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)

2021届高三物理 二轮复习 全国I 卷 电磁感应 1.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN PQ 、所在平面与水平面成θ角,M P 、两端接一电阻R ,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.0t =时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒的电阻为r ,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示.下列关于导体棒运动速度v 、外力F 、流过R 的电荷量q 以及闭合回路中磁通量的变化率t Φ∆∆随时间变化的图像正确的是( )A. B. C. D.2.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在t ∆时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B ,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.22Ba t ∆ B.22nBa t ∆ C.2nBa t ∆ D.22nBa t ∆3.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验,如图所示.在一块绝缘圆盘上中部安一个线圈,并接有电源,圆盘的四周固定有许多带负电的小球,将整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦,当电源接通的瞬间,下列关于圆盘的说法中正确的是( )A.圆盘将逆时针转动(俯视)B.圆盘将顺时针转动(俯视)C.圆盘不会转动D.圆盘先逆时针转再顺时针转(俯视)4.1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是( )A.圆盘上没有产生感应电动势B.圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动5.如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合与断开时,A、B灯泡的发光情况是( )A.S刚闭合后，灯泡B亮一下又逐渐变暗B.S刚闭合后，灯泡A 亮一下又逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后，灯泡A和B一样亮D.S闭合足够长时间后，灯泡A、B都熄灭6.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场与导轨平面垂直,阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置.0t 时,将开关S由1掷到2.q i v、、和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和棒的加速度,则下列图像中正确的是( )A. B. C. D.7.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,下列图中线框A B、两端电压ABU与线框移动距离x 的关系图像正确的是( )A. B. C. D. 8.如图所示，有一个边界为正三角形的匀强磁场区域，边长为a ，磁感应3，宽为2a ，平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿过磁场区域，导体框中感应电流的正方向为逆时针方向，以导体框刚进入磁场时为0t =时刻，则导体框中的感应电流随时间变化的图象是( )A. B. C. D. 9.在光滑水平桌面上有一边长为l 的正方形线框,abcd bc 边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg ,三角形腰长为l ,磁感应强度方向竖直向下,a b e f 、、、在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F 作用下向右匀速穿过磁场区域,线框中感应电流i t -图像正确的是(以逆时)( )针方向为电流的正方向,时间单位为lvA. B. C. D.10.如图所示,在光滑水平桌面上有一正方形导线框;在导线框右侧有匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.让线圈由位置1通过匀强磁场区域运动到位置2,下列说法中正确的是( )A.线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且进入的速度越大,感应电流越大B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流是恒定的C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大D.线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有逆时针方向的感应电流11.如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为mΦ，线框中产生的最大感应电动势为E,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下列说法正确的是( ) mA.线框转动的角速度为mm E ΦB.线框中的电流方向在图示位置发生变化C.当穿过线框的磁通量为m Φ时,线框中的感应电动势为m ED.若线框的转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半 12.如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN M N ''、电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场.现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab cd 、放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN 方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN 垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )A.回路中有顺时针方向的感应电流B.回路中的感应电流不断增大C.回路中的热功率不断增大D.两棒所受安培力的合力不断减小 13.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向里为正方向,变化规律如图乙所示.在0t =时刻,两平行金属板之间中心有一质量为m 、电荷量为q 的微粒恰好处于静止状态,则以下说法正确的是( )A.微粒带负电荷B.第2 s 内上极板带正电C.第3 s 内上极板带负电D.第2 s 末两极板之间的电场强度大小为20.2πV/m r d14.如图所示,相距为L 的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R ,其余电路电阻都不计,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B .现将质量为m 的导体棒由静止释放,当棒下滑到稳定状态时,速度为v .下列说法错误的是( )A.导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动B.当导体棒速度达到3v 时加速度大小为2sin 3g θC.导体棒的a 端电势比b 端电势高D.导体棒达到稳定状态后,电阻R 产生的焦耳热等于重力所做的功15.如图所示,AB CD 、为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中,AB CD 、的间距为L ,左右两端均接有阻值为R 的电阻.质量为m 、长为L ,且不计电阻的导体棒MN 放在导轨上,甲、乙为两根相同的轻质弹簧,弹簧一端与MN 棒中点连接,另一端均被固定.导体棒MN 与导轨接触良好.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN 具有水平向左的初速度0v ,经过一段时间,导体棒MN 第一次运动到最右端,这一过程中,A C 、间的电阻R 上产生的焦耳热为Q ,则( )A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为2202B L v RB.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热等于23Q C.当导体棒第一次到达最右端时,每根弹簧具有的弹性势能为20122mv Q -D.当导体棒第一次回到初始位置时,A C 、间电阻R 的热功率为016.如图甲所示,边长为0.1 m 的正方形单匝线框abcd 中存在垂直线框平面的匀强磁场,以垂直平面向里为正方向,磁场随时间变化的图像如图乙所示。

专题36 电磁感应图像问题一、单选题1.如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）【答案】C【解析】由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈ab中的磁场是均匀变化的，则线圈ab中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项C正确．2.如图甲所示闭合矩形导线框abcd固定在磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的的规律如图乙所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是（）【答案】D【解析】由图示B－t图象可知，0～1 s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，为负值；1～2 s内，磁通量减小，感应电流是顺时针，为正值；2～3 s内，磁通量不变，无感应电流；3～4 s内，B的方向垂直纸面向外，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的，故A、B错误．由左手定则可知，在0～1 s内，ad受到的安培力方向水平向右，是正的；1～2 s安培力向左，是负的，2～3 s时间内，无感应电流，没有安培力，3～4 s，安培力向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝＝，感应电流I＝＝，由B－t图象可知，在0～2 s和3～4 s内，是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力F＝BIL，I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故C错误，D正确，故选D.3.如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。

现有一边长为的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是（）【答案】C【解析】线框进磁场过程，磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流产生反向的磁场，所以感应电流为逆时针方向，即正方向。

2021高考二轮专题复习专题12电磁感应精编专题练6（含解析）1．下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是A．亚里士多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B．牛顿通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量C．安培通过实验研究，发现了电流的磁效应D．法拉第通过实验研究，发现了电磁感应现象2．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（）A．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭D．合上S，A、B逐渐变亮，最后A、B一样亮3．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC 为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度 逆时针匀速转动，则（）A．通过电阻R的电流方向由a经R到OB．导体棒O端电势低于C端的电势C．回路中的感应电流大小为2 Br RωD．外力做功的功率为224 4B rR ω4．如图所示，圆形闭合线圈处于匀强磁场中，磁感线与线圈平面平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径．以下情形中线圈中能产生感应电流的是（）A．使线圈以ac为轴转过60ºB．使线圈以bd为轴转过60ºC．使线圈沿垂直纸面向外平动D．使线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动5．如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动情况可能是()。

A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向左运动D．加速向左运动6．一正三角形导线框高为从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域．两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于xOy平面，磁场区域宽度均为a．则感应电流I与线框移动距离x的关系图象可能是（以逆时针方向为感应电流的正方向A ．B ．C ．D ．7．很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示．自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动．已知该磁场的磁感应强度大小为B ，圆盘半径为l ，圆盘电阻不计．导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连，导线两端a 、b 间接一阻值为R 的小灯泡．后轮匀速转动时，用电压表测得a 、b 间电压为U ．则下列说法正确的是A ．a 连接的是电压表的正接线柱B ．若圆盘匀速转动的时间为t ，则该过程中克服安培力做功22U Q t RC ．自行车后轮转动的角速度是22U Bl D ．自行车后轮边缘的线速度大小是2U Bl 8．如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动情况是（ ）A．向左匀速移动B．向左加速移动C．向右减速移动D．向右加速移动9．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）A．充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B．充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D．无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能10．如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口．假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转．忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．若仅增强永磁体的磁性，则其穿出铝管时的速度变小B．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的时间缩短C．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D．在永磁体穿过铝管的过程中，其动能的增加量等于重力势能的减少量11．在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd，这两根导电棒的速度分别为v1、v2，如图所示，ab 棒上没有感应电流通过，则一定有（）A．v1>v2B．v1<v2C．v1≠v2D．v1=v212．从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中，图为瑞士科学家科拉顿的实验场景，关于科拉顿实验的说法正确的是（）A．实验过程没有感应电流的产生B．观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C．观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机13．如图甲所示，无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上，导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正)．与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内，AB边平行于直导线，则A．0~t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DB．t0~2t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DC．0~t0时间内，导线框所受安掊力的大小先增大后减小D．t0~2t0时间与2t0~3t0时间内，导线框所受安培力的方向均向右14．如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差U ab随时间变化的图像正确的是（）A．B．C．D．15．如图所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde 的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c 运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则A．在t1时间内回路中的感应电动势增大B．在t2时间内a、e间的电压增大C．在t1时间内F保持不变D．在t2时间回路中的热功率增大16．如图所示是研究自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两灯泡的亮度相同．调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S．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，再断开开关，断开瞬间，A1灯闪亮一下再熄灭D．稳定后，再断开开关，断开瞬间，仍有电流流过A2灯，方向向右17．A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比:2:1A Br r=，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图所示．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，两导线环的感应电动势大小之比ABEE和流过两导线环的感应电流大小之比ABII产分别为（）A．2ABEE=B．1ABEE=C．12ABII=D．14ABII=18．如图所示，一足够长的通电直导线水平放置，在导线的正下方有一闭合矩形线圈abcd与导线在同一平面内，且ad边与导线平行，下列情形中能使线圈产生感应电流的是（）A．线圈沿平行于导线的方向向右平移B．线圈以导线为轴转动C．线圈绕bc边转动D．线圈不动，逐渐增大直导线中的电流19．如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。

解密11 电磁感应ΔΔsin E n t E Blv Φθ⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎨电路闭合产生感应电流的条件磁通量发生变化电磁感应现象感生电动势感应电动势动生电动势公式电路问题法拉第电磁感应定律图象问题应用能量问题电磁感应力电综合问题楞次定律感应电流方向判断右手定则：适用于导体切割磁感线的情况定义自感自感电动势自感系数自感、互感、涡流互感变压器原理涡流⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1 法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1．内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

2．公式：E ntΦ∆=∆，其中n 为线圈匝数。

3．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率tΦ∆∆和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系。

二、法拉第电磁感应定律的应用1．磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ=B ·ΔS ，则B SE n t ∆=∆； 2．磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ=ΔB ·S ，则B SE nt∆=∆； 3．磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ=Φ末–Φ初，2211B S B S B SE nn t t-∆∆=≠∆∆；4．在图象问题中磁通量的变化率tΦ∆∆是Φ-t 图象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。

三、导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1．公式E =Blv 的使用条件 （1）匀强磁场；（2）B 、l 、v 三者相互垂直；（3）如不垂直，用公式E =Blv sin θ求解，θ为B 与v 方向间的夹角。

2．“瞬时性”的理解（1）若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势；（2）若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E Bl v =。

2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编电磁感应（含解析）1.如图甲所示，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的(规定向右为安培力F的正方向)( )A. B.C. D.2.某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了如下探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，m。

下列说法正确的是( )此时电子秤的示数为mA.将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于mB.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于C.将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）D.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热3.如图所示，在平行有界匀强磁场的正上方有一等边闭合的三角形导体框，磁场的宽度大于三角形的高度，导体框由静止释放，穿过该磁场区域，在下落过程中BC边始终与匀强磁场的边界平行，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向B.导体框进、出磁场过程，通过导体框横截面的电荷量大小不相同C.导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动D.导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。

电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。

当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。

如图所示(上方为侧视图，下方为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上逆时针运动，此时电磁铁绕组通以图中所示的电流，则( )A.此时真空室中的磁场方向是从上往下B.被加速时，电子运动的半径一定变大C.电子被加速时，电磁铁绕组中电流增大D.被加速时，电子做圆周运动的周期保持不变5.如图所示,半径为r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中,环面与磁感应强度垂直,磁场的磁感应强度大小为B,保持圆环不动,将磁场的磁感应强度随时间均匀增大,经过时间t,磁场的磁感应强度增大到1B,该过程中圆环内产生的焦耳热为Q;保持磁场的磁感应强度1B 不变,将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动,经过时间2t,圆环转过90︒,圆环中电流大小按正弦规律变化,该过程中圆环内产生的焦耳热也为Q,则磁感应强度B和1B的比值为( )A.4π4-B.5π4-C.42π42-D.52π52-6.如图所示，MN是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

电磁感应【原卷】1.（2020·浙江选考7月）如图所示，固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

长为l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO '上，随轴以角速度ω匀速转动。

在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C 、板间距为d 的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。

已知重力加速度为g ，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）A ．棒产生的电动势为212Bl ω B ．微粒的电荷量与质量之比为22gd Br ωC ．电阻消耗的电功率为242B r RπωD ．电容器所带的电荷量为2CBr ω2.如图，PQ 为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O ，半径为L ，空间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，OQ 间连有定值电阻R ，金属杆OA 的A 端位于PQ 上，OA 与导轨接触良好，杆OA 及导轨电阻均不计。

现使OA 杆以恒定的角速度ω绕圆心O 顺时针转动，在其转过π3角度的过程( )A．流过电阻R的电流方向为Q O→B．AO两点间电势差为2B LωC．流过OA的电荷量为2π6 BL RD．要维持OA以角速度ω匀速转动，外力的功率应为224 4ωB LR3.如图所示，水平光滑导轨固定于竖直向上的匀强磁场中，导轨宽度为L，导轨左端接电阻R1和R2，且R1=R，R2=2R．质量为m的导体棒ab垂直导轨静置．现用水平向右大小为F的力拉导体棒，当导体棒位移为x时速度达到最大值v，导体棒始终垂直导轨，导体棒和导轨的电阻均不计．求：（1）磁感应强度大小B；（2）该过程通过电阻R1的电荷量q；（3）该过程电阻R2产生的焦耳热Q．4.如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行，线框边长ad ＝l ，cd ＝2l 。

2021年高考物理二轮复习试卷：电磁感应综合问题
考点一
楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
1.[考查楞次定律的应用]
(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。

实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1所示。

实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。

下列说法正确的是()
图1
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动2．[考查法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则的应用]
图2为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。

若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()
图2
A．恒为
nS(B2－B1)
t2－t1
B．从0均匀变化到
nS(B2－B1)
t2－t1
C．恒为－
nS(B2－B1)
t2－t1
D．从0均匀变化到－
nS(B2－B1)
t2－t1
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2021届高中（高考）二轮物理：电磁感应含答案二轮：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。

回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。

从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是()A．感应电流方向为逆时针方向B．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势的最大值E＝Bd vD．感应电动势的平均值E＝18πBd v2、（双选）如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右3、如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。

现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大4、如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒与磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε'．则ε'ε等于()A．12B．22C．1 D．25、(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。

2021届高考物理二轮复习专题四电磁感应与电路电磁感应真题汇编1.(2020·全国卷I ·T17)如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS 上，OM与轨道接触良好。

空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。

现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′(过程Ⅱ)。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则BB'等于( )A.54B.32C.74D.2 【解析】选B。

由q It=、EIR=、E ntφ∆=∆解得：q nRφ∆=。

过程Ⅰ中流过OM的电荷量22144rB BrqR Rππ==；过程Ⅱ中流过OM的电荷量222()()22rB B B B rqR Rππ'-'-==。

而q1=q2，即24BrRπ=2()2B B rRπ'-，解得32BB'=。

2.(2020·全国卷I ·T19) 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.开关闭合后的瞬时，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合后并保持一段时刻后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合后并保持一段时刻后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合后并保持一段时刻再断开后的瞬时，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【解析】选A、D。

开关闭合后的瞬时，依照安培定则可知，两线圈内的磁场方向水平向右。

因为线圈内的磁通量增加，依照楞次定律可判定直导线内的电流方向由南到北，再依照安培定则可知直导线内的电流在正上方产生的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故选项A正确；开关闭合后并保持一段时刻后，与直导线相连的线圈内磁通量不变，则直导线没有感应电流，故小磁针不动，故选项B 、C 错误；开关闭合后并保持一段时刻再断开后的瞬时，与直导线相连的线圈内磁通量减少，依照楞次定律可判定直导线内的电流方向由北到南，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动，故选项D 正确。

专题四电路与电磁感应1.恒定电流(1)闭合电路中的电压、电流关系:E=U外+U内,I=,U=E-Ir。

(2)闭合电路中的功率关系:P总=EI,P内=I2r,P出=IU=I2R=P总-P内。

(3)直流电路中的能量关系:电功W=qU=UIt,电热Q=I2Rt。

(4)纯电阻电路中W=Q,非纯电阻电路中W>Q。

2.电磁感应(1)判断感应电流的方向:右手定则和楞次定律(增反减同、来拒去留、增缩减扩)。

(2)求解感应电动势常见情况与方法(3)自感现象与涡流自感电动势与导体中的电流变化率成正比,线圈的自感系数L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系。

线圈的横截面积越大,线圈越长,匝数越多,它的自感系数就越大。

带有铁芯的线圈其自感系数比没有铁芯时大得多。

3.交变电流(1)交变电流的“四值”①最大值:为U m、I m,即交变电流的峰值。

②瞬时值:反映交变电流每瞬间的值,如e=E m sinωt。

③有效值:正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为E=、U=、I=;非正弦式交变电流的有效值可以根据电流的热效应来求解。

计算交变电流的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值。

④平均值:反映交变电流的某物理量在t时间内的平均大小,如平均电动势E=n。

(2)理想变压器的基本关系式①功率关系:P入=P出;②电压关系:=;③电流关系:=。

(3)远距离输电常用关系式(如图所示)①功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3。

②电压损失:U损=I2R线=U2-U3。

③输电电流:I线===。

④输电导线上损耗的电功率:P损=I线U损=R线=R线。

高考演练1.(2019江苏单科,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压()A.降低2 VB.增加2 VC.降低200 VD.增加200 V答案D依据理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比关系公式可知,=,则ΔU 2=ΔU1,得ΔU2=200 V,故选项D正确。

2021高考二轮专题复习专题12电磁感应精编专题练12（含解析）1．如图所示，在闭合的铁芯左侧的线圈与滑动变阻器，电池构成闭合电路，abc为三个闭合的不同材料金属圆环。

若线圈产生磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时.下列说法正确的是A．只有A环中有感应电流B．a、b、c三个环中均有感应电流C．a、c两环中的感应电流一定相等D．a、b两环中的感应电动势一定相等2．在地球北极附近，地磁场的竖直分量方向向下。

考虑到地磁场的影响，汽车在北极路面上行驶时连接前轮的钢轴有电势差，设司机左侧钢轴与轮毂连接处电势为U1，右侧钢轴与轮毂连接处电势为U2，则（）A．汽车沿某一方向后退时，U1<U2B．汽车沿某一方向前进时，U1<U2C．无论汽车前进还是后退时，都满足U1>U2D．当汽车沿某一特定方向前进或后退时，U1=U23．如图所示的电路中,A、B为两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其电阻与R相等,下列说法正确的是( )A．在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,A、B灯均逐渐亮起来B．在闭合S2的情况下,若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来C．闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1，则A、B灯均不会立即熄灭D．闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1，则A灯不会立即熄灭，而B灯立即熄灭4．如图所示，矩形线圈从有界匀强磁场中匀速拉出，一次速度为v，另一次速度为2v，那么在这两个过程中（）A．线圈中感应电流之比为1:2B．线圈中产生的热量之比为1:4C．沿运动方向加在线圈上的外力之比为2:1D．沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1:25．如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，且保持线圈平面与磁场方向垂直，下述说法中正确的是( )A．线圈加速进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，感应电流越来越大B．线圈匀速穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，感应电流越来越大C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，感应电流越来越大D．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，感应电流是恒定的6．如图所示，L为直流电阻不计的自感线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．下列说法正确的是A．开关S闭合瞬间，G1、G2都有示数，并且示数相等B．电路稳定后，G1有示数，G2无示数C．开关S断开瞬间，G1有示数，G2无示数D．开关S断开瞬间，G1、G2都有示数，并且示数相等7．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到II，第二次将金属框由I绕cd边翻转到II，设先后两次通过金属框的磁通量的变化分别为和，则A．>B．=C．<D．=8．如图，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B夹角θ=45°．现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量为（）A．0 B．C．D．9．奥斯特实验的重大意义在于它说明了A．磁场的存在B．磁场具有方向性C．磁体间有相互作用D．通电导线周围存在磁场10．下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是A．质点、点电荷都是理想化模型B．物理学中所有物理量都是采用比值法定义的C．奥斯特首先发现了电磁感应现象D．安培最早提出了“电场”的概念11．如图所示，甲为某闭合线圈内磁通量φ随时间t变化的函数图像，乙为某特殊电阻R的伏安特性曲线．已知两图像具有相似性，即OA段为曲线，AB段为平行于横轴的直线．则下列说法正确的是A．甲图OA段表示线圈的感应电动势在O～t i时间内随时间推移而逐渐增大B．乙图AB段表示电阻R的阻值为零C．乙图OA段表示电阻R的阻值在0～1I范围内随电流的增大而逐渐增大D．甲图AB段表示线圈的感应电动势为零12．如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两根导轨光滑且足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好，两个金属棒离最低点都足够远．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．下列判断正确的是（）A．让固定不动，将ab释放，则ab的加速度将逐渐增大B．让固定不动，将ab释放，则ab的最大速度是C．如果将ab与同时释放，两棒达到最大速度时的总电动势比只释放一个棒达到最大速度时的电动势大D．如果将ab与同时释放，两棒达到的最大速度是只释放一个棒时最大速度的2倍13．如图所示，光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，下端与阻值为R的电阻相连。

2021届高考物理二轮复习常考题型大通关（全国卷）（九）电磁感应1.如图所不为感应式发电机,a b c d 、、、是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,12O O 、是铜盘轴线导线的接线端,M N 、是电流表的接线端。

现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是( )A.将电流表的接线端M N 、分别连接a c 、位置B.将电流表的接线端M N 、分别连接1O a 、位置C.将电流表的接线端M N 、分别连接12O O 、位置D.将电流表的接线端M N 、分别连接c d 、位置2.矩形导线框abcd 与长直导线MN 放在同一水平面上，ab 边与MN 平行，导线MN 中通入如图所示的电流，当MN 中的电流增大时，下列说法正确的是( )A.导线框abcd 中没有感应电流B.导线框abcd 中有顺时针方向的感应电流C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右3.绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接,G 为电流表,下列说法正确的是( )A.开关S闭合瞬间,G中的电流从左向右B.保持开关S闭合,G中的电流从左向右C.保持开关S闭合,向右移动变阻器R的滑动触头,G中的电流从左向右D.断开开关S的瞬间,G的示数也为零4.如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为mΦ，线框中产生的最大感应电动势为mE,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下列说法正确的是( )A.线框转动的角速度为mmEΦB.线框中的电流方向在图示位置发生变化C.当穿过线框的磁通量为mΦ时,线框中的感应电动势为mED.若线框的转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半5.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.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.0θ=时，杆产生的电动势为2Bav B.π3θ=时，杆产生的电动势为3BavC.0θ=时，杆受到的安培力大小为22(π2)B avR+D.π3θ=时，杆受到的安培力大小为22(π2)B avR+6.如图甲所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图乙所加各种大小相同、方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断错误的是（）A.四种情况导体棒受到的安培力大小相等B.图中A导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零C.图中B导体棒ab可能是二力平衡D.图中C D、导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零7.如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A.线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B.线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C.线框转动一周过程中产生的热量为212RTD.线框转动一周过程中回路的等效电流大小为128.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一位于纸面内且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以3v v、的速度匀速拉出磁场,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )A.导体框所受安培力方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad 边两端电压相同D.通过导体框某横截面的电荷量不同9.如图所示,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度大小为 B 、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为 L ,一端连接阻值为 R 的电阻。