高考物理专项限时集训十一电磁感应.docx

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高考物理专项限时集训十一电磁感应

2019高考物理专项限时集训（十一）：

电磁感应

（时间：

45分钟）

1、如图11－1所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动、转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动、对这个实验现象的描述和解释，以下说法中正确的选项是（）

A、铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的

B、铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的

C、铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大

D、铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零

2、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直、关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，以下表述正确的选项是（）

A、感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D、感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

图11－2

3、如图11－2所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，金属导体棒AB垂直放在导轨上，并与导轨保持良好接触，导体棒电阻为R，导轨电阻不计，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B.当金属导体棒AB由静止开始向下运动一段时间T0后，再接通开关S，图11－3为导体棒运动的V－T图象，其中不可能正确的选项是（）

图11－3

4、如图11－4所示，两块水平放置的金属板距离为D，用导线、开关S与一个N匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中、两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为M、电量为＋Q的小球、开关S闭合前传感器上有示数，开关S闭合后传感器上的示数变为原来的2倍、线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是（）

A、正在减弱，

＝

B、正在减弱，

＝

C、正在增强，

＝

D、正在增强，

＝

5、如图11－5所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”、干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路、线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多、从开关闭合时开始计时，图11－6为流经电流计的电流大小I随时间T变化的图象，其中正确的选项是（）

6、如图11－7所示，在水平放置的两条平行光滑导轨上有一垂直于导轨的金属棒AB，匀强磁场跟轨道平面垂直，磁场方向如下图、导轨接有阻值为R1＝5Ω、R2＝6Ω的两个定值电阻及滑动变阻器R0，其余电阻不计、电路中的电压表量程为0～10V，电流表的量程为0～3A、现将R0调至30Ω，用F＝40N的水平向右的力使AB沿导轨向右平移，当AB达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏、以下说法正确的选项是（）

图11－7

①当棒AB达到稳定状态时，电流表满偏

②当棒AB达到稳定状态时，电压表满偏

③当棒AB达到稳定状态时，棒AB的速度是1M／S

④当棒AB达到稳定状态时，棒AB的速度是2.25M／S

A、①③B、①④C、②③D、②④

7、如图11－8甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30M、导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40Ω.导轨上停放一质量M＝0.10KG、电阻R＝0.20Ω、长度也为L＝0.30M的金属杆AB，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下、用一外力F沿水平方向拉金属杆AB，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间T变化的关系如图乙所示，以下说法中不正确的选项是（）

A、金属杆做匀加速直线运动

B、第2S末外力的瞬时功率为0.35W

C、如果水平外力从静止开始拉动杆2S所做的功为0.35J，那么金属杆上产生的焦耳热为0.15J

D、如果水平外力从静止开始拉动杆2S所做的功为0.35J，那么金属杆上产生的焦耳热为0.05J

8、如图11－9甲所示，足够长的U形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，那么金属棒AB在这一过程中（）

图11－9

A、运动的平均速度大小为

V

B、下滑位移大小为

C、产生的焦耳热为QBLV

D、受到的最大安培力大小为

SINθ

9、如图11－10所示，两根足够长的金属导轨AB、CD竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计、在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡、整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直、现将一质量为M、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放、金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好、某时刻后两灯泡保持正常发光、重力加速度为G.求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率、

图11－10

10、有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图11－11所示，该机底面固定有间距为L、长度为D的平行金属电极、电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为D的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻、假设橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：

（1）橡胶带匀速运动的速率；

（2）电阻R消耗的电功率；

（3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功、

专题限时集训（十一）B【专题十一电磁感应】

（时间：

45分钟）

1、如图11－12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BY＝

，Y为该点到地面的距离，C为常数，B0为一定值、铝框平面与磁场垂直，直径AB水平，铝框由静止释放下落的过程中（空气阻力不计）（）

图11－12

A、铝框回路磁通量不变，感应电动势为0

B、铝框回路中感应电流沿顺时针方向，直径AB两点间电势差为0

C、铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度G

D、直径AB受安培力向上，半圆弧AB受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于G

2、如图11－13甲所示，矩形金属导线框ABCD在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间T变化的图象如图乙所示、T＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，那么在0～4S时间内，图11－14表示线框AB边所受的安培力F（规定向左为正）随时间T变化的图象，其中正确的选项是（）

3、某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图11－15所示的电路、检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象、虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因、你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（）

A、电源的内阻较大

B、小灯泡电阻偏大

C、线圈电阻偏大

D、线圈的自感系数较大

图11－16

4、如图11－16所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨CD、EG处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆AB与导轨接触良好、在两根导轨的端点C、E之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计、现用一水平向右的外力F1作用在金属杆AB上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆AB始终垂直于导轨、金属杆受到的安培力用F2表示，图11－17表示F1与F2随时间T变化的关系图象，其中可能正确的选项是（）

图11－17

5、如图11－18所示，水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R，导轨左、右两区域的分别处在方向相反、与轨道垂直匀强磁场中，方向如下图，设左、右区域磁场的磁感应强度为B1和B2，虚线为两区域的分界线、一根金属棒AB放在导轨上并与其正交，棒和导轨的电阻均不计、金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在虚线左边区域中恰好以速度为V做匀速直线运动，导轨足够长，那么可知（）

图11－18

A、当B2＝B1时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度

做匀速直线运动

B、当B2＝B1时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度2V做匀速直线运动

C、当B2＝

时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度4V做匀速运动

D、当B2＝

时，棒进入右边区域先做加速运动，最后以速度2V做匀速运动

6、如图11－19所示，正方形线框的边长为L，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域、磁场的宽度大于L，以I表示导线框中感应电流的大小，从线圈进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，图11－20为I－T关系图象，其中可能正确的选项是（）

7、如图11－21甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计、两质量、长度均相同的导体棒C、D，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度H处、磁场宽为3H，方向与导轨平面垂直、先由静止释放C，C刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放D，两导体棒与导轨始终保持良好接触、用AC表示C的加速度，EKD表示D的动能，XC、XD分别表示C、D相对释放点的位移、图11－21乙中正确的选项是（）

图11－21

8、如图11－22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）流经电流表的电流的最大值IM.

图11－22

9、如图11－23所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L＝0.5M，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，两棒质量均为M＝0.02KG，电阻均为R＝0.1Ω，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＝0.2T，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＝10M／S2，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＝0.1J的热量，力F做的功W是多少？

专题限时集训〔十一〕A

1、A【解析】根据楞次定律可知：

感应电流产生的效果总是阻碍磁通量的变化，所以二者转动方向一定相同（也可以由受力分析得出相同结论），要产生感应电流，铝框就要切割磁感线，磁铁转速与铝框转速就要有差值，不可能相等，选项A正确，B错误；当铝框平面与磁场方向垂直时，铝框不切割磁感线，感应电流为零，选项C错误；铝框平面与磁场方向平行时，铝框竖直边垂直切割磁感线，电流最大，所受磁场力也最大，选项D错误、

2、C【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝N

，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率（磁通量变化的快慢）成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势（增强或减弱），故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误、

3、C【解析】接通开关S前，导体棒做自由落体运动，设T0时刻导体棒速度为V.此时接通开关S应有三种可能情况：

①如果MG＝

，那么导体棒自T0时刻开始做匀速运动；②如果MG》

，那么自T0时刻开始做加速度减小的加速运动；③如果MG《

，那么自T0时刻开始做加速度减小的减速运动、由以上分析可知选项C不可能正确、

4、B【解析】由题意可知