静止不动D.因不知道条形磁铁的哪一端为N极,也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动,故无法判断7.把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,此过程中条形磁铁做( )A.减速运动B.匀速运动C.自由落体运动D.变加速运动8.(2013·柳州模拟)如图所示,一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为B y=,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值。

高考物理一轮复习1.12 电磁感综合问题千题精练

权掇市安稳阳光实验学校专题10.12 电磁感应综合问题一．选择题1．在北半球上，地磁场竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处电势为，则（）A. 若飞机从西往东飞，比高B. 若飞机从东往西飞，比高C. 若飞机从南往北飞，比高D. 若飞机从北往南飞，比高【参考答案】AC点睛：本题要了解地磁场的分布情况，掌握右手定则．对于机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势，而电源内部的电流方向则是由负极流向正极2．健身车的磁控阻力原理如图所示，在金属飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人在健身时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离．则A. 飞轮受到阻力大小与其材料密度有关B. 飞轮受到阻力大小与其材料电阻率有关C. 飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越大D. 磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到阻力越小【参考答案】BC点睛：金属飞轮在磁场中运动的过程中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律判断转速和距离对感应电动势的影响，根据欧姆定律和安培力公式确定阻力的大小．3．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。

将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。

下列说法正确的是（）A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【参考答案】AD【名师解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。

开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确。

高考物理一轮复习第12章第3节电磁感应规律的综合应用课时闯关(含解析) 人教版

高考物理一轮复习第12章第3节电磁感应规律的综合应用课时闯关（含解析）人教版一、选择题1.如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，在垂直于匀强磁场方向的平面内，以垂直于cd边的速度v运动，磁场磁感应强度为B，线框在运动中产生的能向外输送的最大电动势为E，b、c两点之间的电压为U，则( )A．E＝2BLv，U＝BLvB．E＝BLv，U＝－BLvC．E＝0，U＝0D．E＝BLv，U＝0解析：选D.根据题意，由于ab边和cd边同向切割磁感线，可等效为两个并联的电源，两边切割磁感线产生的感应电动势均为E1＝BLv，外电路接cd时线框向外电路输送的最大电动势E＝BLv，b、c点的电势相等，故b、c两点间的电压为零，故D正确．2.如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L＝0.1 m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B＝10 T，质量m＝0.1 kg、电阻为R＝2 Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g＝10 m/s2，当下落h＝0.8 m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的( )解析：选D.开关S闭合时，金属杆的速度v＝2gh＝4 m/s.感应电动势E＝BLv，感应电流I＝E/R，安培力F＝BLI，联立解出F＝2 N．因为F>mg＝1 N，故ab杆做减速直线运动，速度减小，安培力也减小，加速度越来越小，最后加速度减为零时做匀速运动，故D正确．3.竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是y＝x2，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )A ．mgb B.12mv 2 C ．mg (b －a )D ．mg (b －a )＋12mv 2解析：选D.小金属环进入或离开磁场时，磁通量会发生变化，并产生感应电流，产生焦耳热；当小金属环全部进入磁场后，不产生感应电流，小金属环最终在磁场中做往复运动，由能量守恒可得产生的焦耳热等于减少的机械能，即Q ＝12mv 2＋mgb －mga ＝mg (b －a )＋12mv 2.4.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是( )A ．产生的焦耳热之比为1∶4B ．产生的焦耳热之比为1∶1C ．通过铜丝某截面的电量之比为1∶2D ．通过铜丝某截面的电量之比为1∶4解析：选AC.根据能的转化和守恒可知，外力做功等于电能，而电能又全部转化为焦耳热W a ＝Q a ＝BLv 2R a ·LvW b ＝Q b ＝B 2Lv 2R b ·2Lv由电阻定律知R b ＝2R a ，故W a ∶W b ＝1∶4，A 对B 错；由产生的电量Q ＝ΔΦR ＝BSR得，Q a ∶Q b ＝1∶2，C 对D 错．5.(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析：选D.线圈自由下落，到b 点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到d 点出磁场时受到安培力作用，由F ＝B 2L 2vR知，安培力和线圈的速度成正比，D 正确．6．(2013·宝鸡模拟)一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是( )解析：选C.0～1 s内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值，A、B错误；4 s～5 s内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd的磁通量不变化，无感应电流，D错误．7.(2012·高考福建卷)如图所示，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，则下列四个选项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( )解析：选B.条形磁铁的磁感线分布示意图如图所示．铜环由静止开始下落过程中磁通量的变化率是非均匀变化的，故环中产生的感应电动势、环中的感应电流也是非均匀变化的，A 错误．在关于O 点对称的位置上磁场分布对称，但环的速率是增大的，则环在O 点下方的电流最大值大于在O 点上方电流的最大值，故C 错误．由于磁通量在O 点上方是向上增大而在O 点下方是向上减小的，故环中电流方向在经过O 点是要改变的，D 错误．可知B 选项正确．8.(2013·东北三校模拟)如图所示，一个水平放置的“∠”形光滑导轨固定在磁感应强度为B 的匀强磁场中，ab 是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下、导体棒以恒定速度v 向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻为计时起点，则回路中感应电动势E 、感应电流I 、导体棒所受外力的功率P 和回路中产生的焦耳热Q 随时间t 变化的图象中正确的是( )解析：选AC.设“∠”形导轨的夹角为θ，经过时间t ，导体棒的水平位移为s ＝vt ，导体棒切割磁感线的有效长度L ＝vt ·tan θ，所以回路中感应电动势E ＝BLv ＝Bv 2t ·tan θ，感应电动势与时间t 成正比，A 正确；相似三角形的三边长之比为定值，故组成回路的三角形导轨总长度与时间成正比，故感应电流大小与时间无关，B 错误；导体棒匀速移动，外力F 与导体棒所受安培力为平衡力，故回路的外力的功率P ＝Fv ＝BILv ＝BIv 2t ·tan θ，与时间成正比，故C 正确；回路产生的焦耳热Q ＝I 2Rt ，式中电流不变，回路电阻与t 成正比，故焦耳热Q 与t 2成正比，D 错误．9.(2012·高考四川卷)半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( )A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3BavC ．θ＝0时，杆受的安培力大小为2B 2avπ＋2R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2av5π＋3R 0解析：选AD.开始时刻，感应电动势E 1＝BLv ＝2Bav ，故A 项正确．θ＝π3时，E 2＝B ·2a cos π3·v ＝Bav ，故B 项错误．由L ＝2a cos θ，E ＝BLv ，I ＝ER，R ＝R 0[2a cos θ＋(π＋2θ)a ]，得在θ＝0时，F ＝B 2L 2v R ＝4B 2av R 02＋π，故C 项错误．同理，θ＝π3时F ＝3B 2avR 05π＋3，故D 项正确．10.(2011·高考福建卷)如图，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．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良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中( )A ．运动的平均速度大小为12vB ．下滑的位移大小为qR BLC ．产生的焦耳热为qBLvD ．受到的最大安培力大小为B 2L 2vRsin θ解析：选B.金属棒开始做加速度减小的变加速直线运动，A 项错误；由q ＝I Δt 及I＝E R ＝ΔΦΔtR ＝BLs ΔtR ，位移s ＝qR BL ，B 项正确；此过程中由能量守恒知产生的热量Q ＝mg sin θ·s －12mv 2得Q ＝mgqR BL sin θ－12mv 2，选项C 错误；当速度为v 时，所受安培力为B 2L 2v R ，选项D 错误．二、非选择题11．(2010·高考江苏卷)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I ，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ； (3)流经电流表电流的最大值I m .解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，则有 BIL ＝mg ① 解得B ＝mg IL.②(2)感应电动势E ＝BLv ③ 感应电流I ＝E R④由②③④式解得v ＝I 2Rmg.(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m由机械能守恒定律得12mv 2m ＝mgh感应电动势的最大值E m ＝BLv m 感应电流的最大值I m ＝E m R解得I m ＝mg 2ghIR. 答案：见解析12．(2011·高考天津卷)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距为l ＝0.5 m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m ＝0.02 kg ，电阻均为R ＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.2 T ，棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd 恰好能够保持静止．取g ＝10 m/s 2，问(1)通过棒cd 的电流I 是多少，方向如何？ (2)棒ab 受到的力F 多大？(3)棒cd 每产生Q ＝0.1 J 的热量，力F 做的功W 是多少？解析：(1)棒cd 受到的安培力 F cd ＝IlB ①棒cd 在共点力作用下平衡，则 F cd ＝mg sin30°②由①②式，代入数据解得 I ＝1 A根据楞次定律可知，棒cd 中的电流方向由d 至c . (2)棒ab 与棒cd 受到的安培力大小相等 F ab ＝F cd对棒ab ，由共点力平衡条件知 F ＝mg sin30°＋IlB 代入数据解得 F ＝0.2 N.(3)设在时间t 内棒cd 产生Q ＝0.1 J 的热量，由焦耳定律知 Q ＝I 2Rt设棒ab 匀速运动的速度大小为v ，其产生的感应电动势 E ＝Blv由闭合电路欧姆定律知I＝E2R由运动学公式知，在时间t内棒ab沿导轨的位移s＝vt力F做的功W＝Fs综合上述各式，代入数据解得W＝0.4 J.答案：(1)1 A 方向由d至c(2)0.2 N (3)0.4 J。

高考物理一轮复习第十二章电磁感应全章闯关检测

第十二章电磁感应时间:60分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共60分)1.在电磁学的发展过程中,许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是( )A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律并通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律答案 A 赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错;通过油滴实验测定了元电荷的数值的科学家是密立根,C错;安培发现了磁场对电流的作用规律,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,D错。

2.如图所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,两者彼此绝缘,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则( )A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流答案 B 由安培定则可判知通电直导线周围磁场如图所示。

当ab导线向右做切割磁感线运动时,由右手定则判断感应电流为a→b,同理可判断cd导线中的感应电流方向为c→d,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的。

3.插有铁芯的线圈(电阻不能忽略)直立在水平桌面上,铁芯上套一铝环,线圈与电源、开关相连。

以下说法中正确的是( )A.闭合开关的瞬间铝环跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起B.闭合开关的瞬间铝环不跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起C.闭合开关的瞬间铝环不跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起D.闭合开关的瞬间铝环跳起,开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起答案 D 闭合开关瞬间,铝环中的磁通量增大,铝环要远离磁场,以阻碍磁通量的增大,故会跳起,而闭合开关后再断开的瞬间,铝环中的磁通量减少,铝环有靠近磁场的趋势,以阻碍这种减小,故不会跳起,即D正确。

高考一轮复习物理练习(新教材鲁科版)第十二章电磁感应第2练法拉第电磁感应定律自感和涡流

1．如图所示，在某次阅兵盛典上，我国预警机“空警－2000”在通过天安门上空时机翼保持水平，以×102 km/h的速度自东向西飞行．该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m，北京地区地磁场向下的竖直分量大小为×10－5 T，则()A．两翼尖之间的电势差为VB．两翼尖之间的电势差为VC．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低2.(多选)(2023·福建省莆田二中高三月考)穿过一单匝线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，图像是关于过C与横轴垂直的虚线对称的抛物线．则下列说法正确的是()A．线圈中0时刻感应电动势为0B．线圈中C时刻感应电动势为0C．线圈中A时刻感应电动势最大D．线圈从0至C时间内平均感应电动势大小为V3.如图，线圈L的自感系数极大，直流电阻忽略不计；D1、D2是两个二极管，当电流从“＋”流向“－”时能通过，反之不通过；R0是保护电阻，则()A．闭合S之后，B灯慢慢变亮B．闭合S之后，A灯亮且亮度不变C．断开S瞬时，A灯闪一下再慢慢熄灭D．断开S瞬时，B灯闪一下再慢慢熄灭4．(2023·广东省模拟)在油电混合小轿车上有一种装置，刹车时能将车的动能转化为电能，启动时再将电能转化为动能，从而实现节能减排．图中，甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行，丙、丁磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下()A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行5.磁电式仪表的基本组成部分是磁体和线圈．缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上．线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之偏转，由此就能确定电流的大小．如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下列说法正确的是()A．俯视看线圈中通有逆时针方向的电流B．穿过铝框的磁通量减少C．俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流D．使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处6．(多选)(2023·湖北省模拟)如图所示，在距地面高h＝m处固定有两根间距为l＝m水平放置的平行金属导轨，导轨的左端接有电源E，右端边缘处静置有一长l＝m、质量m＝kg、电阻R＝Ω的导体棒ab，导体棒所在空间有磁感应强度大小B＝T、方向竖直向上的匀强磁场．闭合开关后，导体棒ab以某一初速度水平向右抛出，已知导体棒落地点到抛出点的水平距离d＝m，重力加速度g＝10 m/s2，则()A ．在空中运动过程中，导体棒a 端的电势低于b 端的电势B ．导体棒抛出时的初速度大小为5 m/sC ．在空中运动过程中，导体棒上产生的感应电动势大小恒定D ．在空中运动过程中，导体棒的速度逐渐变大，棒上产生的感应电动势增大7.如图所示，在半径为R 的圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，圆外无磁场．一根长为2R 的导体杆ab 水平放置，a 端处在圆形磁场的下边界，现使杆绕a 端以角速度ω逆时针匀速旋转180°，在旋转过程中( )A ．b 端的电势始终高于a 端B ．ab 杆的电动势最大值E ＝BR 2ωC ．全过程中，ab 杆平均电动势E ＝BR 2ωD ．当杆旋转θ＝120°时，ab 间电势差U ab ＝12BR 2ω8.(多选)(2023·广东深圳市光明区高级中学模拟)发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图所示，导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O 的金属轴O 1O 2以角速度ω逆时针(俯视)匀速转动．圆环上接有三根金属辐条OP 、OQ 、OR ，辐条互成120°角．在圆环左半部分张角也为120°角的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在转轴O 1O 2与圆环的边缘之间通过电刷M 、N 与一个LED 灯(二极管)相连．除LED 灯电阻外，其他电阻不计．下列说法中正确的是( )A ．若OP 棒进入磁场中，P 点电势小于O 点电势B．金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流C．若导电圆环顺时针转动(俯视)，也能看到LED灯发光D．角速度比较大时，能看到LED灯更亮9．(2022·重庆卷·13)某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应．如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面．若磁感应强度大小在Δt时间内从0均匀增加到B0，求：(1)戒指中的感应电动势和电流；(2)戒指中电流的热功率．10.(多选)(2022·山东卷·12)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为2L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t＝0时刻，金属框开始进入第一象限．不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是()A．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E一直增大B．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E先增大后减小C．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直增大D．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直减小11．(多选)如图甲所示，足够长的光滑金属导轨处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，其磁感应强度B 随时间t 的变化图像如图乙所示．导轨左端接有一个电阻值恒为R 的灯泡．从0时刻开始，垂直于导轨的导体棒ab 在水平外力F 的作用下从导轨的左端沿导轨以速度v 水平向右匀速运动．导体棒ab 的长度为l ，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导体棒与导轨的电阻均不计．在导体棒ab 向右运动的过程中，下列说法正确的是( )A ．灯泡亮度不变B ．灯泡逐渐变亮C ．在t 0时刻，F ＝2B 02l 2v RD ．在t 0时刻，F ＝B 02l 2vR。

高考物理(山东专用)一轮复习专题十二电磁感应练习含答案

专题十二电磁感应五年高考考点过关练考点一电磁感应现象楞次定律1.(2021北京,11,3分)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。

按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。

下列说法正确的是( )A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用答案 D2.(2023江苏,8,4分)如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘。

现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动,O、A、C点电势分别为φO、φA、φC,则( )A.φO>φCB.φC>φAC.φO=φAD.φO-φA=φA-φC答案 A3.(2020课标Ⅲ,14,6分)如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。

圆环初始时静止。

将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到( )A.拨至M端或N端,圆环都向左运动B.拨至M端或N端,圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动答案 B4.(2022北京,11,3分)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,ad边与导线平行。

调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )A.线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→aB.线框中产生的感应电流逐渐增大C.线框ad边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方向水平向右答案 D5.(2023海南,6,3分)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( )A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同答案 C6.(2023河北,8,6分)(多选)如图1,绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形,彼此接触良好,匀强磁场方向竖直向下。

高三物理一轮复习练习及解析第十二单元电磁感应新人教版

解法二由楞次定律知，两线圈将向两侧移动以阻碍磁通量的增加.
答案：C
3.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示.在t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，abcd固定不动，在0～4 s内，线框的ab边受安培力F随时间t变化的图象(F的方向规定以向左为正方向)是如下图中的()
A.先顺时针，后逆时针
B.先逆时针，后顺时针
C.先逆时针，接着顺时针，然后再变为逆时针
D.先顺时针，接着逆时针，然后再变为顺时针
解析：检测线圈移动过程的正视截面图如图乙所示：
在北方无穷远时磁通量为零，在A位置磁感线向下穿过的磁通量最大，在B位置磁通量为零，在C位置磁感线向上穿过的磁通量最大，至南方无穷远处磁通量为零.
答案：B
4.如下列图，A、B为大小、形状均一样且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，它们竖直固定在一样高度.两个一样的条形磁铁同时从A、B上端管口同一高度处无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面.如下关于两管的制作材料的描述中，可能正确的答案是()
A.A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
(1)假设施加的水平恒力F＝8 N，如此金属棒达到稳定时的速度为多少？
(2)假设施加的水平外力的功率恒定，棒达到稳定时的速度为1.5 m/s，如此此时电压表的示数为多少？
(3)假设施加的水平外力的功率恒为P＝20 W，经历t＝1 s的时间后，棒的速度达到2 m/s，如此此过程中灯泡产生的热量是多少？
答案：CD
2.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.如图甲所示(俯视图)，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车上首节车厢下面，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号传至控制中心.假设火车通过某路段时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，如此说明火车在做()

高三物理一轮复习第12章电磁感章末高效整合练习题

峙对市爱惜阳光实验学校(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(此题共10个小题，每题4分，共40分)1．()在验证楞次律中，竖直放置的线圈固不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感电流．以下图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感电流的方向情况，其中正确的选项是( )【解析】对选项A，由“来者拒之〞，可判出线圈中产生的感电流的磁场上端为N极，再由安培那么，可判出感电流的方向与图中标的方向相反，应选项A错．同理可判出B错，C、D错．【答案】CD2．如右图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，以下判断错误的选项是( )A．导线cd也向左运动B．导线cd内有电流，方向为c→dC．磁场对ab的作用力方向向右D．磁场对ab和cd的作用力方向相同【解析】导线ab在拉力F作用下向左运动，切割磁感线，由右手那么可判产生感电流的方向为acdba，对导线cd由左手那么，可判其受安培力的方向为水平向左，从而使得cd也向左运动．同理可判断出磁场对ab的作用力方向向右，故D选项错误．【答案】D3．如右图所示，竖直平面内有一足够长的金属导轨，金属导体棒ab在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计．导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab立即作变速运动，那么在以后导体棒ab 的运动过程中，以下说法是正确的选项是( )A．导体棒ab作变速运动期间加速度一减少B．单位时间内克服安培力做的功转化为电能，电能又转化为电热C．导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒律D．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为v ＝mgRB2l2【解析】如果是加速运动，那么运动速度增大，安培力增大，合外力减小，加速度减少；同理可得减速时加速度也减少，A对；由能的转化和守恒律知B 对C 错，做匀速运动时：mg ＝B 2l 2v R 可解得v ＝mgRB 2l2，D 对．【答案】 ABD4．如右图所示，线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M 中通入右图中的哪种电流时，在线圈P 中能产生正方向的恒感电流( )【解析】据楞次律，P 中产生正方向的恒感电流说明M 中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时均匀减弱，故D 正确．【答案】 D5．如右图所示，A 、B 为大小、形状、匝数、粗细均匀相同，但用不同材料制成的线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同．匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直．同时释放A 、B 线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A 线圈比B 线圈先到达地面．下面对两线圈的描述中可能正确的选项是( )A ．A 线圈是用塑料制成的，B 线圈是铜制成的B ．A 线圈是用铝制成的，B 线圈是木制成的C ．A 线圈是用铜制成的，B 线圈是塑料制成的D ．A 线圈是用木制成的，B 线圈是铝制成的【答案】 AD6．如以下图甲所示，用裸导体做成U 形框架abcd 、ad 与bc 相距L ＝0.2 m ，其平面与水平面成θ＝30°角．质量为m ＝1 kg 的导体棒PQ 与ab 、cd 接触良好，回路的总电阻为R ＝1 Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(设图B 的方向为正方向)．t＝0时，B 0＝10 T 、导体棒PQ 与cd 距离x 0＝0.5 m ．假设PQ 始终静止，关于PQ 与框架间的摩擦力大小在0～t 1＝0.2 s 时间内的变化情况，g 取10 m/s 2，下面判断正确的选项是( )A ．一直增大B ．一直减小C ．先减小后增大D ．先增大后减小【解析】由图乙，ΔBΔt ＝B 0/t 1＝50 T/s ，t ＝0时，回路所围面积S ＝Lx 0＝0.1 m 2，产生的感电动势E ＝ΔB ·SΔt＝5 V ，I ＝E /R ＝5 A ，安培力F ＝B 0IL ＝10 N ，方向沿斜面向上．而重力沿斜面方向的分力mg sin 30°＝5 N ，小于安培力，故刚开始摩擦力沿斜面向下．随着安培力减小，沿斜面向下的摩擦力也减小，当安培力于重力沿斜面方向的分力时，摩擦力为零．安培力再减小，摩擦力变为沿斜面向上且增大，应选项C 对．【答案】 C7．如右图所示是穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的规律图象．t 1时刻磁通量Φ1最大，t 3时刻磁通量Φ3＝0，时间Δt 1＝t 2－t 1和Δt 2＝t 3－t 2相，在Δt 1和Δt 2时间内闭合线圈中感电动势的平均值分别为E 1和E 2，在t 2时刻感电动势的瞬时值为E ，那么( )A.E 1>E 2B.E 1<E 2C.E 1>E >E 2D.E 2>E >E 1【解析】 Φ－t 图象中，某两点连线的斜率表示该段时间内的ΔΦΔt ；某点的斜率表示该时刻的ΔΦΔt .【答案】 BD8．如右图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置金属棒ab 以水平的初速v 0抛出，设整个运动过程中金属棒的取向保持不变且不计空气阻力，那么在金属棒运动过程中，产生的感生电动势大小变化情况是( )A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断【解析】金属棒做平抛运动，在水平方向上的运动是匀速直线运动，故产生的感生电动势的大小保持不变．错误的原因是只考虑到金属棒是加速运动，那么没有考虑到在水平方向(垂直于B 方向)的情况．【答案】 C9．如右图所示，Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q 的输出端a 、b 和MN 的输入端c 、d 之间用导线相连，P 是在MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．假设在Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，那么所加磁场的磁感强度的变化情况可能是( )【解析】在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感强度变大，那么螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q 产生的感电动势变大，所加磁场的磁感强度的变化率变大，即B －t 图线的斜率变大，选项D 正确．【答案】 D10．(高考理综)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如下图．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在到达平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感强度的大小为0.040 T ．那么血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m /s ，a 负、b 正【解析】由于正负离子在匀强磁场中，垂直于磁场方向运动，利用左手那么可以判断：a 电极带正电，b 电极带负电．血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvB ＝qE 得v ＝E B ＝U Bd≈1.3 m/s.【答案】 A二、非选择题(此题共6个小题，共60分)11．(8分)如以下图所示为某校操场上，两同学相距L 为10 m 左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻R 约为2 Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持在频率f 为2 Hz 左右．如果同学摇动绳子的最大圆半径h 约为1 m ，电流计读数的最大值I 约为3 mA ，(1)试估算地磁场的磁感强度的数量级为________；数学表达式B ＝________.(由R 、I 、L 、f 、h 量表示)(2)将两人站立的位置，改为与刚刚方向垂直的两点上，那么电流计读数约为________．【解析】 (1)在摇动绳子的过程中，绳切割地磁场，当摆动速度与地磁场垂直时，感电动势最大，电流最大．由E ＝BLv ，v ＝ωR ＝2πfh 及E ＝IR 得：地磁场的磁感强度的数学表达式为B ＝IR2π·fLh，将对数值代入，有B ＝5×10－5T ，故地磁场的磁感强度的数量级为10－5T.(2)当站立方向改为与(1)向垂直时，绳子没有切割磁感线，故电流计示数为零．【答案】 (1)10－5T B ＝IR2π·fLh(2)零12．(8分)如右图所示，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1 cm 增加量为1.0×10－4T ，即ΔBΔx＝1.0×10－4T/cm ，有一个长L ＝20 cm ，宽h ＝10 cm 的不变形的矩形金属线圈，以v ＝20 cm/s 的速度沿x 方向运动．那么线圈中感电动势E 为________，假设线圈电阻R ＝0.02 Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为________．【答案】 4×10－5V 4×10－7N13．(10分)如以下图所示，固在匀强磁场中的水平导轨abcd 的间距L 1＝0.5 m ，金属棒ad 与导轨左端bc 的距离L 2＝0.8 m ，整个闭合回路的电阻为R ＝0.2 Ω，磁感强度为B 0＝1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad 杆通过滑轮和细绳接一个质量m ＝0.04 kg 的物体，不计一切摩擦．现使磁场以ΔBΔt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大，求经过多少时间物体刚好离开地面？(g 取10 m/s 2)【解析】物体刚要离开地面时，其受到的拉力F 于它的重力mg ，而拉力F于棒所受的安培力，即：mg ＝⎝⎛⎭⎪⎫B 0＋ΔB Δt ·t IL 1其中⎝⎛⎭⎪⎫B 0＋ΔB Δt 为t 时刻的磁感强度，I 为感电流感电动势E ＝ΔΔt ＝ΔBΔt L 1L 2感电流I ＝E R由上述两式可得：⎝ ⎛⎭⎪⎫mgR L 21L 2·Δt ΔB －B 0·Δt ΔB＝5 s. 【答案】 5 s14．(10分)如右图所示，一根电阻为R ＝12 Ω的电阻丝做成一个半径为r ＝1 m 的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B ＝0.2 T ，现有一根质量为m ＝0.1 kg 、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，下落距离为r2时，棒的速度大小为v 1＝83 m/s ，下落到经过圆心时棒的速度大小为v 2＝103m/s ，试求：(1)下落距离为r2时棒的加速度；(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．【解析】 (1)金属棒下落距离为r2时，金属棒中产生感电动势，由法拉第电磁感律得，感电动势E ＝B (3r )v 1此时，金属圆环为外电路，效电阻为R 1＝R 3×2R3R＝2R 9＝83Ω，金属棒中的电流为I ＝ER 1金属棒受的安培力为F ＝BIL ＝B 2(3r )2v 1R 1＝0.12 N由mg －F ＝ma得：a ＝g －F m ＝10－0.120.1＝10－＝(m/s 2)．(2)由能量守恒电功率得 mgr －Q ＝12mv 22－0所以，从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量为Q ＝mgr －12mv 22＝0.1×10×1 J －12×0.1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1032 J ＝0.44 J.【答案】 (1) (m/s 2) (2)0.44 J15．(12分)如右图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为r ，可以绕环匀速转动．将电阻R ，开关S 连接在环和棒的O 端，将电容器极板水平放置，并联在R和开关S 两端．(1)开关S 断开，极板间有一带正电q ，质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小．(2)当S 闭合时，该带电粒子以14g 的加速度向下运动，那么R 是r 的几倍？【解析】 (1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手那么，OM 绕O 点逆时针方向转动．粒子受力平衡，mg ＝q UdE ＝12Ba 2ω当S 断开时，U ＝E .解得ω＝2mgdqBa2.(2)当S 闭合时，根据牛顿第二律mg －q U ′d ＝m ·14gU ′＝ER ＋r ·R 解得Rr＝3.【答案】 (1)OM 绕O 点逆时针转动 2mgdqBa2 (2)316．(12分)(测试)如图甲所示，ABCD 为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF 、HG 与斜面底边AB 平行．一正方向金属框abcd 放在斜面上，ab 边平行于磁场边界．现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd 边离开磁场的过程中，其运动的v －t 图象如图乙所示．金属框电阻为R ，质量为m ，重力加速度为g ，图乙中金属框运动的各个时刻及对的速度均为量，求：(1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度d ；(2)金属框cd 边到达磁场边界EF 前瞬间的加速度；(3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q .【解析】 (1)由图乙可知，在0～t 1时间内金属框运动的加速度a 1＝v 1t 1设斜面的倾角为θ，由牛顿第二律有a 1＝g sin θ解得sin θ＝v 1gt 1t 1～2t 1时间内，金属框匀速进入磁场，那么金属框的边长l 0＝v 1t 1在2t 1～3t 1时间内，金属框运动位移s ＝3v 1t 12那么磁场的宽度d ＝l 0＋s ＝5v 1t 12.(2)在t 2时刻金属框cd 边到达EF 边界时的速度为v 2，设此时加速度大小为a 2，cd 边切割磁感线产生的电动势E ＝Bl 0v 2受到的安培力F 安＝BEl 0R由牛顿第二律有F 安－mg sin θ＝ma 2金属框进入磁场时mg sin θ＝B 2v 1l 2R联立解得a 2＝v 2－v 1t 1加速度方向沿斜面向上．(3)金属框在t 1时刻进入磁场到t 2时刻离开磁场的过程中，由功能关系得mg (d ＋l 0)·sin θ＝12mv 22－12mv 21＋Q解得Q ＝4mv 21－12mv 22.【答案】 (1)5v 1t 12 (2)v 2－v 12 方向沿斜面向上(3)4mv 21－12mv 22.。

2025版高考物理一轮总复习第12章电磁感应第30讲法拉第电磁感应定律自感和涡流提能训练

第十二章第30讲基础过关练题组一感应电动势大小的计算1．(2023·湖北卷)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。

如图所示，一正方形NFC 线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm 、1.2 cm 和1.4 cm ，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。

若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s ，则线圈产生的感应电动势最接近( B )A ．0.30 VB ．0.44 VC ．0.59 VD ．4.3 V[解析] 根据法拉第电磁感应定律可知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4 V ＝0.44 V ，故选B 。

2．(多选)如图所示，分布于全空间的匀强磁场垂直于纸面向里，其磁感应强度大小为B ＝2 T 。

宽度为L ＝0.8 m 的两导轨间接一阻值为R ＝0.2 Ω的电阻，电阻为2R 的金属棒AC 长为2L 并垂直于导轨(导轨电阻不计)放置，A 端刚好位于导轨，中点D 与另一导轨接触。

当金属棒以速度v ＝0.5 m/s 向左匀速运动时，下列说法正确的是( AD )A ．流过电阻R 的电流为2 AB ．A 、D 两点的电势差为U AD ＝0.4 VC ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.6 VD ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.2 V[解析] 金属棒AD 段产生的感应电动势为E AD ＝BLv ＝2×0.8×0.5 V＝0.8 V ，流过电阻R 的电流I ＝ER ＋R ＝0.80.4 A ＝2 A ，根据右手定则，可知A 端的电势低于D 端的电势，A 、D 两点的电势差U AD ＝－IR ＝－0.4 V ，A 正确，B 错误；D 、C 两点的电势差U DC ＝－BLv ＝－0.8 V ，则U AC ＝U AD ＋U DC ＝－1.2 V ，C 错误，D 正确。

高考一轮复习物理练习(新教材鲁科版)第十二章电磁感应专题强化练二十四电磁感应中的动力学和能量问题

1.如图所示，在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆ef 及线框的电阻不计，开始时，给ef 一个向右的初速度，则( )A ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速运动B ．ef 将匀减速向右运动，最后停止C ．ef 将匀速向右运动D ．ef 将往返运动2.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，顶端接阻值为R 的电阻．质量为m 、电阻为r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示．不计导轨的电阻，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R 的电流方向为a →bB ．金属棒刚进磁场时一定做加速运动C ．金属棒的速度为v 时，金属棒所受的安培力大小为B 2L 2vRD ．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 的热功率为⎝⎛⎭⎫mg BL 2R3．(多选)(2023·福建福州市模拟)在甲、乙、丙、丁四图中，除导体棒ab 可以移动外，其余部分均固定不动，图中的R 为定值电阻，导体棒和导轨电阻均不计，导体棒和导轨之间的摩擦力也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直于水平面向下的匀强磁场中，导轨足够长．图甲、乙、丙中的导体棒ab 均受外力F 的作用，其中图甲、丙中外力F 为恒力，图乙中外力F的功率恒定，图丙中的电容器C原来不带电，图丁中的电容器C已充电，四个图中导体棒ab从静止到最终做匀速运动的是()A．图甲B．图乙C．图丙D．图丁4．(多选)如图甲所示，两间距为L的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左端用导线连接，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，一根长度也为L、电阻为R的金属棒放在导轨上，在平行于导轨向右、大小为F的恒力作用下向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，金属棒运动的加速度与速度关系如图乙所示，不计金属导轨及左边导线电阻，金属导轨足够长，若图乙中的a0、v0均为已知量，则下列说法正确的是()A．金属棒的质量为Fa0B．匀强磁场的磁感应强度大小为1L FR v0C．当拉力F做功为W时，通过金属棒横截面的电荷量为W FRD．某时刻撤去拉力，此后金属棒运动过程中加速度大小与速度大小成正比5.(多选)如图所示，两根间距为d的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ＝30°的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用，重力加速度为g.下列说法正确的是()A ．导体棒返回时先做加速运动，最后做匀速直线运动B ．导体棒沿着导轨上滑过程中通过R 的电荷量q ＝BdLRC ．导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W ＝12(m v 02－mgL )D ．导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R 上产生的热量Q ＝12(m v 02－mgL )6.(多选)(2021·全国甲卷·21)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍．现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示．不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平．在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是( )A ．甲和乙都加速运动B ．甲和乙都减速运动C ．甲加速运动，乙减速运动D ．甲减速运动，乙加速运动7.(2022·全国乙卷·24)如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为l ＝ m 的正方形金属框的一个顶点上．金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场．已知构成金属框的导线单位长度的阻值为λ＝×10－3 Ω/m ；在t ＝0到t ＝ s 时间内，磁感应强度大小随时间t 的变化关系为B (t )＝－t (SI)．求：(1)t ＝ s 时金属框所受安培力的大小；(2)在t＝0到t＝s时间内金属框产生的焦耳热．8.(2023·福建省莆田二中模拟)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为Ω.导体棒MN恰好能垂直于导轨放置，质量为kg，电阻为Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在整个导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为2 T．将导体棒由静止释放，运动2 m后，小灯泡稳定发光，此后导体棒的运动速度保持不变，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝，cos 37°＝，求：(1)导体棒速度为1 m/s时棒的加速度大小；(2)导体棒匀速运动时的速度大小；(3)导体棒从静止到匀速的运动过程中小灯泡产生的焦耳热．9. (2023·福建泉州市质检)如图为某航母舰载机电磁弹射的简化原理：在水平面内由平行长直固定绝缘轨道组成的区域内，等间距分布着竖直向下和竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.一电阻为R、质量为m的矩形金属框放在轨道上，其长边边长为L，短边边长等于每个磁场的宽度．当磁场向右运动的速度足够大时，金属框将沿轨道向右运动，运动过程中所受阻力大小恒为f.(1)若磁场以速率v运动时，金属框不动，求金属框在图示位置时的电流大小与方向；(2)若磁场以较大速率做匀速运动，驱动金属框获得的最大速率为v1，求磁场的速率v2；(3)若磁场由静止开始以加速度a做匀加速运动，求经历多长时间金属框开始运动以及金属框和磁场最终速度差的大小Δv.10．(2022·湖北卷·15)如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，磁场方向垂直于纸面向里．正方形单匝线框abcd的边长L＝m、回路电阻R＝×10－3 Ω、质量m ＝kg.线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场下边界的距离也为L.现对线框施加与水平向右方向成θ＝45°角、大小为4 2 N的恒力F，使其在图示竖直平面内由静止开始运动．从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界．重力加速度大小取g＝10 m/s2，求：(1)ab边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小；(2)磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热；(3)磁场区域的水平宽度．。

福建省福州市郊县高三物理第一轮复习第十二章电磁感应测试题A 新课标人教版

福建省福州市郊县高三物理第一轮复习第十二章电磁感应测试题A 新课标人教版07.1（总分120分70分钟完卷）一．选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全选对得6分，对而不全得3分，有选错或不选的得0分．请将答案填在答卷上的表格中。

)1、如图，一条通有恒定电流的直导线MN与闭合金属线框abcd共面，第一次将金属框由位置1平移到虚线所示的位置2，第二次将金属框由位置1绕cd边翻转到180°到位置2，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1<ΔΦ2C．ΔΦ1=ΔΦ2 D．ΔΦ1=—ΔΦ22、如图，光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，抛物线方程y=x2，抛物线的下面部分处在一水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界为直线y=a(图中虚线)，一小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速率v沿抛物线下滑，设抛物线足够长，小金属环平面始终处在竖直平面内，则小金属环沿抛物线下滑的整个过程中产生的热量为A．mgb B．mv2/2C．mg(b-a) D．mg(b-a) +mv2/23、如图，两根和水平面成θ角的光滑金属导轨上端有一可变电阻R，下端足够长，空间存在着垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为的金属棒从导轨上端从静止滑下，经过足够长时间后，金属棒的速度达到最大值V，现要使V的值更大些，则可行的办法是A．增大θ B．增大R C．减小m D．增大B4、如图，L是带铁芯的线圈，R为定值电阻，两条支路的直流电阻相等，则在闭合和断开电键K的瞬间，两电流表读数I1、I2的大小关系正确的是A．闭合瞬间I1<I2，断开瞬间I1>I2 B．闭合瞬间I1<I2，断开瞬间I1=I2C．闭合瞬间I1>I2，断开瞬间I1<I2 D．闭合瞬间I1=I2，断开瞬间I1<I25、如图所示，S和P是半径为a的环形导线的两端点，OP间电阻为R，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直环面，当金属棒OQ以角速度ω绕O点无摩擦匀速转动时，则 A．电阻R两端的电压为Bωa2/2B．电阻R消耗的功率为B2ω2a4/4RC．金属棒受的磁场力为B2ωa3/2RD．外力对OQ做功的功率为B2ω2a4/2R6、平行闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在t∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ，则通过导线某一截面的电荷量为A．∆ΦB ．R∆ΦC．n∆ΦD．n∆Φ7、如图所示，两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A 中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）。

高三物理一轮复习 第12章 电磁感应 章末高效整合练习题

2025版高中物理一轮复习章末测试卷--第十二章 电磁感应(测试)(解析版)