河南省安阳市洹北中学2020年高考物理一轮复习第十六单元电磁感应真题与模拟单元重组卷新人教版

2020版高考物理单元测试电磁感应1.如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d，则( )A．F d>F c>F b B．F c<F d<F b C．F c>F b>F d D．F c<F b<F d2.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向( )A．始终由A→B→C→AB．始终由A→C→B→AC．先由A→C→B→A再由A→B→C→AD．先由A→B→C→A再由A→C→B→A3.如图所示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4.如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时( )A．A灯中无电流通过，不可能变亮B．A灯中有电流通过，方向由a到bC．B灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势5.如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中( )A．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反6.如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为B1,方向指向纸面里,穿过乙的磁场的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小7.如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿顺时针的感应电流方向为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )8.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a=3l b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶19. (多选)如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上．虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为B.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒静止在图示位置，当cd棒无初速度释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，使其沿导轨向上做匀加速运动．则( )A．ab棒中的电流方向由b到aB．cd棒先做加速运动后做匀速运动C．cd棒所受摩擦力的最大值大于其重力D．力F做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和10.如图所示,一导线弯成闭合线圈,以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直平面向外,线圈总电阻为R。

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第十六单元电磁感应测试时间：90分钟满分：110分第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题,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,有选错或不答的得0分)1。

［2017·河南洛阳质检]如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。

工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则（）A．无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化答案D解析当左侧线圈中通有均匀增大的顺时针方向的电流时，据楞次定律知右侧线圈中的电流为逆时针，且由于磁通量变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中感应电流不变,故A、B错误；当有金属片通过时，不影响接收线圈中的感应电流方向，故C错误;有金属片通过时，金属片中也会产生感应电流,该电流产生的磁场与左侧线圈中电流产生的磁场方向相反,会引起接收线圈中感应电流大小发生变化，故D正确。

2019年物理高考真题和模拟题 知识点分项汇编《电磁感应》一、磁通量1. 公式：Φ＝BS . 其中B 为匀强磁场的场强，S 为垂直磁场的有效面积.2．单位：1 Wb ＝1T·m 2.3. 磁通量是标量，但是有正负之分.二、电磁感应现象1.定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.条件：(1)闭合电路(2)磁通量发生变化.3.实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.三、法拉第电磁感应定律1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．2．法拉第电磁感应定律公式：E ＝n ΔΦΔt，n 为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Blv .(2)若B ⊥l ，l ⊥v ，v 与B 夹角为θ，则E ＝Blv sin_θ.四、自感与涡流1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E ＝L ΔI Δt. (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．五、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻．2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E ＝Blv 或E ＝n ΔΦΔt. (2)路端电压：U ＝IR ＝E R ＋r·R . 六、电磁感应现象中的动力学问题1．安培力的大小⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式：F ＝BIl 感应电动势：E ＝Blv 感应电流：I ＝E R ⇒F ＝B 2l 2v R 2．安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向．(2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反．七、电磁感应中的能量转化1．过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)感应电流在磁场中受安培力，若安培力做负功，则其他形式的能转化为电能；若安培力做正功，则电能转化为其他形式的能．(3)当感应电流通过用电器时，电能转化为其他形式的能．2．安培力做功和电能变化的对应关系“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．【方法归纳总结】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”电磁感应中的“双杆”模型1．模型分类“双杆”模型分为两类：一类是“一动一静”，甲杆静止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡．另一种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减．2．分析方法通过受力分析，确定运动状态，一般会有收尾状态．对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解．3.分析“双杆”模型问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动杆”与“被动杆”之间的关系，需要注意的是，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键．电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势，充电电流等于感应电流．2.(1)电容器的充电电流用I＝ΔQΔt＝CΔUΔt表示．(2)由本例可以看出：导体棒在恒定外力作用下，产生的电动势均匀增大，电流不变，所受安培阻力不变，导体棒做匀加速直线运动．二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压，充电过程中的电流只是感应电流的一支流．稳定后，充电电流为零．2.在这类问题中，导体棒在恒定外力作用下做变加速运动，最后做匀速运动．2019年物理高考真题和模拟题相关题目1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。

2020届一轮复习人教版电磁感应课时作业一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

1～8小题只有一个选项正确，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，有选错的不得分)1．关于真空冶炼和电熨斗的说法正确的是()A．它们都是只利用电流的热效应工作的B．它们都是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的C．前者是利用电磁感应现象中产生的涡流及电流的热效应工作的，后者是利用电流的热效应工作的D．前者利用的是变化的电流，后者利用的是恒定的电流答案C解析真空冶炼是利用涡流及电流的热效应工作的，电熨斗利用电流的热效应工作，所以真空冶炼需要变化的电流产生变化的磁场，电熨斗可用直流电也可用交流电，应选C。

2.如图所示，矩形线圈abcd的边长分别是ab＝L，ad＝D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动，下列说法正确的是(从图示位置开始计时)()A．t＝0时线圈的感应电动势为零B．转过90°时线圈的感应电动势不为零C．转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为12ωBLDD．转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为2ωBLDπ答案D解析A、B两选项中都是瞬时感应电动势，用E＝Bl v求解比较方便。

t＝0时，只有cd边切割磁感线，感应电动势E1＝Bl v＝BL·ωD＝BSω≠0，A错误；转过90°时，线圈的四条边均不切割磁感线，E2＝0，B错误；C、D两选项求的都是平均感应电动势，用E＝ΔΦΔt较方便。

转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量由0变为Φ＝BLD。

转过90°所用时间Δt＝T4＝2πω4＝π2ω，故平均电动势为：E＝ΔΦΔt＝BLDπ2ω＝2ωBLDπ，故C错误、D正确。

3．如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，A图中线圈在纸面内由小变大(由图中实线矩形变成虚线矩形)，B图中线圈正绕a点在平面内旋转，C图与D图中线圈正绕OO′轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是()答案B解析选项A中线圈面积S变化，选项C、D中线圈面积与磁感应强度B的夹角变化，都会导致穿过线圈的磁通量变化而产生感应电流；选项B中，B、S及两者夹角均不变，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故选B。

2020届一轮复习人教版电磁感应的综合应用作业一、选择题(本题共8小题，1～5题为单选，6～8题为多选)如图所示是世界上早期制造的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中．实验时用导线连接铜盘的边缘，则下列说法中正确的是(连接，用外力摇手柄使铜盘转动，闭合电路中会产生感应电流连接，用外力摇手柄使铜盘转动，则与外电源连接，当A接电源正极时，从上向下看铜盘会逆时针转动一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小5L，已知L长度的电阻为方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为中，有一水平放置的光滑金属框架，宽度L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为的金属杆MN，且金属杆()时间内，磁感应强度减小，方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，产生的感应电流沿顺时针方向，为负，同理可知，0.5T～T时间内，电流为正，由法拉第电磁感时间内通过bc段导线的电流是0.5T～T时间内通过5．(2018·辽宁沈阳高三期末)如图(甲)所示，一个U型光滑足够长的金属导轨固定在水平桌面上，电阻R＝10Ω，其余电阻均不计，两导轨间的距离L＝0.2m，有垂直于桌面向下并随时间变化的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化规律如图(乙)所示。

一个电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨两边垂直．在t＝0时刻，金属杆紧靠在最左端，杆在外力的作用下以速度v＝0.5m/s向右做匀速运动。

当t＝4s时，下列说法中错误的是(B)A ．穿过回路的磁通量为0.08WbB ．电路中感应电动势大小E ＝0.02VC ．金属杆所受到的安培力的大小为1.6×10－4N D ．流过电阻R 的感应电流随时间均匀增加[解析] 当t ＝4s 时，金属杆的位移为：x ＝v t ＝0.5×4m ＝2m ，则穿过回路的磁通量为：Φ＝BS ＝BLx ＝0.2×0.2×2Wb ＝0.08Wb ，A 正确；电路中感应电动势大小为：E ＝BL v ＋ΔΦΔt＝0.2×0.2×0.5V ＋0.084V ＝0.04V ，B 错误；根据欧姆定律可得电路中的电流为：I ＝E R ＝0.0410A ＝0.004A ，金属杆所受到的安培力的大小为：F ＝BIL ＝0.2×0.004×0.2N ＝1.6×10－4N ，C正确；电路中的感应电动势E ＝BL v ＋S ΔB Δt ＝kL v t ＋L v ΔB Δtt (k 为B －t 图象的斜率)，电路中的总电阻保持不变，则流过电阻R 的电流随时间均匀增加，D 正确。

第十五单元 磁场(带电粒子在组合场、复合场中的运动)测试时间：90分钟 满分：110分第Ⅰ卷 (选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，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，有选错或不答的得0分)1．[2016·广西模拟]关于电场力与洛伦兹力，下列说法中正确的是( )A ．电荷只要处在电场中，就会受到电场力的作用B ．电荷只要处在磁场中，就会受到磁场力的作用C ．洛伦兹力的方向在磁感线上D ．运动的电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用答案 A解析 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷只要在电场中就会受到电场力作用，故A 正确；只有运动电荷在磁场中才可能受到洛伦兹力作用，故B 错误；由左手定则可知，洛伦兹力与磁场线相互垂直，故C 错误；运动的电荷在磁场中平行于磁场的方向运动时，不会受到洛伦兹力的作用，故D 错误。

2．[2016·长沙月考]在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz (z 轴正方向竖直向上)，如图所示，已知电场方向沿z 轴正方向，电场强度大小为E ，磁场方向沿y 轴正方向，磁感应强度的大小为B 。

若质量为m 、带电量为＋q 的质点从原点沿不同的方向射出，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．若沿x 轴正方向射出，速度一定会变化B ．若沿y 轴正方向射出，动能一定会变化C ．若沿z 轴正方向射出，速度一定会变化D ．若沿z 轴正方向射出，动能一定会变化答案 C解析 若沿x 轴正方向射出，重力竖直向下，电场力与洛伦兹力向上，可能平衡，速度不一定变化，故A 错误；若沿y 轴正方向射出，重力可能和电场力平衡，动能不一定变化，故B 错误；若沿z 轴正方向射出，重力竖直向下，电场力向上，洛伦兹力垂直速度方向，一定沿曲线运动，速度一定变化，当做匀速圆周运动时，动能不变，故C 正确，D 错误。

2019-2020年高考物理大一轮复习真题汇编 L单元电磁感应16．L1L2[xx·北京卷] 如图1­所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )图1­A．E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B．E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C．E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D．E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向16．B [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E＝n ΔΦΔt，则E＝nΔBΔtπR2.由于R a∶R b＝2∶1，则E a∶E b＝4∶1.由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流．选项B正确．6．L1[xx·江苏卷] 电吉他中电拾音器的基本结构如图1­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，下列说法正确的有( )图1­A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化6．BCD [解析] 选用铜质弦时，不会被磁化，不会产生电磁感应现象，电吉他不能正常工作，选项A错误；取走磁体时，金属弦磁性消失，电吉他不能正常工作，选项B正确；根据法拉第电磁感应定律可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，选项C正确；根据楞次定律可知，磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化，选项D正确．4．L1[xx·海南卷] 如图1­所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若( )图1­A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向4．D [解析] 由安培定则及对称性可知，圆环圆心处磁感应强度为零．从圆环圆心向左直到左侧直导线，磁感应强度方向垂直于纸面向外，并且逐渐增大．从圆环圆心向右直到右侧直导线，磁感应强度方向垂直于纸面向里，并且逐渐增大．当金属环上下运动时，磁通量时刻为零，没有感应电流；当金属环向左侧直导线靠近时，磁通量垂直于纸面向外且在增大，由楞次定律得，感应电流为顺时针方向；当金属环向右侧直导线靠近时，磁通量垂直于纸面向里且在增大，由楞次定律得，感应电流为逆时针方向，故D正确．5．L1[xx·上海卷] 磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁( )图1­A．向上运动 B．向下运动C．向左运动 D．向右运动5．B [解析] 从图中看，产生感应电流的线圈可以等效为一个N极在上的磁铁，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知选项B正确．19．L1[xx·上海卷] 如图1­(a)所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )图1­A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流19．AD [解析] 在t1～t2时间内，磁场增强，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流逐渐增大，则穿过圆环的磁通量增大，可知L有收缩趋势，A正确；在t2～t3时间内，磁场先减弱后反向增强，线圈中产生a→b→c→d方向的感应电流且保持不变，穿过圆环的磁通量不变，L内无感应电流且没有扩张或收缩的趋势，B、C 错误；在t3～t4时间内，沿负方向的磁场减弱，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流在逐渐减小，故穿过圆环的磁通量减小，L内有顺时针方向的感应电流，D正确．L2 法拉第电磁感应定律、自感20．L2[xx·全国卷Ⅱ] 法拉第圆盘发电机的示意图如图1­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．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是( )图1­A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D ．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍20．AB [解析] 将圆盘看成由无数辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，根据右手定则可判断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R 的电流方向从a 到b ，B 正确；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E ＝BLv ＝12BL 2ω，而I ＝E R，故A 正确，C 错误；当角速度ω变为原来的2倍时，感应电动势E ＝12BL 2ω变为原来的2倍，感应电流I 变为原来的2倍，电流在R 上的热功率P ＝I 2R 变为原来的4倍，D 错误．21．L2 M1[xx·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1­A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在t ＝T 8时，两导线框中产生的感应电动势相等 D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等21．BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t ＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12B ωl 2，C 正确；对于线框M ，有E 2R ·T 2＋E 2R ·T 2＝U 2有M R ·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E 2R ·T 4＋0＋E 2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．13．D4、D5、L2、L3[xx·江苏卷] 据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图所示，假设“天宫一号”正以速度v ＝7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M 、N 的连线垂直，M 、N 间的距离L ＝20 m ，地磁场的磁感应强度垂直于v ，MN 所在平面的分量B ＝1.0×10－5 T ，将太阳帆板视为导体．图1­(1)求M 、N 间感应电动势的大小E ；(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V ，0.3 W ”的小灯泡与M 、N 相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻．试判断小灯泡能否发光，并说明理由；(3)取地球半径R ＝6.4×103 km ，地球表面的重力加速度g ＝9.8 m/s 2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h (计算结果保留一位有效数字)．13．[答案] (1)1.54 V (2)不能，理由见解析 (3)4×105 m[解析] (1)法拉第电磁感应定律E ＝BLv ，代入数据得E ＝1.54 V(2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流．(3)在地球表面有G MmR2＝mg 匀速圆周运动G Mm （R ＋h ）2＝m v 2R ＋h解得h ＝g R 2v2－R ，代入数据得h ≈4×105 m(数量级正确都算对) 16．L1 L2[xx·浙江卷] 如图1­2所示，a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a ＝3l b ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )图1­2A ．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B ．a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C ．a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D ．a 、b 线圈中电功率之比为3∶116．B [解析] 由楞次定律可判断，两线圈中产生的感应电流均沿逆时针方向，选项A错误；由E ＝n ΔB Δt S ，S ＝l 2，R ＝ρl S ，I ＝E R ，P ＝E 2R ，可知E a ：E b ＝9：1，I a ：I b ＝3：1，P a ：P b ＝27：1，选项B 正确，选项C 、D 错误．L3 电磁感应与电路的综合L4 电磁感应与力和能量的综合24．L4 [xx·全国卷Ⅰ] 如图1­，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L ，质量分别为2m 和m ；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R ，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，已知金属棒ab 匀速下滑．求：(1)作用在金属棒ab 上的安培力的大小；(2)金属棒运动速度的大小．图1­[答案] (1)mg (sin θ－3μcos θ)(2)(sin θ－3μcos θ)mgR B 2L 2[解析] (1)设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的支持力的大小为N 1，作用在ab 棒上的安培力的大小为F ，左斜面对cd 棒的支持力大小为N 2，对于ab 棒，由力的平衡条件得2mg sin θ＝μN 1＋T ＋F ①N 1＝2mg cos θ ②对于cd 棒，同理有mg sin θ＋μN 2＝T ③N 2＝mg cos θ ④联立①②③④式得F ＝mg (sin θ－3μcos θ) ⑤(2)由安培力公式得F ＝BIL ⑥这里I 是回路abdca 中的感应电流，ab 棒上的感应电动势为ε＝BLv ⑦式中，v 是ab 棒下滑速度的大小，由欧姆定律得I ＝εR⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式得v ＝(sin θ－3μcos θ)mgR B 2L 2 ⑨ 24．L4[xx·全国卷Ⅱ] 如图1­所示，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上．t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．图1­24．[答案] (1)Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg (2)B 2l 2t 0m [解析] (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得ma ＝F －μmg ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E ＝Blv ③联立①②③式可得 E ＝Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg ④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律I ＝E R⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为f ＝BIl ⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F －μmg －f ＝0 ⑦联立④⑤⑥⑦式得R ＝B 2l 2t 0m⑧ 7．L4 [xx·四川卷] 如图1­所示，电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R .质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动，外力F 与金属棒速度v 的关系是F ＝F 0＋kv (F 0、k 是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i ，受到的安培力大小为F A ，电阻R 两端的电压为U R ，感应电流的功率为P ，它们随时间t 变化图像可能正确的有( )图1­图1­7．BC [解析] 设金属棒在某一时刻速度为v ，由题意可知，感应电动势E ＝Blv ，感应电流I ＝ER ＋r ＝Bl R ＋r v ，即I ∝v ；安培力F A ＝BIl ＝B 2l 2R ＋r v ，方向水平向左，即F A ∝v ；R 两端电压U R ＝IR ＝BlR R ＋r v ，即U R ∝v ；感应电流功率P ＝EI ＝B 2l 2R ＋rv 2，即P ∝v 2. 分析金属棒运动情况，由牛顿第二定律可得F 合＝F －F A ＝F 0＋kv －B 2l 2R ＋r v ＝F 0＋⎝ ⎛⎭⎪⎫k －B 2l 2R ＋r v ，而加速度a ＝F 合m.因为金属棒从静止出发，所以F 0>0，且F 合>0，即a >0，加速度方向水平向右．(1)若k ＝B 2l 2R ＋r ，F 合＝F 0，即a ＝F 0m，金属棒水平向右做匀加速直线运动，有v ＝at ，说明v ∝t ，即I ∝t ，F A ∝t ，U R ∝t ，P ∝t 2，所以在此情况下没有选项符合； (2)若k >B 2l 2R ＋r，F 合随v 增大而增大，即a 随v 增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动，根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合；(3)若k <B 2l 2R ＋r，F 合随v 增大而减小，即a 随v 增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合；综上所述，B 、C 选项符合题意．24．L4[xx·浙江卷] 小明设计的电磁健身器的简化装置如图1­10所示，两根平行金属导轨相距l ＝0.50 m ，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R ＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d ＝0.56 m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0 T ．质量m ＝4.0 kg 的金属棒CD 水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH 相连．CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s ＝0.24 m ．一位健身者用恒力F ＝80 N 拉动GH 杆，CD 棒由静止开始运动，上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直．当CD 棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD 棒回到初始位置(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD 棒进入磁场时速度v 的大小；(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力F A 的大小；(3)在拉升CD 棒的过程中，健身者所做的功W 和电阻产生的焦耳热Q .图1­1024．[答案] (1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J[解析] (1)由牛顿定律a ＝F －mg sin θm＝12 m/s 2 ① 进入磁场时的速度v ＝2as ＝2.4 m/s ②(2)感应电动势E ＝Blv ③感应电流I ＝Blv R④ 安培力F A ＝IBl ⑤ 代入得F A ＝（Bl ）2v R＝48 N ⑥ (3)健身者做功W ＝F (s ＋d )＝64 J ⑦由牛顿定律F －mg sin θ－F A ＝0 ⑧CD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间t ＝d v⑨焦耳热Q ＝I 2Rt ＝26.88 J ⑩33．[xx·上海卷] 如图1­所示，一关于y 轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B 的匀强磁场与平面垂直．一足够长、质量为m 的直导体棒沿x 方向置于轨道上，在外力F 作用下从原点由静止开始沿y 轴正方向做加速度为a 的匀速加速直线运动，运动时棒与x 轴始终平行．棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P ＝ky 32(SI)．求：图1­(1)导体轨道的轨道方程y ＝f (x )；(2)棒在运动过程中受到的安培力F m 随y 的变化关系；(3)棒从y ＝0运动到y ＝L 过程中外力F 的功．33．[答案] (1)y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫4aB 2k ρ2x 2 (2)F m ＝k 2ay (3)k 22aL 2＋maL [解析] (1)设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±x ，y )，安培力的功率 F ＝B 2l 2v RP ＝4B 2x 2v 2R ＝ky 32棒做匀加速运动v 2＝2ayR ＝2ρx 代入前式得y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫4aB 2k ρ2x 2轨道形状为抛物线．(2)安培力F m ＝4B 2x 2R v ＝2B 2x ρ2ay 以轨道方程代入得 F m ＝k2a y .(3)由动能定理W ＝W m ＋12mv 2 安培力做功W m ＝k2 2a L 2 棒在y ＝L 处动能12mv 2＝maL 外力做功W ＝k 22aL 2＋maL . L5 电磁感应综合25．L5[xx·全国卷Ⅲ] 如图1­所示，两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R 的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B 1随时间t 的变化关系为B 1＝kt ，式中k 为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN (虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：(1)在t ＝0到t ＝t 0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．图1­25．[答案] (1)kt 0S R (2)B 0lv 0(t －t 0)＋kSt (B 0lv 0＋kS )B 0l R[解析] (1)在金属棒未越过MN 之前，t 时刻穿过回路的磁通量为Φ＝ktS ①设在从t 时刻到t ＋Δt 的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R 的电荷量为Δq .由法拉第电磁感应定律有E ＝ΔΦΔt ② 由欧姆定律有i ＝E R ③由电流的定义有i ＝Δq Δt④ 联立①②③④式得|Δq |＝kS RΔt ⑤由⑤式得，在t ＝0到t ＝t 0的时间间隔内，流过电阻R 的电荷量q 的绝对值为|q |＝kt 0S R⑥ (2)当t >t 0时，金属棒已越过MN .由于金属棒在MN 右侧做匀速运动，有f ＝F ⑦式中，f 是外加水平恒力，F 是匀强磁场施加的安培力．设此时回路中的电流为I ，F 的大小为 F ＝B 0Il ⑧此时金属棒与MN 之间的距离为s ＝v 0(t －t 0) ⑨匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′＝B 0ls ⑩回路的总磁通量为Φt ＝Φ＋Φ′式中，Φ仍如①式所示．由①⑨⑩⑪式得，在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量为 Φt ＝B 0lv 0(t －t 0)＋kSt ⑫在t 到t ＋Δt 的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt 为ΔΦt ＝(B 0lv 0＋kS )Δt ⑬由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为E t ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔΦt Δt ⑭ 由欧姆定律有I ＝E t R ⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得f ＝(B 0lv 0＋kS )B 0l R⑯2．[xx·北京海淀区期末练习] 图K31­2是用电流传感器(电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E ，内阻为r ，自感线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D 的阻值，在t ＝0时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在t ＝t 1时刻断开开关S.在图K31­3所示的图像中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是( )图K31­2图K31­32．B [解析] 闭合开关后，开始时线圈的阻碍作用很大，然后逐渐减小，因此外电路的电阻逐渐减小，故路端电压逐渐减小，因此通过电流传感器的电流逐渐减小，当断开开关时，线圈产生自感电动势，继续对灯泡反向供电，供电电流大小等于稳态时通过线圈的电流，稳态时通过线圈的电流小于通过灯泡的电流，故反向对灯泡供电的电流比原来的小，然后通过灯泡的电流逐渐减小到零，B 项正确．1．(多选)[xx·山东威海期末考试] 如图K32­1所示，两个同心金属环水平放置，半径分别是r 和2r ，两环间有磁感应强度为B 、方向垂直环面向里的匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C 的电容器，a 、b 是电容器的两个极板．长为r 的金属棒AB 沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度ω做逆时针方向(垂直环面向里看)的匀速圆周运动．则下列说法正确的是( )图K32­1A ．金属棒中有从B 到A 的电流B ．电容器a 极板带正电C ．电容器两端电压为3B ωr 22D ．电容器所带电荷量为CB ωr 221．BC [解析] 根据右手定则可知金属棒中的电流方向由A 到B ，故电容器a 极板带正电，A 项错误，B 项正确；金属棒转动产生的感应电动势为3B ωr 22，C 项正确；电容器所带电荷量Q ＝3BC ωr 22，D 项错误． 2．(多选)[xx·江西重点中学协作体第一次联考] 如图K33­3所示，在间距为l 、足够长的两条水平虚线间有垂直纸面向里的匀强磁场，其上方距上边界h 处有一导线框(各边长如图中标注)，现将导线框由静止释放，从线框下边进入磁场开始计时至线框完全离开磁场(整个过程线框保持竖直且不翻转)．该过程中v ­t 图线可能正确的是( )图K33­3图K33­42．CD [解析] 线框如果刚进入过程匀速，则当下降的距离等于l 后，受到的安培力将小于重力，线框将做加速运动，随着速度的增大，加速度逐渐减小，当加速度减为零时将做匀速运动，A 项错误，C 项正确；线框如果刚进入过程做加速运动，则当下降的距离等于l 后，加速度将突然增大，B 项错误；线框如果刚进入过程做减速运动，安培力逐渐变小，故减速的加速度逐渐变小，最后有可能做匀速运动，当下降的距离等于l 后，安培力等于重力的一半，将做加速运动，随着速度的增大，加速度将逐渐变小，最后做匀速运动，D 项正确．3．(多选)[xx·山东日照一中期末考试] 如图K34­3所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab 、cd 均通过棒两端的环套在金属导轨上．虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为B .ab 、cd 棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R ，导轨电阻不计．开始两棒静止在图示位置，当cd 棒无初速度释放时，对ab 棒施加竖直向上的力F ，使其沿导轨向上做匀加速运动．则( )图K34­3A ．ab 棒中的电流方向由b 到aB ．cd 棒先加速运动后匀速运动C ．cd 棒所受摩擦力的最大值大于cd 棒的重力D ．力F 做的功等于两棒产生的电热与ab 棒增加的机械能之和3．ACD [解析] ab 向上运动的过程中，穿过闭合回路abdc 的磁通量增大，根据楞次定律可得ab 棒中的感应电流方向为b →a ，故A 正确；cd 棒中感应电流由c 到d ，其所在的区域有向下的磁场，所受的安培力向里，cd 棒所受的摩擦力向上，ab 棒做加速直线运动，速度增大，产生的感应电流增加，cd 棒所受的安培力增大，对导轨的压力增大，则滑动摩擦力增大，摩擦力先小于重力，后大于重力，所以cd 棒先加速运动后减速运动，最后停止运动，故B 错误，C 正确；以ab 棒为研究对象，根据动能定理可得W F ＋W 安培＋W G ＝12mv 2－0，力F 所做的功应等于两棒产生的电热与ab 棒增加的机械能之和，故D 正确．4．[xx·济南期末考试] 如图K34­4所示，电阻不计的“∠”形足够长且平行的导轨，间距L ＝1 m ，导轨倾斜部分的倾角θ＝53°，并与定值电阻R 相连．整个空间存在着B ＝5 T 、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场．金属棒ab 、cd 的阻值R ab ＝R cd ＝R ，cd 棒质量m ＝1kg.ab 棒光滑，cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.(1)ab 棒由静止释放，当滑至某一位置时，cd 棒恰好开始滑动．求这一时刻ab 棒中的电流．(2)若ab 棒无论从多高的位置释放，cd 棒都不动，分析ab 棒质量应满足的条件．(3)若ab 棒无论质量多大、从多高位置释放，cd 棒始终不动．求cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ应满足的条件．图K34­44．(1)103A (2)m ab <2.08 kg (3)μ≥0.75 [解析] (1)cd 棒刚要开始滑动时，对其受力分析如图所示．由平衡条件得BI cd L cos 53°－f ＝0F N －mg －BI cd L sin 53°＝0又f ＝μF N联立以上三式，得I cd ＝53A ， 所以I ab ＝2I cd ＝103A. (2)ab 棒在足够长的轨道上下滑时，最大安培力F A ＝m ab g sin 53°cd 棒所受最大安培力应为12F A ，要使cd 棒不能滑动，需：12F A cos 53°<μ⎝ ⎛⎭⎪⎫mg ＋12F A sin 53° 由以上两式联立解得：m ab <2.08 kg.(3)ab 棒下滑时，cd 棒始终静止，有12F A cos 53°<μ⎝ ⎛⎭⎪⎫mg ＋12F A sin 53° 解得：μ>12F A cos 53°mg ＋12F A sin 53°＝cos 53°2mg F A ＋sin 53°当ab 棒质量无限大时，在无限长轨道上最终一定匀速运动，安培力F A 趋于无穷大，cd棒所受安培力也趋于无穷大，由数学知识有：μ≥cos 53°sin 53°＝0.75. 3．[xx·北京海淀区期末练习] 如图K35­3所示，PQ 和MN 是固定于水平面内间距L ＝1.0 m 的平行金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计．两相同的金属棒ab 、cd 放在轨道上，运动过程中始终与轨道垂直，且接触良好，它们与轨道形成闭合回路．已知每根金属棒的质量m ＝0.20 kg ，每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R ＝1.0 Ω；金属棒与轨道间的动摩擦因数μ＝0.20，且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．整个装置处在竖直向上、磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场中．重力加速度g 取10 m/s 2.(1)在t ＝0时刻，用垂直于金属棒的水平力F 向右拉金属棒cd ，使其从静止开始沿轨道以a ＝5.0 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，求金属棒cd 运动多长时间金属棒ab 开始运动；(2)若用一个适当的水平外力F ′向右拉金属棒cd ，使其达到速度v 1＝20 m/s 沿轨道匀速运动时，金属棒ab 也恰好以恒定速度沿轨道运动．求：①金属棒ab 沿轨道运动的速度大小；②水平外力F ′的功率．图K35­33．(1)1.0 s (2)①15 m/s ②16 W[解析] (1)设金属棒cd 运动t 时间金属棒ab 开始运动，根据运动学公式可知：此时金属棒cd 的速度v ＝at金属棒cd 产生的电动势E 1＝BLv ，通过金属棒的电流I 1＝E 12R ＝BLat2R 金属棒ab 所受安培力F A1＝BI 1L ＝B 2L 2at 2R金属棒ab 开始运动时刻，F A1＝μmg解得：t ＝1.0 s.(2)①设金属棒cd 以速度v 1＝20 m/s 沿轨道匀速运动时，金属棒ab 沿轨道匀速运动的速度大小为v 2.此时通过ab 、cd 两金属棒的电流I 2＝E 22R ＝BL （v 1－v 2）2R金属棒ab 所受安培力F A2＝BI 2L ＝B 2L 2（v 1－v 2）2R＝μmg 解得：v 2＝15 m/s.②以金属棒cd 为研究对象，其所受水平外力F ′、滑动摩擦力F f 以及安培力F A3三个力的合力为零．即：F ′－F A3－F f ＝0；其中F A3＝F A2F f ＝μmg解得：水平外力F ′的功率P ＝F ′v 1＝16 W.。

2020届高考物理一轮复习——电磁感应（高效演练）1.下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图。

灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。

下列说法正确的是( )A. 该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B. 该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C. 该实验必需保持磁铁运动的速率不变D. 该实验必需记录感应电流产生的磁场方向2.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q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. 5 4B. 3 2C. 7 4D. 23.1．如图所示，固定的水平长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。

线框由静止释放，不计空气阻力，在下落过程中（）A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框中感应电流方向保持不变C．线框做自由落体运动 D．线框的机械能守恒4.将一个闭合金属环用丝线(绝缘)悬于O点,如图所示,竖直虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,时右边没有磁场.将环拉至图示位置后由静止释放,下列现象能够发生的是( )A.金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动B.金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C.金属环的摆动会很快停下来D.金属环最后一次向左摆动时,最终停在虚线左侧某一点处5.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻,当空间没有磁场时,使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,导体棒ab上升的最大高度为H;当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时,再次使导体棒ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,上升的最大高度为h,两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好,下列说法中正确的是( )A.两次上升的最大高度比较,有H=hB.两次上升的最大高度比较,有H<hC.有磁场时,导体棒ab上升过程的最大加速度为g sinθD.有磁场时,导体棒ab上升过程的最小加速度为g sinθ6.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。

电磁感应单元训练一、选择题（共10小题，每题6分，共60分）1.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图所示的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad边向外转动角度θ≤90°)，D向上平动(D线圈有个缺口)，判断线圈中有感应电流的是()2.如图所示，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．感应电流的方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向3．一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方垂直于斜面向上的匀强磁场中。

如图15所示，斜面以及虚线下方的磁场往下方延伸到足够远。

下列说法正确的是()A．在线框进入磁场的过程中，b点的电势比a点高B．线框在进入磁场的过程中，一定做减速运动C．线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能D．线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量相等4．如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，在先后两种情况下()A．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝2∶1B．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝4∶1D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶15．如图所示，在水平面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为50 cm，金属导体棒ab质量为0.1 kg，电阻为0.2 Ω，横放在导轨上，电阻R的阻值是0.8 Ω(导轨其余部分电阻不计)。

现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。

用水平向右的恒力F＝0.1 N拉动ab，使其从静止开始运动，则()A．导体棒ab开始运动后，电阻R中的电流方向是从P流向MB．导体棒ab运动的最大速度为10 m/sC．导体棒ab开始运动后，a、b两点的电势差逐渐增加到1 V后保持不变D．导体棒ab开始运动后任一时刻，F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和6．在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。

2022届高考物理：电磁感应、交变电流、传感器一轮复习题含答案一、选择题。

1、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()2、电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电3、（双选）根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（）A．T／s B．Wb／s C．T·m2／s D．Wb·m2／s4、(双选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11:1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法正确的有()A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小5、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。

街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则()A．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少B．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多C．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少D．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多6、(双选)如图所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V900 W”的电饭锅及“220 V200 W”的抽油烟机。

现接入u=311sin 100πt(V)的交流电，下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为311 VB.1 s内流过保险丝的电流方向改变100次C.电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4.5倍D.为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于5 A7、(双选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0．2 T，线圈直径D＝0．4 m，电阻r＝1 Ω．取重力加速度g＝10 m/s2，π2≈10．若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0．4πsin (πt) m/s．则下列说法正确的是()A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e＝16sin (πt)V B．灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝4sin (πt)AC．灯泡的电功率为120 WD．灯泡两端电压的有效值为1522V8、(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。