2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：电磁感应(原卷+解析卷)

电磁感应【原卷】1．（2021·辽宁葫芦岛市·高二期末）如图甲所示为一边长为1mn=L=、匝数20的正方形线圈，其总电阻为1Ωr=。

在线圈的中间位置以下区域分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。

线圈底边处于水平。

在0～6s的时间内，下列说法正确的是（）A．线圈中形成的感应电流的方向是逆时针B．线圈底边受安培力竖直向下C．线圈中形成的感应电流的大小为1AD．线圈的面积有增大的趋势2．（2021·全国高三专题练习）如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S，再重新闭合开关S，则（）A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同3．（2021·全国高三专题练习）如图，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路．当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动4．（2021·全国高三专题练习）如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。

金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。

阻值为R 的电阻一端用导线和圆环最下端的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。

下列判断正确的是（）A．金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为2 2 BlωB．通过电阻R的电流的最小值为28BlRω，方向从Q到PC．通过电阻R的电流的最大值为2 6 Bl RωD．OM两点间电势差绝对值的最大值为2 3 Blω5．（2021·云南高三一模）如图甲所示，导体棒MN放置在水平面内的金属框架上，空间存在竖直方向的匀强磁场，以竖直向上为磁感应强度B的正方向，B 随时间t变化的规律如图乙所示，若导体棒MN始终保持静止，则在20t时间内，导体棒MN所受安培力（）A．大小恒定B．大小先减小后增大C．方向先水平向左后水平向右D．方向先水平向右后水平向左6．（2021·河南高三月考）如图所示，两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 放置在水平面内，间距为L ，电阻不计。

磁感应强度为B 的匀强磁场垂直轨道平面向上，两导轨之间连接的电阻阻值为R 。

在导轨上有一均匀金属棒ab ，其质量为m ，长度为2L ，阻值为2R ，金属棒与导轨垂直且接触良好，接触点为c 、d 。

t =0时刻，给金属棒ab 一个向右的初速度v ，设金属导轨足够长。

下列说法正确的是（ ）A ．t =0时刻，金属棒a 、b 两点间的电势差32ab U BLv =-B ．t =0时刻，金属棒c 、d 两点间的电势差U cd =-BLvC ．t =0时刻，安培力的功率为2223B L v R D ．金属棒从t =0时刻到速度减为零的过程中发生的位移为222Rmv x B L =7．（2021·福建高三零模）由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图（a ）所示。

其中，螺线管匝数为N ，横截面积为S 1；电容器两极板间距为d ，极板面积为S 2，板间介质为空气（可视为真空）。

螺线管处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B 随时间t 变化的B -t 图像如图（b ）所示。

一电荷量为q 的颗粒在t 1~t 2时间内悬停在电容器中，重力加速度大小为g ，静电力常量为k 。

则（ ）A ．颗粒带负电B ．颗粒质量为12121()()qNS B B g t t --C ．t 1~t 2时间内，a 点电势高b 点电势D ．电容器极板带电量大小为122121S ()4π()NS B B kd t t --8．（2021·全国高三专题练习）如图所示，间距为L 的光滑平行金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一端接阻值为R 的电阻。

一电阻为r 、质量为m 的导体棒放置在导轨上，在外力F 作用下从t ＝0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律v ＝v m sin ωt ，不计导轨电阻。

求：(1)从t ＝0到2t πω=时间内电阻R 产生的热量； (2)从t ＝0到2t πω=时间内外力F 所做的功。

9．（2021·山西省长治市第二中学校高二期末）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。

质量分别为m和0.5m 的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。

图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。

质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。

已知绝缘棒a 滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，重力加速度为g。

求：(1)绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时金属棒b的速度大小；(2)金属棒b进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小。

10．（2021·全国高三专题练习）如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L= 1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R= 0.40Ω的电阻，质量为m= 0.01kg、电阻为r= 0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。

现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)磁感应强度B的大小；(3)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，内阻R上产生的热量。

11．（2021·民勤县第四中学高二期末）如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时下列说法准确的是（）A．P、Q将互相靠拢B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度一定大于gD．磁铁下落过程机械能守恒12．（2021·海原县第一中学高二期末）矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间的变化规律如图所示，则：线圈回路的感应电动势E。

和在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力F是（）A．2V、4N B．5V、3N C．2V、0.32N D．5V、4N13．（2021·海原县第一中学高二期末）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲（左）匀速运动到位置乙（右），则（）A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力为零D．导线框进入磁场时，受到的安培力为零14．（2021·海原县第一中学高二期末）研究表明，地球磁场对鸽子辨别方向起到重要作用。

若磁场的大小为5×10-5T，鸽子翼展长度约0.5m，当鸽子以20m/s的速度飞翔时，两边翅膀间的感应电动势约为（）A．50mV B．5mV C．0.5mV D．0.5V15．（2021·全国高三专题练习）电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象。

在如图所示的实验电路中，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计。

在t ＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S。

在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中，可能正确的是（）A．B．C．D．16．（2021·全国高三专题练习）在一空间有方向相反，磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b（b ）的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。

从某时刻起磁感应强度在Δt时间内均匀减小到2B ，则此过程中该线圈产生的感应电动势大小为（ ）A ．()222B b a t π-∆ B ．()222B b a t π-∆ C ．()22B b a t π-∆ D ．()2222B b a tπ-∆ 17．（2021·徐汇区·上海中学高三一模）厂商通过在手机背面安装感应线圈来实现无线充电，如图是一种结构紧凑的双层感应线圈设计图，a 、b 为线圈的两端。

当线圈处在向上增强的磁场中时，感应电流流向及两线圈之间的安培力方向应为（ ）A ．从a 端流出，两层线圈相互排斥B ．从a 端流出，两层线圈相互吸引C ．从b 端流出，两层线圈相互排斥D ．从b 端流出，两层线圈相互吸引18．（2021·柳林县联盛中学校高二期末）关于电场和磁场的有关问题，下列说法中正确的是（）A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．由FEq=可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比C．导体切割磁感线产生的电动势为E=BLvD．根据公式FBIL=可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零19．（2021·北京高三期末）如图甲所示，N＝200匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r＝2Ω，其两端与一个R＝48Ω的电阻相连。

线圈内有垂直纸面向里的磁场，磁通量按图乙所示规律变化。

下列选项正确的是（）A．电阻R两端b点比a点电势高B．电阻R两端的电压大小为10VC．0.1s时间内非静电力所做的功为0.2JD．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C20．（2021·北京西城区·高二期末）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。

A 和B 是两个相同的小灯泡。

则（ ）A ．当开关S 突然闭合时，A 灯泡马上亮，B 灯泡逐渐亮B ．当开关S 突然闭合时，A 、B 灯泡均马上亮，之后B 灯泡逐渐熄灭，A 灯泡变得更亮C ．当开关S 由闭合变为断开时，A 灯泡逐渐熄灭，B 灯泡闪亮之后再熄灭D ．当开关S 由闭合变为断开时，A 灯泡马上熄灭，B 灯泡闪亮之后再熄灭21．（2021·上海市大同中学高三期末）足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨所在平面水平、电阻不计。