2020高考物理一轮复习专题十一：电磁感应
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2020精选：物理一轮复习专题十一：电磁感应
法拉第电磁感应定律
在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是 A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化（ ）
答案:
D考一1
法拉第电磁感应定律
如图所示， 为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在正上方
用丝线悬挂一个闭合铝环，铝环也处于水平面中，且 盘和 环的中心在同一
条竖直线 上。现让橡胶圆盘由静止开始绕 轴按图示方向逆时针加速转
动，下列说法正确的是 A.铝环对橡胶圆盘的作用力方向竖直向下
B.铝环对橡胶圆盘的作用力方向竖直向上
C.铝环有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大
D.铝环有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小（ ）
答案:
A,D考一2
MM
NMN
O O 12O O 12
NM
NM
N
N
电磁感应现象的发现过程
安培曾做过如图所示的实验:把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片制成的圆环，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。实际上，在电路接通的瞬间 A.从左侧看，铜环中有逆时针方向的感应电流B.从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流C.铜环会远离磁铁D.铜环会靠近磁铁（ ）
答案:
B,D考一3
楞次定律考一4如图所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈 相接，图中线圈与线圈 共面、彼此绝缘，且两线圈的
圆心重合，半径 。在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒 ，已知磁场垂
直于导轨所在平面向外。欲使线圈N有收缩的趋势，下列说法正确的是 A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动D.导体棒可能沿导轨向左做匀速运动（ ）
答案:
CMNM
RM
楞次定律
如图所示为利用电磁感应现象对电容器进行充电。已知匝数匝、横截面积
、电阻不计的圆形线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度
随时间按 的规律变化。处于磁场外的电阻，电容器的电容
，开关 闭合充电一段时间，最后达到稳定状态。下列说法中正确的是A.充电过程中点的电势高于点的电势
B.充电过程中通过电阻的电荷量为
C.达到稳定状态后电阻上的电压为
D.断开开关，电容器放电 （ ）
答案:
B考二1
N=100
S=0.2m2MN
B=0.6+0.02t(T)R=8Ω
C=30μFS
MN
R1.2×10C−5
R0.4V
S
楞次定律
如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为 ，质量为 、边长为 的正方形线框 斜向右上方穿进磁场，当 刚进入磁场时，线框的速度为
，方向与磁场边界成 角，若线框的总电阻为 ，则
A.线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为
B.刚进入磁场时线框中感应电流为
C.刚进入磁场时线框所受安培力为
D.此时两端电压为（ ）
答案:
C,D考二2
Bm
aABCDAC
v45°R
DCBAD
AC RBav2
AC
CD Bav43
楞次定律
如图(a)，线圈、绕在同一软铁芯上。在 线圈中通以变化的电流。用示波器测
得线圈 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 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（ ）考二3
abcdab
cd
ab
答案:
C
楞次定律串联电路和并联电路
图示是演示自感现象的两个电路图， 和 是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计，
、 与 是三个完全相同的灯泡，是理想二极管，为定值电阻。下列说
法正确的是 A.闭合瞬间，不亮；闭合瞬间，不亮、
亮
B.闭合瞬间， 立即亮；闭合瞬间，、
同时亮
C. 断开瞬间， 突然闪亮，随后逐渐变暗；断开瞬间，闪亮一下，然后逐
渐熄灭D.断开瞬间，突然闪亮，随后逐渐变暗；断开瞬间， 逐渐熄灭
（ ）
答案:
C考二4
L 1L 2A 1A 2A 3DR
S 1A 1S 2A 2A 3S 1A 1S2A2A3
S 1A 1S2A2
S 1A 1S 2A 3
楞次定律功能关系位移与路程
“自发电”地板是利用人走过此处时踩踏地板发电。地板下有一发电装置，如图1所示，装置的主要结构是一个截面半径为 、匝数为 的线圈，无摩擦地套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁
槽中。磁场的磁感线沿半径方向均匀对称分布，图2为装置的横截面俯视图。轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个)，轻质硬杆将地板与线圈连接，人
走过时即可带动线圈上下往返运动(线圈不发生形变)发电。若线圈的总电阻为现用它向一个
电阻为的小灯泡供电。为便于研究，将某人走过时对地板的压力使线圈发生的位移随时间考二5
rn
P
R ,0Rxt变化的规律简化为图3所示的 图像。(弹簧始终处在弹性限度内，取线圈初始位置，
竖直向下为位移的正方向。线圈运动的过程中，线圈所在处的磁场始终不变)(1)若灯泡的额定电压为，要使灯泡正常发光，线
圈所在位置磁感应强度大小为多大?
(2)求 时地板受到的压力大小。
(3)求此人走过时踩踏地板所做的功。
答案:
（1） （2） （3） x−tx=0
U
t= 2t 0
2nπrx R0UR+R t (0)02kX +0 x R02R+R Ut (0)20 R22UR +Rt 2(0)0
楞次定律
现代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转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心 转动。已知磁感应强度 ，圆盘半径
，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心相连，导线两端
、间接一阻值的小灯泡。后轮匀速转动时，车轮边缘的线速度是
，则下列说法中正确的是A.点电势高于点电势
B.、间电压
C.产生的电功率为 D.若圆盘匀速转动分钟，则产生的电能为 （ ）
答案:
C考三1
OB=0.5T
l=0.3mO
abR=10Ω8m/s
ab
abU=1.2V3.6×10W−2
1015.6J
法拉第电磁感应定律右手定则
如图所示，虚线间存在宽度相同、垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反。一等腰直角三角形线框以速度 沿 轴正方向匀速穿过磁场区域，感应电流
以逆时针方向为正方向，电流随位移的变化关系图像正确的是（ ）
答案:
C考三2
vx
右手定则
如图甲所示，间距为的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为
，导轨左侧连接一定值电阻。垂直导轨的导体棒在水平外力作用下沿导
轨运动，随 变化的规律如乙图所示。在 时间内，棒从静止开始做匀加速
直线运动。乙图中、、 为已知，棒和导轨的电阻不计。则
A.在以后，导体棒一直做匀加速直线运动（ ）考三3
L
BRabF
Ft0∼t 0t 0F 1F 2t 0B.在以后，导体棒先做加速直线运动，最后
做匀速直线运动C.在 时间内，导体棒的加速度大小为
D.在 时间内，通过导体棒横截面的电荷
量为
答案:
B,Dt 0
0∼t 00∼t 0
右手定则牛顿运动定律的综合应用
如图甲所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行固定在倾角 的绝缘斜面
上，两导轨间距，导轨的电阻可忽略。、两点间接有阻值为的电阻。一根质
量、电阻的均匀直金属杆放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。整套装
置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。自图示位置起，杆受到
大小为、方向平行导轨向下的拉力作用，力随杆运动速度变化的图像如图乙所示，
杆由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大。取。(1)试判断金属杆在匀强磁场中做何种运动，
请写出推理过程；(2)求电阻的阻值；
(3)金属杆 自静止开始下滑通过位移
的过程中，拉力的平均功率为 ，求在此过程中回路中产生的焦耳热。
答案:
（1）通过的电流
，，所以
因为、、、为定值，所以 与 成正比。又电流I随时间均匀增大，故杆的速度v也随时间均匀增大，即杆的加速度为恒量，金属杆做匀加速直线运动(或金属杆做初速度为零的匀加速直线运动)。 （2） (3)考三4
MNPQθ=37∘
L=1mMPR
m=1kgr=0.2Ωab
B=0.5Tab
FFabv
g 10m/s,sin37°=0.62
ab
R
abx=1m6.6W
RI=
R+NEE=BLvI= R+rBLv
BLRrIv
0.3Ω1.3J
右手定则
如图，由某种粗细均匀的总电阻为 的金属条制成的矩形线框 ，固定在水平面
内且处于方向竖直向下的匀强磁场 中。一接入电路电阻为的导体棒，在水
平拉力作用下沿 、 以速度v匀速滑动，滑动过程 始终与垂直，且与线框
接触良好，不计摩擦。在从靠近处向滑动的过程中A.中电流先增大后减小
B.两端电压先减小后增大
C.上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大（ ）
答案:
C方1
3Rabcd
BRPQ
abdcPQab
PQadbc
PQ
PQ
PQ
楞次定律
如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻 ，导体棒垂直导轨放
置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度，不考虑导体棒（ ）方2
Rab
