2016年青海单招物理模拟试题：电磁感应中磁变类问题

电磁感应训练题一、选择题（本题共52分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 1．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。

下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是A ．动圈式话筒B ．日光灯镇流器C ．磁带录音机D ．白炽灯泡 2．关于电磁感应,下列说法正确的是A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B ．穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C ．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大3．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直，且保持AC 平行于OQ .关于线框中的感应电流，以下说法正确的是 A ．开始进入磁场时感应电流最小 B ．开始穿出磁场时感应电流最大C ．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D ．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 4．如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），则A ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥5．在一个较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A 、B ，将线圈B 的两端接在一起，并把CD 段直漆包线南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示.下列判断正确的是A ．开关闭合时，小磁针不发生转动B ．开关闭合时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动C ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动 D ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向外转动 6．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘（不计各种摩擦），现让铜盘转动。

高考物理考点《电磁感应中的图像问题》真题练习含答案1．如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，若线圈ab中电流i与时间t的关系图线如图乙所示，则在这段时间内，下列关于线圈cd中产生的感应电流i cd与时间t的关系图线，正确的是()答案：D解析：由图乙可知，在t＝0时刻，图线的斜率最大，即ab线圈中的电流变化最快，电流产生的磁场变化最快，cd线圈中的磁通量变化最快，所以此时在cd线圈中产生的感应电流最大；t＝T4时，图线的斜率为零，即ab线圈中的电流变化为零，电流产生的磁场变化为零，cd线圈中的磁通量变化为零，所以此时在cd线圈中无感应电流；t＝T4之后，感应电流改变方向；T2到T时间内c、d线圈产生的感应电流为零，由上述分析可知，D正确．2．(多选)如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C＝60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是()A.电容器下极板电势高于上极板B ．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/sC ．电容器两极板间电压为2.0 VD ．电容器所带电荷量为120 C答案：ABD解析：根据楞次定律可以判断出感应电流方向为逆时针方向，所以电容器下极板电势低于上极板，A 错误；线圈中磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝6－22Wb/s ＝2 Wb/s ，B 错误；根据法拉第电磁感应定律，有E ＝ΔΦΔt＝2.0 V ，C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝60×10－6×2.0 C ＝1.2×10－4 C ，D 错误．3．[2024·黑龙江省哈尔滨市重点三校期末联考]如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L .距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直．现用水平外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点．规定：电流沿逆时针方向时电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正，水平外力F 向右为正．则下列关于线框中的感应电动势E 、所受外力F 、消耗的电功率P 和通过线框的磁通量Φ随时间变化的图像正确的是( )答案：B解析：进入磁场时磁通量随时间变化为ΔΦ＝BL v t，完全进入左边磁场后再运动0.5L时磁通量减为零，再运动0.5L磁通量变为反向的BL2，因此中间图像斜率是两端的2倍，D错误；进入磁场时感应电动势E1＝BL v，而运动到两磁场交接处时感应电动势E2＝2BL v，A 错误；根据F＝BIL运动到两个磁场交接处时，回路中的电动势为刚进入磁场时的2倍，电流为刚进入磁场时的2倍，并且在两个磁场交接处时，左右两边都受到向左的安培力，因此在中间时，安培力是在两端时的4倍，根据P＝F v，则在中间安培力的功率也是两端的4倍，C错误，B正确．4.如图所示，宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域，规定逆时针方向为感应电流的正方向，由圆形导线环刚进入磁场开始计时，则关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图像中可能的是()答案：A解析：由楞次定律易知，圆形导线环进入磁场时，电流方向为逆时针，即正方向，圆形导线环全进入磁场时，电流为零，圆形导线环离开磁场时，电流方向为顺时针，即负方向，选项D错误；设经过时间t圆形导线环的位置如图所示，圆形导线环运动速度大小为v，半径为R，电阻为r，此时圆形导线切割磁场的有效长度为L＝2R2－（R－v t）2，产生的感应电动势e＝BL v，电流大小为i＝er，联立三式变化可得i2（2B v Rr）2＋（t－R v）2（R v）2＝1.可见，圆形导线环匀速进入磁场时的i ­ t图像是椭圆的一部分，同样，圆形导线匀速离开磁场时的i ­ t图像也是椭圆的一部分，选项A正确，B、C错误．5.如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框，线框斜边长为l，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流逆时针方向为正方向，其感应电流i随位移x变化的图像正确的是()答案：B解析：闭合导线框穿过磁场的过程中，磁通量先增加后减小，根据楞次定律和安培定则，感应电流先逆时针后顺时针，即先正后负，A、D错误；导线框切割的有效长度是先增加后减小，由E＝BL v，感应电动势的大小是先增加后减小，所以感应电流先增加后减小，B正确，C错误．6.(多选)如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间和L3、L4之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形金属线圈abcd，ad边长为3L.t＝0时刻将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时开始做匀速直线运动，cd边经过磁场边界线L2、L3、L4时对应的时刻分别为t 1、t 2、t 3，整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内．在0～t 3时间内，线圈的速度v 、通过线圈横截面的电量q 、通过线圈的电流i 和线圈产生的热量Q 随时间t 变化的关系图像可能正确的是( )答案：BD解析：线圈cd 边在L 1、L 2之间的磁场切割磁感线，则有E ＝BL v ，I ＝E R，F 安＝BIL ，解得F 安＝B 2L 2v R ，根据牛顿第二定律a ＝mg －F 安m可知随着速度的增加，安培力也逐渐增大，加速度逐渐减小，根据题意，cd 边经过磁场边界线L 3时开始做匀速直线运动，说明从0时刻到t 1的过程，线圈做加速度减小的加速运动，从t 1到t 2的过程，线圈做加速度为g 的匀加速直线运动，从t 2到t 3的过程，线圈做匀速直线运动，根据v ­ t 图像的切线斜率表示加速度，A 错误；从0时刻到t 1的过程，线圈做加速度减小的加速运动，线圈中的电流逐渐增大，从t 1到t 2的过程，线圈做加速度为g 的匀加速直线运动，但此过程线圈没有切割磁感线，感应电流为零，从t 2到t 3的过程，线圈做匀速直线运动，线圈中的电流保持不变，根据q ­ t 图像的切线斜率表示电流，B 正确，C 错误；从0时刻到t 1的过程，线圈中的电流逐渐增大，从t 1到t 2的过程，线圈中的电流为零，从t 2到t 3的过程，线圈中的电流保持不变，根据Q ＝I 2Rt 可知Q ­ t 图像的切线斜率表示电流的平方，D 正确．7．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水平向右匀速运动的速度为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像正确的是()答案：C8．[2024·山东省青岛市模拟]如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好．杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，合理的是()答案：A解析：设杆长为L，杆下落过程中速度增大，切割磁感线产生的感应电流增大，杆所受安培力的大小为F＝BIL＝B2L2v，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，杆下落过程中先做加R＋r速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随速度先增大，后不变，其大小为mg，B错误，A正确；导体杆两端的电压为U＝IR＝BLR v，速度先增大，后不R＋r变，所以U先增大，后不变，且U增大的越来越慢，即图线的斜率减小，C、D错误．9．[2024·辽宁省十校联合体调研]如图所示，xOy平面的第一、三象限内充满垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L 的正方形金属框始终在O 点的顶点环绕，在xOy 平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t ＝0时刻，金属框开始进入第一象限，已知匀强磁场的磁感应强度为B ，金属框的总电阻为R ，规定顺时针方向为电流的正方向，不考虑自感影响，关于金属框中感应电流i 随时间t 变化的图像正确的是( )答案：A解析：如图所示，在t ＝0到t ＝π2ω的过程中，即金属框顺时针转过90°的过程中，金属框切割磁感线的有效切割长度先变大后变小，根据转动切割感应电动势的计算公式E ＝12Bω2l 可知E 先增大后减小，感应电流先增加后减小，根据楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，即正方向；在t ＝0到t ＝π4ω的过程中，由圆周运动公式可知θ＝ωt ，根据几何关系和三角形的面积公式可得S ＝L ·L tan θ2 ，则穿过线圈的磁通量为Φ＝12BL 2tan ωt ，对上述的表达式由数学知识得ΔE Δt ＝BL 2ω2·tan ωt cos 2ωt ，由此可知，在t ＝0到t ＝π4ω的过程中，E 的变化率一直增大，感应电流的变化率一直增加；同理可得在t＝π4ω到t＝π2ω的过程中，E的变化率一直减小，感应电流的变化率一直减小，A正确，B、C、D错误．。

电磁感应一、选择题1.（全国新课标III 卷，21）如图，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，以相同的周日T 逆时针匀速转动，则B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在时，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 【答案】BC【解析】当线圈进入磁场时，依据楞次定律得，两线圈中的感应电流方向为逆时针，2()E BRv BR R BR ωω===可得过程中产生的感应电动势恒定，即电流恒定，不是正弦交流电A 错误；当线圈进入磁场时，根据楞次定律知，两线框中的感应电流为逆时针，当线框穿出磁场时，根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期和其运动周期相等，为T 、B 正确；根据2E BR ω=可得线框在运动过程中的感应电动势等，C 正确；线圈N 在完全进入磁场后T/4时间内线圈的磁通量不变化，过程中没有感应电动势产生，即线圈N 在0—T/4和3T/4—T 内有感应电动势，其余时间内没有，而线圈M 在整个过程中都有感应电动势，即便电阻相等，两者的电流有效值不会相等，D 错误。

2.（上海卷，19）.如图（a ），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（A ）在t 1~t 2时间内，L 有收缩趋势 （B ）在t 2~t 3时间内，L 有扩张趋势（C ）在t 2~t 3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【答案】AD【解析】在t1-t2时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加，则在导线框中产生顺时针方向大小增加的电流，该电流激发增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以断定圆环有收缩趋势，A正确；在t2—t3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生恒定电流，该电流激发出稳当磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，选项BC错误；在t3—t4时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生顺时针减小的电流，该电流激发出向内减小的磁场，所以圆环内产生顺时针方向电流，D正确。

物理电磁感应复习题集及答案第一题：电磁感应基础知识1. 什么是电磁感应？2. 法拉第电磁感应定律是什么？3. 在一个圆形线圈中，磁场的变化如何影响感应电动势的大小？4. 什么是自感现象？5. 自感现象与互感现象有何异同？答案：1. 电磁感应是指当一个导体中的磁通量发生变化时，在导体中就会产生感应电动势和感应电流的现象。

2. 法拉第电磁感应定律是指导体中感应电动势的大小与磁场的变化率成正比，方向由右手定则确定。

3. 在一个圆形线圈中，磁场的变化越快，感应电动势就越大。

当磁场增强或减弱时，感应电动势的方向也会相应变化。

4. 自感现象是指一个导体中的电流变化时，导体本身会产生感应电动势和感应电流。

5. 自感现象与互感现象都是电磁感应现象，不同之处在于自感发生在导体本身，而互感发生在两个或多个相邻的线圈之间。

第二题：电磁感应的应用1. 什么是变压器？它如何工作？2. 什么是感应电动机？3. 什么是发电机？它是如何产生电能的？4. 什么是涡流？它对电磁感应有什么影响？5. 什么是励磁？6. 举例说明一种电磁感应的实际应用。

答案：1. 变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压大小的电器设备。

它由一个主线圈和一个副线圈组成，通过磁场的感应作用，将输入电压变换为输出电压，实现电能的传输和变换。

2. 感应电动机是利用电磁感应原理来转换电能和机械能的装置。

它由一个定子和一个转子组成，当定子上的交流电流变化时，就会在转子上产生感应电流，从而使转子转动。

3. 发电机是一种将机械能转换为电能的装置。

它通过电磁感应原理，在导体中产生感应电动势，并通过电路系统将这种电动势转化为电流和电能的装置。

4. 涡流是指当导体中有磁场变化时，在导体内部会形成的电流环流动现象。

涡流的产生会导致能量损耗，并且会对电磁感应产生一定的影响。

5. 励磁是指为了使发电机和变压器等设备工作正常，需要通过外部电源向设备提供一定的励磁电流，以产生足够的磁场。