高考复习 电磁感应学案打包.docx

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高考复习电磁感应学案打包

12-1电磁感应现象感应电流的方向

班级________学号_______姓名______________

1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）

A．感应电流的磁场跟原来的磁场的方向相反

B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流

D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化

2．线圈在长直导线电流的磁场中，如图12-1-1所示，当线圈做以下运动时，线圈中能产生感应电流的是（）

A．向右平动B．向下平动

C．绕轴转动（ad边向外）D．从纸面向纸外平动

3．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图12-1-2所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置1和位置2时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（）

A．位置1逆时针方向，位置2逆时针方向

B．位置1逆时针方向，位置2顺时针方向

C．位置1顺时针方向，位置2顺时针方向

D．位置1顺时针方向，位置2逆时针方向

4．如图12-1-3所示，圆形金属导线平放在水平桌面上，有一带正电的微粒以水平速度v0从环的上表面距环心d处飞过，则带电微粒通过环的过程中，环中感应电流的方向是（）

A．始终为顺时针方向B．始终为逆时针方向

C．先为顺时针方向，后为逆时针方向D．先为逆时针方向，后为顺时针方向

5．如图12-1-4所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置1经过位置2到位置3，位置1和3都很靠近2．在这个过程中，线圈中感应电流（）

A．沿abcda流动

B．沿dcbad流动

C．由1到2是沿abcda流动，由2到3是沿dcbad流动

D．由1到2是沿dcbad流动，由2到3是沿abcda流动

6．如图12-1-5所示，在一固定圆柱磁铁的N极附近置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈水平中心线xx′轴重合．下列说法正确的是（）

A．当线圈刚沿xx′轴向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba

B．当线圈刚沿xx′轴转动时（ad向外，bc向里），线圈中有感应电流，方向为adcba

C．当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba

D．当线圈刚沿yy′轴转动时（ab向里，cd向外），线圈中有感应电流，方向为abcda

7．在匀强磁场中放一平行金属导轨，导轨跟放置在磁场外的大线圈M相连接，如图12-1-6所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，假定除ab导线外其余部分电阻不计，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向感应电流，导线ab需（）

A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向右运动D．加速向左运动

8．如图12-1-7所示，两平行长直导线通有大小和方向都相同的电流，矩形线圈abcd处在两导线之间，线圈平面与两长直导线在同一平面内，线圈从靠近导线M向右平动直至导线N，则产生的感应电流方向为（）

A．始终abcdaB．始终adcba

C．先abcda，再变为adcbaD．先adcba，再变为abcda

9．1931年，英国物理学家狄拉克在理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子．如图12-1-8，有一个磁单极子（N极）从a点开始穿过线圈后从b点飞过，那么，线圈中感应电流的方向为（）

A．沿QMP方向B．沿PMQ方向

C．先QMP方向，后PMQ方向D．先PMQ方向，后QMP方向

10．通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上，A环在螺线管的正中间，当螺线管中电流方向如图12-1-9所示，且电流I正在减小时，下列说法中正确的是（）

A．A环有缩小的趋势B．A环有扩张的趋势C．A环向左运动D．A环向右运动

11．如图12-1-10所示，两相同的金属圆环套在一根很长的光滑绝缘杆上，将一条形磁铁从右向左插入环中（未穿出）的过程中，两环的运动情况是（）

A．同时向左运动，距离减小B．同时向左运动，距离增大

C．同时向左运动，距离不变D．同时向右运动，距离变小

12．如图12-1-11所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为（）

A．受力向右B．受力向左C．受力向上D．受力为零

13．如图12-1-12所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个大小、质量完全一样的水平导体圆盘，它们彼此用用导线连接（边缘处通过滑环连接），当圆盘a转动时，圆盘b将（）

A．总是与a沿相同的方向转动B．总是与a沿相反的方向转动

C．若B1、B2同向，a、b转向相同D．若B1、B2反向，a、b转向相同

12-1电磁感应现象感应电流的方向

1．D

2．ACD

3．B

4．D

5．A

6．CD

7．CD

8．A

9．A

10．A

11．A

12．A

13．D

12-2感应电动势的方向和大小

班级________学号_______姓名______________

1．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φ1，右方机翼末端处的电势为φ2（）

A．若飞机从西往东飞，φ1比φ2高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高

C．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高

2．如图12-2-1所示，直导线AB中通以向上的电流I，正右方有一不闭合的线圈，则能使线圈的D端比C端电势高的方法是（）

A．将线圈向右平动B．将线圈向上平动C．增大I时

D．改变连接导线AB的电源极性，使I的方向由向上变为向下的过程中

3．某空间存在方向竖直向下的匀强磁场，一根直导线水平抛出，在此直导线下落的过程中，产生的感应电动势将（）

A．逐渐增大B．逐渐减小C．为零D．不变

4．如图12-2-2所示，矩形线圈由位置A开始下落，如果在磁场中受到的磁场力总是小于重力，则它通过A、B、C、D四个位置时（B、D位置恰使线圈面积有一半在磁场中），加速度的关系为（）

A．aA>aB>aC>aDB．aA=aC>aB>aD

C．aA=aC>aD>aBD．aA=aC>aB=aD

5．图12-2-3中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角．E、F分别为PS与PQ的中点．关于线框中的感生电流，正确的说法是（）

A．当E点经过边界MN时，线框中感生电流最大

B．当P点经过边界MN时，线框中感生电流最大

C．当F点经过边界MN时，线框中感生电流最大

D．当Q点经过边界MN时，线框中感生电流最大

6．如图12-2-4所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中，当线框向右运动时，下面说法正确的是（）

A．R中无电流

B．R中有电流，方向为E→M

C．ab中无电流

D．ab中有电流，方向为a→b

7．如图12-2-5所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）

A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势

B．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差

C．MN间有电势差，所以电压表有读数

D．因为无电流通过电压表，所以电压表无读数

8．如图12-2-6所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度B随时间均匀变化，线圈的电阻率不变，用下述哪个方法可使线圈上感生电流增加1倍（）

A．把线圈匝数增加1倍

B．把线圈的半径增加1倍

C．把线圈面积增加1倍

D．改变线圈轴线对于磁场的方向

9．如图12-2-7所示，导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断正确的是（）

A．AB向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大

B．AB向左减速运动时，电流表中有电流方向由a→b

C．AB向左匀速运动时，电流表中有电流方向由a→b

D．AB向右加速运动时，电流表中有电流方向由b→a

10．如图12-2-8所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，在线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，电阻的一端b与地相连，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图线B-t所示，求：

（1）从记时起在t=3s，t=5s时穿过线圈的磁通量是多少？

（2）a点的最高电势和最低电势各是多少？

11．如图12-2-9所示，矩形线圈abcd绕OO′轴在B=0.2T的匀强磁场中以120r/min的转速匀速转动，已知ab=20cm，bc=40cm，线圈共100匝，当线圈从如图位置开始转过90°，则

（1）磁通量的变化量、磁通量的平均变化率、线圈产生的平均感应电动势分别为多少？

（2）始末位置时感应电动势分别为多少？

12-2感应电动势的方向和大小

1．AC

2．AD

3．D

4．B

5．B

6．B

7．BD

8．B

9．D

10．

（1）

Wb，

Wb；

（2）3.2V，

0.8V。

11．

（1）0.016Wb，0.128Wb/s，12.8V；

（2）0；6.4π。

12-3电磁感应的应用一：

与电路综合

班级________学号_______姓名______________

1．如图12-3-1所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的矩形线框，导体MN有电阻，可在ad边与bc边上无摩擦滑动，且接触良好．线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中，当MN由靠ab边处向cd边匀速滑动的过程中，以下说法正确的是（）

A．MN中电流先减小后增大

B．MN两端电压先增大后减小

C．MN上拉力的功率先减小后增大

D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

2．如图12-3-2所示，用同样导线制成的圆环a和b所包围的面积之比为4:

1，直线段导线的电阻可忽略不计，将a环放在垂直于环面且均匀变化的匀强磁场内，b环放在磁场外，A、C两点间的电势差为U1，若将b环和a环互换位置，A、C两点间的电势差为U2，则U1:

U2=_____．

3．如图12-3-3所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B．一半径为b，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合．在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量Q=________．

4．如图12-3-4所示，金属三角形导轨COD上放一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v向右匀速平动．如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率相同，那么在MN运动过程中，推导说明闭合回路中的

（1）感应电动势的变化规律；

（2）感应电流的变化规律．

5．半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．

（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间（如图12-3-5所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流．

（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90º，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt=（4/π）T/s，求L1的功率．

6．如图12-3-6所示．有一磁感应强度B=0.40T的匀强磁场，其磁场线垂直地穿过半径l=20cm的金属圆环．OA是一根金属棒，它贴着圆环沿顺时针方向绕O点匀速转动，OA棒的电阻R=0.40Ω，电路上的三只电阻R1=R2=R3=6.0Ω，圆环和其他导线的电阻不计．当电阻R3消耗的电功率P3=0.060W时，OA棒的角速度应是多少？

7．如图12-3-7所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻．导轨上跨放着一根长为L=0.2m，每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d．当金属棒以速度v=4.0m/s向左作匀速运动时，试求：

（1）电阻R中的电流强度大小和方向；

（2）使金属棒作匀速运动的外力；（3）金属棒ab两端点间的电势差．

8．如图12-3-8所示，长为L、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，量程为0—3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0-1.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒右移．当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏．而另一个电表未满偏．问：

（1）此满偏的电表是什么表?

说明理由．

（2）拉动金属棒的外力F多大?

（3）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量．

12-3电磁感应的应用一：

与电路综合

1．ABC

2．2:

1

3．

4．

（1）设

，

；

（2）

，恒定不变。

5．

（1）0.4A；

（2）

W

6．90rad/s

7．

（1）0.4A，N

Q；

（2）0.02N，方向向左；（3）0.32V。

8．

（1）电压表；

（2）1.6N；（3）0.25C。

12-4电磁感应的应用二：

线框穿磁场

班级________学号_______姓名______________

1．如图12-4-1所示，三个线框是用同一种金属材料制成的边长相同的正方形，a线框不闭合，b和c都闭合，b线框的导线比c线框的导线粗，将它们在竖直平面内从相同高度由静止释放，图中水平虚线的下方是方向垂直于线框所在面的匀强磁场．下列关于三个线框落地时间的说法正确的是（）

A．三个线框同时落地B．a线框最先落地

C．b线框比c线框后落地D．b线框和c线框同时落地

2．有界的水平方向匀强磁场，上下两个界面MN和PQ间的距离为

，一个边长为

的正方形线框从高处自由落下，如图12-4-2（甲）所示，进入MN界面的过程中，线框的两个边始终与MN平行，线框中的感应电流i随时间t变化的图象如图12-4-2（乙）所示．从线框的下边从PQ界面穿出时开始计时，线框从磁场中穿出时感应电流随时间变化的图象可能是下列选项中的（）

3．把一只矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出．第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2=2v1．若两次拉力所做的功分别为W1和W2，两次做功的功率分别为P1和P2，两次线圈产生的热量为Q1和Q2，则下述结论正确的是（）

A．W1=W2，P1=P2，Q1=Q2B．W1＞W2，P1＞P2，Q1=Q2

C．W1=2W2，2P1=P2，2Q1=Q2D．W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q1

4．如图12-4-3所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与ab边平行．若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（）

A．W1=W2B．W2=2W1

C．W1=2W2D．W2=4W1

5．如图12-4-4所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度v匀速穿过宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场过程中：

若L＜d，产生的电能为多少？

若L＞d，产生的电能为多少？

6．一个质量m=16g，长L=0.5m，宽d=0.1m的矩形线圈，其电阻r=0.1Ω，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入一个匀强磁场，如图12-4-5所示，当线圈刚进入磁场时，由于磁场力的作用，正好做匀速运动，求：

（1）磁场的磁感应强度B；

（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间Δt=0.15s，则磁场区域的高度h2为多少？

（g取10m/s2）

7．如图12-4-6所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽s的无磁场区Ⅱ．有一边长为l（l＞s），电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动．

（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ，和刚进入磁场区Ⅲ时，通过ab边的电流的大小和方向．

（2）把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功．

8．如图12-4-7所示，一个边长L1=0.5m的正方形金属框abcd，质量为m=0.1kg，整个金属回路电阻R=0.5Ω，金属框放在光滑不导电的斜面上，斜面的倾角θ=30°，斜面上有一宽度L2=0.5m、方向垂直斜面向下、磁感应强度为B=0.5T的有界匀强磁场，金属框由静止开始下滑，正好匀速通过匀强磁场，金属框匀速通过匀强磁场区域后继续下滑了S=1.6m，金属框ab恰好到达斜面底端，若金属框ab边到达斜面底端时金属框的动能为Ek=1.6J．求：

（1）金属框开始下滑时，ab边距磁场上边界的距离L；

（2）金属框在下滑过程中产生的热量Q．（g=10m/s2）

12-4电磁感应的应用二：

线框穿磁场

1．BD

2．C

3．D

4．B

5．

，

6．

（1）0.4T；

（2）1.55m

7．

（1）

；

；

（2）

8．

（1）1.6m；

（2）0.5J

12-5电磁感应的应用三：

单导轨问题

班级________学号_______姓名______________

1．如图12-5-1所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一长直金属棒ab可以沿框自由滑动．当ab由静止开始下滑一段时间后，合上开关S，则ab将可能做（）

A．加速运动B．减速运动C．匀速运动D．无法确定

2．如图12-5-2所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉．若保持拉力恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2v作匀速运动；若保持拉力的功率恒定，经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则（）

A．t2=t1B．t2

3．如图12-5-3所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻为r的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，在这过程中（）

A．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

B．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上及金属棒ab上发出的焦耳热

4．如图12-5-4所示，U形导体框架宽L=1m，其平面与水平面的交角α=30°，框架电阻忽略不计．匀强磁场与框架平面垂直，磁感应强度B=0.2T．一质量m=0.2kg、电阻R=0.1Ω的导体棒跨放在U形框架上，并且能无摩檫的滑动．设框架有足够长，求：

（1）ab棒下滑的最大速度vm；

（2）在最大速度vm时，在棒上释放出的电功率．

5．如图12-5-5所示，金属杆AB受一冲量作用后以速度v0沿水平面内的导轨运动，经一段时间后而停止，AB的质量为m，导轨宽为L，电阻为R，其余电阻不计，磁感应强度为B，棒和导轨间动摩擦因数为μ，测得整个过程中通过导线的电量为q，求：

（1）整个过程中产生的电热Q；

（2）AB杆的运动时间t．

6．如图12-5-6所示，表面光滑的足够长的平行金属导轨M、N水平放置，左端与一电动势为

、内阻为r的电源连接．导轨间距为d，电阻不计．导轨上放有一根质量为m的细棒P，棒的电阻为R．导轨所在的空间有垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．求：

（1）闭合开关S的瞬间棒P的加速度．

（2）从闭合开关S到棒P速度达到最大的过程中，通过棒P的电荷量和电源消耗的总能量分别为多少？

7．如图12-5-7所示，电动机牵引一根原来静止的长L为1m，质量m为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为3Ω．导体棒与竖直放置的导轨紧密接触，导轨处于方向与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B为1T．当导体棒上升h为5.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为5.75J．电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A．电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：

（1）棒能达到的稳定速度?

（2）棒从静止到达到稳定速度所需的时间?

8．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（如图12-5-8左图），金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图12-5-8右图所示．（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω；磁感应强度B为多大？

（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量？

其值为多少？

12-5电磁感应的应用三：

单导轨问题

1．ABC

2．BD

3．A

4．

（1）2.5m/s；

（2）2.5W

5．

（1）

；

（2）

．

6．

（1）

；

（2）

；（3）

．

7．

（1）3m/s；

（2）2s．

8．

（1）加速度不断减小的加速运动；

（2）B=1T；（3）f=2N，μ=0.4．

12-6电磁感应的应用四：

双导轨、双电源问题等

班级________学号_______姓名______________

1．如图12-6-1所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量相同的金属棒a和b，和导轨紧密接触且可自由移动．先固定a，释放b，当b速度达到10m/s时，再释放a，经1s时间a的速度达到12m/s，则（）

A．当va=12m/s时，vb=18m/s

B．当va=12m/s时，vb=22m/s

C．若导轨很长，它们最终速度必相同

D．它们最终速度不相同，但速度差恒定

2．两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M>m．用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧．两金属杆都处在水平位置，如图12-6-2所示．整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．若金属杆ab正好匀