2021届高考物理：电磁感应含答案

2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案一轮专题：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。

已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是( )A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生3、(多选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。

套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。

导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。

下列说法正确的是( )A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0．3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0．9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )A．W1<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q25、(多选)如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。

2021年高考物理真题专题 电磁感应选择题1.(2021·河北卷)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O 点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x 轴夹角均为θ，一电容为C 的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x 轴垂直，在外力F 作用下从O 点开始以速度v 向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是( )A.通过金属棒的电流为22tan BCv θB.金属棒到达0x 时，电容器极板上的电荷量为0tan BCvx θC.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中，外力F 做功的功率恒定答案A解析：由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为L = 2x tan θ，x = vt 则产生的感应电动势为E = 2Bv 2t tan θ由题图可知电容器直接与电源相连，则电容器的电荷量为Q = CE = 2BCv 2t tan θ 则流过导体棒的电流I =Q t∆∆ = 2BCv 2tan θ A 正确；故选A 。

2.(2021·广东卷)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de ，ab 与de 平行，bc 是以O 为圆心的圆弧导轨，圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接，P 端与圆弧bc 接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN 静止在平行导轨上，若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有( )A.杆OP 产生的感应电动势恒定B.杆OP 受到的安培力不变C.杆MN 做匀加速直线运动D.杆MN 中的电流逐渐减小答案AD解析：OP 转动切割磁感线产生的感应电动势为212E Br ω= 因为OP 匀速转动，所以杆OP 产生的感应电动势恒定，故A 正确；杆OP 匀速转动产生的感应电动势产生的感应电流由M 到N 通过MN 棒，由左手定则可知，MN 棒会向左运动，MN 棒运动会切割磁感线，产生电动势与原来电流方向相反，让回路电流减小，MN 棒所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D 正确。

2021新高考物理电磁感应试题专攻物理试题(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题7分,共49分。

在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~7题有多项符合题目要求。

全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。

下列说法正确的是()A.产生电火花的回路只由导线与电池组成B.导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向2.下图为地磁场磁感线的示意图。

一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,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,忽略磁偏角的影响,则()A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高3.如图所示,质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。

当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。

则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况,以下判断正确的是()A.F N先大于mg,后小于mgB.F N一直大于mgC.F f先向左,后向右D.线圈中的电流方向始终不变4.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,且与导轨接触良好。

t=0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。

下列图像正确的是()5.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1 500,横截面积S=20 cm2。

2021届高考物理：电磁感应含答案一轮专题：电磁感应**一、选择题1、如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。

ab和cd用导线连成一个闭合回路。

当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。

则有()A．由此可知d点电势高于c点电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当ab棒向左运动时，ab导线受到向左的磁场力2、（双选）在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t＝0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t0，线框ab边到达gg′与ff′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是()A．当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小为gsin θB．t0时刻线框匀速运动的速度为v0 4C．t0时间内线框中产生的焦耳热为32mgLsin θ＋1532m v2D．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动3、多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动。

拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，看到的现象及现象分析正确的是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流4、（双选）如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2．5 Ω，边长L＝0．3 m，处在两个半径均为r＝0．1 m的圆形匀强磁场中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里；B1、B2随时间t的变化图线如图乙所示．线框一直处于静止状态．计算过程中取π＝3，下列说法中正确的是()A．线框具有向左运动的趋势B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0．5 WbC．t＝0．4 s时刻线框中感应电动势为1．5 VD．0～0．6 s内通过线框截面电荷量为0．36 C5、如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是()A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热6、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长．从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()A．Q1>Q2q1＝q2B．Q1>Q2q1>q2C．Q1＝Q2q1＝q2D．Q1＝Q2q1>q27、(多选)如图所示，光滑的金属框CDEF水平放置，宽为L，在E、F间连接一阻值为R的定值电阻，在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R)。

一、选择题1．“凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示，线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区t 时，线框域。

磁场方向垂直于纸面向里。

线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动，0开始进入磁场。

选逆时针方向为正，在线框穿过匀强磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是（）A．B．C．D．2．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U AB与线框移动距离x的关系图象正确的是（）A ．B ．C ．D ．3．如图所示，由一根金属导线绕成闭合线圈，线圈圆的半径分别为R 、2R ，磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B kt =（k 为常数），方向垂直于线圈平面，闭合线圈中产生的感应电动势为（ ）A ．2k R πB ．25k R πC ．23k R πD ．24k R π 4．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．机翼左端的电势比右端电势低B ．机翼左端的电势比右端电势高C ．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D ．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功 5．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L ，磁场方向垂直纸面向里。

abcd 是位于纸面内的直角梯形线圈，ab 与dc 间的距离也为L 。

t =0时刻，ab 边与磁场区域边界重合（如图）。

现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。

取沿a→d→c→b→a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是 （ ）A．B．C．D．6．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。

电磁感应【原卷】1．如图甲所示，平行边界MN、QP间有垂直光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为1T，正方形金属线框放在MN左侧的水平桌面上。

用水平向右的恒定力拉金属线框，使金属线框一直向右做初速度为零的匀加速直线运动，施加的拉力F随时间t变化规律如图乙所示，已知金属线框的质址为4.5kg、电阻为2Ω，则下列判断正确的是（）A．金属框运动的加速度大小为22m/sB．金属框的边长为1mC．金属框进磁场过程通过金属框截面电址为0.5CD．金属框通过磁场过程中安培力的冲量大小为1N·s2．如图所示，两个金属轮A1、A2，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1和O2转动，O1和O2相互平行，水平放置，每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A1轮的辐条长为a1、电阻为R1，A2轮的辐条长也为a1、电阻为R2，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。

半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起，一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。

当P下落时，通过细绳带动D和A1绕轴转动，转动过程中A1、A2保持接触，无相对滑动。

两轮与各自轴之间保持良好接触，无相对滑动，两轮与各自细轴之间保持良好的电接触。

两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连，除R和11vaω=A1、A2两轮中辐条的电阻外，所有金属电阻都不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行，现将P由静止起释放，则（）A．重物在下落过程中，减少的重力势能转化为重物的动能和电路电阻发热的内能B．通过电阻R中的电流方向由N→MC．通过电阻R中的电流方向由M→ND．P下落过程中的最大速度为2120241(4)4mg R R R a vB a++=3．如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。

现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。

（四川）2021届高考一轮（人教）物理：电磁感应含答案一轮：电磁感应一、选择题1、如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。

若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°。

为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则()A．v1∶v2＝2∶π B．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝2∶12、如图所示的装置中，cd杆原来静止，当ab杆做如下哪种运动时，cd杆将向右移动()A．向右匀速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动3、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、如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。

将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近C．a、b将不动D．无法判断6、(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。

与A环中方向相同的感应电流，故选项A错误，B正确；当B环经过A环所在平面的瞬间，此时穿过B环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故此时B环中的感应电流为零，选项C错误，D正确。

]
6．(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
AB [当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确；如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合
回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路
中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但阻止不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的电子定向移动不会产生电流，因为圆盘本身不带电(圆盘内正负电荷代数和为零)，故圆盘转动时没有因电子随圆盘定向移动形成的电流，选项D错误。

]。

一、选择题1．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中（）A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿竖直方向2．如图甲所示，半径为r带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内，在圆环的缺口两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A、B连接，两板间距为d且足够大。

有一变化的磁场垂直于圆环平面，规定向里为正，其变化规律如图乙所示。

在平行金属板A、B正中间有一电荷量为q的带电液滴，液滴在0~14T内处于静止状态。

重力加速度为g。

下列说法正确的是（）A．液滴的质量为24B q r gdTπB．液滴带负电C．34t T=时液滴的运动方向改变D ．t =0.5T 时液滴与初始位置相距212gT 3．如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（ ）A ．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属B ．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C ．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D ．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多4．如图所示，通电直导线L 和平行直导线放置的闭合导体框abcd ，直导线与导体框在同一平面内，以下说法正确的是（ ）A ．导线固定，当导体框向上平移时，导体框中感应电流的方向为abcdaB ．导体框固定，当导线L 向左平移时，导体框中感应电流的方向为adcbaC ．导线固定，当导体框向右平移时，导体框中感应电流的方向为abcdaD ．导体框固定，当导线L 向右平移时，导体框中感应电流的方向为abcda5．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈。

实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同。

2021年新高考I卷物理电磁学题及解答导言:今年的新高考物理卷中，涉及了电磁学的一些题目。

本文将逐题解析这些问题，并给出详细的解答过程。

希望能够对同学们在备考中有所帮助。

问题一:小明用电磁感应的原理设计了一个简易发电机模型，如下图所示。

当螺线管绕组与磁场交叉面积发生变化时，螺线管中是否会产生感应电动势？为什么？解答一:根据法拉第电磁感应定律，当导体闭合回路与磁场有相对运动时，导体中就会产生感应电动势。

在这个发电机模型中，当螺线管绕组与磁场交叉面积发生变化时，螺线管中就会产生感应电动势。

问题二:下图表示了一根长直导线通电时的磁场分布情况。

请根据图示，回答以下问题：1. 长直导线周围的磁场强度方向是怎样的？2. 离长直导线越远，磁场强度是增大还是减小？3. 磁场强度在长直导线附近的哪一侧较大？解答二:1. 根据安培环流定理，长直导线周围的磁场强度方向呈环形，垂直于导线。

2. 离长直导线越远，磁场强度减小。

3. 磁场强度在长直导线附近的外侧较大。

问题三:小红通过发现一个小实验，想要验证电磁感应的存在。

她在电路中加入一个开关和一个螺线管绕组，如图所示。

当她打开开关时，灯泡并未亮起。

请解释这个现象的原因。

解答三:在这个电路中，当小红打开开关时，螺线管绕组与磁场并没有发生相对运动，因此无法产生电磁感应。

根据法拉第电磁感应定律，只有当螺线管绕组与磁场有相对运动时，才会导致感应电动势的产生。

所以灯泡并未亮起。

问题四:下图是一个平面螺线管绕组，通以电流i，螺线管中心轴线与磁感强度B夹角为θ。

请回答以下问题：1. 电流i改变时，螺线管中是否会产生感应电动势？2. 磁感强度B增大时，螺线管中是否会产生感应电动势？3. 螺线管周围的磁场强度与磁感强度B之间存在怎样的关系？解答四:1. 当电流i改变时，螺线管中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势，因此电流i改变会产生感应电动势。

2021年高考物理真题分类汇编专题10 电磁感应考点一电磁感应现象楞次定律1.(xx课标Ⅰ,14,6分)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 D2.(xx大纲全国,20,6分)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。

一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。

让条形磁铁从静止开始下落。

条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A.均匀增大B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变答案 C3.(xx广东理综,15,4分)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大答案 C4.(xx山东理综,16,6分)(多选)如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。

在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示。

不计轨道电阻。

以下叙述正确的是( )A.F M向右B.F N向左C.F M逐渐增大D.F N逐渐减小答案BCD5.(xx四川理综,6,6分)(多选)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。

质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω。

章末检测10电磁感应(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1.如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断正确的是()A．释放圆环，环下落时产生感应电流B．释放圆环，环下落时无感应电流C．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒D．以上说法都不正确答案：B2．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()A．S闭合时，L1亮度不变，L2逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开时，L2立即熄灭，L1逐渐变亮B．S闭合时，L1不亮，L2很亮；S断开时，L1、L2立即熄灭C．S闭合时，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S 断开时，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭D．S闭合时，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开时，L2立即熄灭，L1亮一下才熄灭答案：D3.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右匀速运动时()A．电容器两端的电压为零B．通过电阻R的电流为BL v RC．电容器所带电荷量为CBL vD．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2v R答案：C4．如图甲所示，边长为L、总电阻为R的正方形导线框静置于光滑水平面上，cd边正中间有一个很小的豁口PQ，且导线框处于与水平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示．则下列说法正确的是()甲乙A．在0～t0时间内，正方形导线框有收缩的趋势B．在t＝t02时刻，ab边所受安培力大小为B20L32Rt0C．在0～t0时间内P、Q间的电势差为B0L2 t0D．在0～t0时间内，P点电势低于Q点电势答案：C5．如图甲、乙、丙中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动．图甲中的电容器C原来不带电．所有导体棒、导轨电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．导体棒ab的质量为m.图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨足够长，间距为L.今给导体棒ab一个向右的初速度v0，则()甲乙丙A．三种情况下，导体棒ab最终均静止B．三种情况下，导体棒ab最终都做匀速运动C．图甲、图丙中ab棒最终都向右做匀速运动D．图乙中，流过电阻R的总电荷量为m v0 BL答案：D6．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个单匝环形导体，环形导体所围的面积为S，在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内电容器()甲乙A．上极板带正电，所带电荷量为CS（B2－B1）t0B．上极板带正电，所带电荷量为C（B2－B1）t0C．上极板带负电，所带电荷量为CS（B2－B1）t0D．上极板带负电，所带电荷量为C（B2－B1）t0答案：A7.如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场仅限于虚线边界所围的区域，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场的过程中感应电流i随时间t变化的图象是()A B C D答案：C8.如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA＝l0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN匀速水平向右运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的规律图象正确的是()A B C D答案：C9.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向上穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则()A．线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBAB．AC刚进入磁场时线框中感应电流为2Ba v RC．AC刚进入磁场时线框所受安培力为2B2a2v RD ．此时C 、D 两端电压为34Ba v解析：线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD 方向，故A 错误；AC 刚进入磁场时CD 边切割磁感线，AD 边不切割磁感线，所以产生的感应电动势E ＝Ba v ，则线框中感应电流为I ＝E R＝Ba v R ，此时CD 两端电压，即路端电压为U ＝34R R E ＝34Ba v ，故B 错误，D 正确；AC 刚进入磁场时线框的CD 边产生的安培力与v 的方向相反，AD 边受到的安培力的方向垂直于AD 向下，它们的大小都是F ＝BIa ，由几何关系可以看出，AD 边与CD 边受到的安培力的方向相互垂直，所以F 合＝2F ＝2B 2a 2v R，C 正确． 答案：CD10．如图甲所示，间距为L 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B ，轨道左侧连接一定值电阻R .垂直导轨的导体棒ab 在平行导轨的水平外力F 作用下沿导轨运动，F 随t 变化的规律如图乙所示．在0～t 0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动．图乙中t 0、F 1、F 2为已知量，棒和导轨的电阻不计．则( )甲 乙A ．在t 0以后，导体棒一直做匀加速直线运动B ．在t 0以后，导体棒先做加速，最后做匀速直线运动C ．在0～t 0时间内，导体棒的加速度大小为2（F 2－F 1）R B 2L 2t 0D ．在0～t 0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为（F 2－F 1）t 02BL解析：因在0～t 0时间内棒做匀加速直线运动，故在t 0时刻F 2大于棒所受的安培力，在t 0以后，外力保持F 2不变，安培力逐渐变大，导体棒先做加速度减小的加速运动，当加速度a ＝0，即导体棒所受安培力与外力F 2相等后，导体棒做匀速直线运动，故A 错误，B 正确．设在0～t 0时间内导体棒的加速度为a .通过导体棒横截面的电荷量为q ，导体棒的质量为m ，t 0时刻导体棒的速度为v ，则有：a ＝v t 0，F 2－B 2L 2v R ＝ma ，F 1＝ma ，q ＝ΔΦR ，ΔΦ＝B ΔS ＝BL v 2t 0，解得：a ＝（F 2－F 1）R B 2L 2t 0，q ＝（F 2－F 1）t 02BL，故C 错误，D 正确． 答案：BD11．(2019·河北石家庄检测)如图甲所示，质量m ＝3.0×10－3 kg 的金属细框竖直放置在两水银槽中，细框的水平细杆CD 长l ＝0.20 m ，处于磁感应强度大小B 1＝1.0 T 、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数n ＝300、面积S ＝0.01 m 2的线圈通过开关S 与两水银槽相连．线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B 2随时间t 变化的关系如图乙所示．t ＝0.22 s 时闭合开关S ，细框瞬间跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力)，跳起的最大高度h ＝0.20 m ．不计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )甲 乙A ．0～0.10 s 内线圈中的感应电动势大小为3 VB ．开关S 闭合瞬间，CD 中的电流方向为由C 到DC ．磁感应强度B 2的方向竖直向下D ．开关S 闭合瞬间，通过CD 的电荷量为0.03 C解析：由题图乙可知，0～0.10 s 内，ΔΦ＝ΔBS ＝(1.0－0)×0.01 Wb＝0.01 Wb ，线圈中的感应电动势大小E ＝n ΔΦΔt ＝300×0.010.10V ＝30 V ，选项A 错误；开关S 闭合瞬间，CD 跳起，说明其所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知电流方向由C 到D ，由安培定则可知感应电流在线圈中产生的磁场方向竖直向上，结合图乙可知，在t ＝0.22 s 时穿过线圈的磁通量在减少，由楞次定律可判断，磁感应强度B 2方向竖直向上，选项B 正确，C 错误；对细框依据动量定理得B 1Il Δt ＝m v －0，细框向上做竖直上抛运动，则v 2＝2gh ，电荷量Q ＝I Δt ，解得Q ＝m 2gh B 1l ＝3×10－3×2×10×0.201.0×0.20C ＝0.03 C ，选项D 正确． 答案：BD12．如图所示，相距为L 的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场．磁感应强度为B.导轨上静止有质量为m，电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd，与导轨构成闭合回路，金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑．现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，当金属棒cd运动距离为s时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达最大静摩擦力．在此过程中，下列叙述正确的是()A．金属棒cd的最大速度为2FR B2L2B．金属棒ab上的电流方向是由a向bC．整个回路中产生的热量为Fs－2mF2R2 B2L2D．金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力为F答案：AD二、非计算题(共52分)13.(16分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻，一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x＝9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来．已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2；(3)外力做的功W F .解析：(1)棒匀加速运动所用时间为t ，有x ＝12at 2， 解得t ＝2x a＝3 s. 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为I －＝E R ＋r ＝Blx t （R ＋r ）＝1.5 A ， 根据电流定义式有q ＝I －t ＝4.5 C.(2)撤去外力前棒做匀加速运动，根据速度公式得末速度为 v ＝at ＝6 m/s ，撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少量，即Q 2＝ΔE k ＝12m v 2＝1.8 J. (3)根据题意在撤去外力前的焦耳热为Q 1＝2Q 2＝3.6 J 撤去外力前拉力做正功、安培力做负功(其绝对值等于焦耳热Q 1)，重力不做功，共同使棒的动能增大，根据动能定理有ΔE k＝W F－Q1，解得W F＝ΔE k＋Q1＝5.4 J.答案：(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J14．(16分)(2019·安徽马鞍山安检)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L导轨上面垂直放置两根导体棒a和b，俯视图如图甲所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上匀强磁场．两导体棒与导轨接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，两棒均静止，间距为x0.现给a棒一向右的初速度v0，并开始计时，可得到如图乙所示的Δv-t图象(Δv表示两棒的相对速度，即Δv＝v a－v b)．甲乙(1)试证明：在0～t2时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B 无关；(2)求t1时刻，棒b的加速度大小；(3)求t2时刻，两棒之间的距离x.解析：(1)t2时刻，两棒速度相等．由动量守恒定律得m v0＝m v＋m v.由能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热Q＝12m v20－12(2m)v2，联立解得Q ＝14m v 20， 所以在0～t 2时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B 无关．(2)在t 1时刻，Δv ＝v a －v b ＝v 02， 由动量守恒定律，有m v 0＝m v a ＋m v b ，解得：v a ＝34v 0，v b ＝14v 0. 回路中的电动势E ＝34BL v 0－14BL v 0＝12BL v 0， 此时棒b 所受的安培力F ＝BIL ＝B 2L 2v 04R. 由牛顿第二定律，可得棒b 的加速度a ＝F m ＝B 2L 2v 04mR. (3)t 2时刻，两棒速度相同，即v ＝v 02， 0～t 2时间内，对棒b ，由动量定理，有BILt ＝m v －0，即BLq ＝m v ，又q ＝It ＝E 2R t ＝BL （x －x 0）2R ，解得x ＝x 0＋m v 0R B 2L 2. 答案：(1)见解析 (2)B 2L 2v 04mR (3)x 0＋m v 0R B 2L 2 15．(20分)(2019·广西桂林联考)如图所示，金属平行导轨MN 、M ′N ′和金属平行导轨PQR 、P ′Q ′R ′分别固定在高度差为h (数值未知)的水平台面上．导轨MN 、M ′N ′左端接有电源，MN 与M ′N ′的间距为L ＝0.10 m ，线框空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 1＝0.20 T ；平行导轨PQR 与P ′O ′R ′的间距为L ＝0.10 m ，其中PQ 与P ′Q ′是圆心角为60°、半径为r ＝0.50 m 的圆弧导轨，QR 与Q ′R ′是水平长直导轨，QQ ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 2＝0.40 T ．导体棒a 质量m 1＝0.02 kg ，电阻R 1＝2.0 Ω，放置在导轨MN 、M ′N ′右侧N ′N 边缘处；导体棒b 质量m 2＝0.04 kg ，电阻R 2＝4.0 Ω，放置在水平导轨某处．闭合开关S 后，导体棒a 从NN ′水平抛出，恰能无碰撞地从PP ′处以速度v 1＝2 m/s 滑入平行导轨，且始终没有与棒b 相碰．重力加速度g 取10 m/s 2，不计一切摩擦及空气阻力．求：(1)导体棒b 的最大加速度；(2)导体棒a 在QQ ′右侧磁场中产生的焦耳热；(3)闭合开关S 后，通过电源的电荷量q .解析：(1)设a 棒滑到水平轨道上时的速度为v 2，由动能定理得m 1g (r －r cos 60°)＝12m 1v 22－12m 1v 21， 解得v 2＝3 m/s.因为a 棒刚进磁场时，a 、b 棒中的电流最大，b 棒受力最大，加速度最大，有E ＝B 2L v 2＝0.12 V ，I ＝E R 1＋R 2＝0.126 A ＝0.02 A ， 由牛顿第二定律得，B 2IL ＝m 2a max ，解得a max ＝0.02 m/s 2.(2)两个导体棒在运动过程中，动量守恒、且能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速运动，两棒不再产生焦耳热．由动量守恒定律得m 1v 2＝(m 1＋m 2)v 3，由动量守恒定律得12m 1v 22＝12(m 1＋m 2)v 23＋Q a ＋Q b . 根据a 、b 棒的串联关系，有Q a Q b ＝R 1R 2， 联立解得Q a ＝0.02 J.(3)设接通开关后，a 棒以速度v 0水平抛出，有v 0＝v 1cos 60°＝1 m/s ，对a 棒冲出过程由动量定理得B 1ILt ＝m 1v 0，即B 1Lq ＝m 1v 0，解得q ＝1 C.答案：(1)0.02 m/s 2 (2)0.02 J (3)1 C。

2021届高考物理一轮电路与电磁感应、近代物理一、选择题1、如图所示的电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。

R0为定值电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是()2、关于光电效应的实验规律，下列说法正确的是()A．所有的光照射金属都能发生光电效应B．发生光电效应时，对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数就越多C．发生光电效应时，增大入射光的频率，单位时间内发射的光电子数增多D．光照在某金属表面，不发生光电效应时，只要增加入射光的强度，就会发生光电效应3、如图所示，小灯泡的规格“6 V,3 W”，R3＝4 Ω，电源内阻r＝1 Ω。

闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1 A，电表均为理想电表，则电源电动势E和电源输出功率P分别为()A．E＝8 V，P＝6 W B．E＝8 V，P＝7 WC．E＝9 V，P＝8 W D．E＝9 V，P＝9 W4、如图所示，10匝矩形金属线框在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′以角速度100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2，且开关S断开时灯泡L1正常发光，电流表示数为0.01 A，则()A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为e＝200sin100t(V)B．灯泡L1的额定功率为2 WC．若开关S闭合，灯泡L1将更亮D．若开关S闭合，电流表示数将增大5、如图所示，两光滑水平放置的平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。

电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。

现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v 向右匀速运动时()A．电容器两端的电压为零B．通过电阻R的电流为BL v RC．电容器所带电荷量为CBL vD．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2v R6、如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动．线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是()A．t＝0时，线圈产生的感应电动势最大B．0～π2ω时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC．t＝π2ω时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D．线圈每转动一周电流方向改变一次7、（双选）关于物质波，下列说法正确的是()A．任何运动的物体都伴随着一种波，这种波叫作物质波B．X射线的衍射实验证实了物质波假设是正确的C．电子的衍射实验证实了物质波假设是正确的D．宏观物体尽管具有波动性，但它们不具有干涉、衍射等现象8、[多选]关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是()A ．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B ．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C ．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D ．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性9、如图所示，R 1为定值电阻、R 2为滑动变阻器，电源的电动势为E 、内阻为r ，电流表、电压表示均为理想表。

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。