高考物理电磁学知识点之电磁感应综合训练(5)

高中物理训练电磁感应规律的综合应用一、单项选择1.如图，两匀强磁场的磁感应强度B 1和B2大小相等、方向相反．金属圆环的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A．同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的变化率增大B1和B2D．同时以相同的变化率减小B1和B2解析：B若同时增大B1减小B2，则穿过环向里的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向外，由安培定则，环中产生的感应电流是逆时针方向，故选项A错误；同理可推出，选项B正确，C、D错误．2．图a和图b是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A．图a中，A1与L1的电阻值相同B．图a中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图b中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图b中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：C分析图a，断开开关S1瞬间，A1突然闪亮，说明流经A1的电流瞬间增大，从而得到S1闭合，电路稳定时，A1中的电流小于L1中的电流，所以选项B错误；由并联电路特点可知，A1的电阻值大于L1的电阻值，所以选项A错误；分析图b，开关S2闭合后，灯A2逐渐变亮，A3立即变亮，说明闭合S2瞬间A2与A3中的电流不相等，那么L2与R中的电流也不相等，所以选项D错误；最终A2与A3亮度相同，说明流经A2与A3的电流相同，由欧姆定律可知，R与L2的电阻值相等，所以选项C正确．3．如图甲，光滑“∠”形金属支架ABC固定在水平面上，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF 放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，取垂直于水平面向下为正方向，则下列说法中正确的是( )A ．t 1时刻轻杆对导体棒的作用力最大B ．t 2时刻轻杆对导体棒的作用力最大C ．t 2到t 3时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D ．t 2到t 4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变解析：C 由E ＝n ΔΦΔt，可知t 1时刻感应电动势为0，感应电流为0，安培力为0，轻杆对导体棒的作用力为0，故选项A 错误；t 2时刻感应电动势为最大，感应电流最大，但磁场为0，安培力为0，轻杆对导体棒的作用力为0，故选项B 错误；t 2到t 3时间内，安培力先增大后减小，所以轻杆对导体棒的作用力先增大后减小，故选项C 正确；t 2到t 4时间内，感应电流方向改变，安培力方向改变，则轻杆对导体棒的作用力方向改变，故选项D 错误．4．如图1，匝数n ＝6的螺线管(电阻不计)，截面积为S ＝10 cm 2，线圈与R ＝12 Ω的电阻连接，水平向右且均匀分布的磁场穿过螺线管，磁场与线圈平面垂直，磁感应强度大小B 随时间t 变化的关系如图2所示，规定感应电流i 从a 经过R 到b 的方向为正方向．忽略线圈的自感影响，下列i -t 关系图中正确的是( )解析：B 由题意可知，在0～2 s 时间内，磁感应强度变化率的大小为ΔB 1Δt 1＝3×10－3 T/s ，根据法拉第电磁感应定律可得电动势的大小为E 1＝n ΔB 1Δt 1S ＝1.8×10－5 V ，根据闭合电路欧姆定律，可得感应电流i 1＝E 1R＝1.5×10－6 A ，根据楞次定律，可知感应电流方向为a →b ，为正方向；同理可计算在2～5 s 时间内，i 2＝E 2R＝1×10－6 A ，根据楞次定律，可知感应电流方向为b →a ，为负方向；根据磁感应强度变化的周期性，可得感应电流变化的周期性，故B 正确，A 、C 、D 错误．5.如图，空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，在纸面内，一正三角形的导线框沿着垂直于磁场边界的虚线匀速穿过磁场区域．已知虚线垂直于AB 边，且正三角形的高为磁场宽度的两倍．从C 点进入磁场开始计时，以电流沿逆时针方向为正．关于线框中感应电流i 随时间t 变化的关系，下列四幅图可能正确的是( )解析：A 设线框进入磁场的速度为v ，线框进入磁场的前一半过程，切割磁感线的有效长度：L ＝2v t tan 30°，线框切割磁感线，产生感应电动势E ＝BL v ＝2B v 2t tan 30°，感应电流：i ＝E R ＝2B v 2t tan 30°R，i 与t 成正比，线框在进磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCA ，为正；在出磁场的过程中，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为ACBA ，为负．在线框进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线框进入磁场的后一半(即出磁场的前一半)过程中，切割的有效长度不变，感应电动势不变，则感应电流不变；在线框出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大．故A 正确．二、多项选择6.如图，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a 、b 断开，金属杆L 垂直导轨放置．闭合开关S ，下列判断正确的是( )A ．电磁铁两磁极之间的磁场方向向下B ．若给金属杆向左的初速度，则a 点电势高于b 点C ．若a 、b 间接导线，向下移动滑片P ，则金属杆向左运动D ．若a 、b 间接直流电源，a 接正极、b 接负极，则金属杆向左运动解析：AC 闭合开关S ，根据右手螺旋定则可知，电磁铁两磁极之间的磁场方向向下，选项A 正确；根据右手定则可知，若给金属杆向左的初速度，则a 点电势低于b 点，选项B 错误；若a 、b 间接导线，向下移动滑片P ，则螺线管中的电流变大，磁场增强，由于穿过闭合回路的磁通量增加，由楞次定律可知，金属杆向左运动，选项C 正确；若a 、b 间接直流电源，a 接正极、b 接负极，由左手定则可知，金属杆向右运动，选项D 错误．7．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中( )A ．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B ．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C ．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D ．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失解析：AC由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A正确；受电线圈中的电流也是正弦式交变电流，产生的磁场呈周期性变化，B错误；根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D 错误．8．如图，光滑绝缘斜面倾角为θ，斜面底端有一直导线通有恒定电流I.斜面上有一闭合矩形导线框abcd正沿斜面下滑，ab边始终与MN平行，在导线框下滑至ab边未到达斜面底端过程中，下列说法正确的是()A．线框有扩张的趋势B．线框中有沿adcba方向的感应电流C．线框cd边受到的安培力沿斜面向下D．整个线框所受安培力的合力为零解析：BC根据直导线产生的磁场特点：离导线越近磁场越强，在导线框向下滑动过程中，穿过线框的磁通量增大，由“增缩减扩”可知，线框有收缩的趋势，故A错误；在导线框向下滑动过程中，穿过线框的磁通量增大，磁场方向垂直斜面向上，根据楞次定律可知，线框中有沿adcba方向的感应电流，故B正确；cd中的电流由d到c，磁场方向垂直斜面向上，根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力沿斜面向下，故C正确；由于ab边与cd 边所在处的磁场不同，ab与cd中的电流大小相同，所以ab、cd所受安培力大小不同，ad 与bc所受安培力大小相同，所以整个线框所受安培力的合力不为零，故D错误．9．如图所示，两根平行光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，下端PQ接有阻值为R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中．一质量为m、接入电路的电阻也为R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上，静止时导体棒处于导轨的MN处．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．现将导体棒从弹簧处于自然长度时由静止释放，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法中正确的是()A ．当导体棒沿导轨向下运动时流过电阻R 的电流方向为由P 到QB ．当导体棒的速度最大时，弹簧的伸长量为mg sin θkC ．导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E p ，则导体棒从开始运动到停止运动的过程中，回路中产生的焦耳热为m 2g 2sin 2 θk－E p D ．若导体棒第一次运动到MN 处时速度为v ，则此时导体棒的加速度大小为B 2L 2v 2mR解析：ACD 由右手定则可知，当导体棒沿导轨向下运动时流过电阻R 的电流方向为由P 到Q ，故A 正确；导体棒所受重力、弹簧弹力与安培力的合力为零时速度最大，弹簧伸长量为mg sin θk时，弹簧弹力为mg sin θ，此时导体棒所受合力为安培力，导体棒速度不是最大，故B 错误；导体棒最终静止，由平衡条件得：mg sin θ＝kx ，弹簧伸长量：x ＝mg sin θk，由能量守恒定律得：mgx sin θ＝Q ＋E p ，解得：Q ＝m 2g 2sin 2θk－E p ，故C 正确；导体棒第一次到达MN 处时，弹簧的弹力：kx ＝mg sin θ，此时导体棒受到的安培力为F ＝BIL ＝B 2L 2v 2R，对导体棒，由牛顿第二定律得：kx －mg sin θ＋B 2L 2v 2R ＝ma ，解得：a ＝B 2L 2v 2mR，故D 正确． 三、计算题10．一个圆形线圈，共有n ＝10匝，其总电阻r ＝4.0 Ω.线圈与阻值R 0＝16 Ω的外电阻连成闭合回路，如图甲所示．线圈内部存在着一个边长l ＝0.20 m 的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期T ＝1.0×10－2 s ，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向．求：(1)t ＝18T 时刻，电阻R 0上的电流大小和方向；(2)0～12T 时间内，流过电阻R 0的电荷量； (3)一个周期内电阻R 0的发热量．解析：(1)0～T 4内，感应电动势大小恒定， E 1＝n ΔΦ1Δt 1＝8 V 电流大小I 1＝E 1R 0＋r，可得I 1＝0.4 A 电流方向从b 到a .(2)同(1)可得T 4～T 2内，感应电流大小I 2＝0.2 A 流过电路的电荷量q ＝I 1T 4＋I 2T 4， 代入数据解得q ＝1.5×10－3 C.(3)Q ＝I 21R 0T 2＋I 22R 0T 2，解得Q ＝1.6×10－2 J. 答案：(1)0.4 A 从b 向a (2)1.5×10－3 C(3)1.6×10－2 J11．如图1，在绝缘光滑水平桌面上，以O 为原点、水平向右为正方向建立x 轴，在0≤x ≤1.0 m 区域内存在方向竖直向上的匀强磁场．桌面上有一边长L ＝0.5 m 、电阻R ＝0.25 Ω的正方形线框abcd ，当平行于磁场边界的cd 边进入磁场时，在沿x 方向的外力F 作用下以v ＝1.0 m/s 的速度做匀速运动，直到ab 边进入磁场时撤去外力．若以cd 边进入磁场时作为计时起点，在0≤t ≤1.0 s 内磁感应强度B 的大小与时间t 的关系如图2所示，在0≤t ≤1.3 s 内线框始终做匀速运动．(1)求外力F 的大小；(2)在1.0 s ≤t ≤1.3 s 内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B 的大小与时间t 的关系；(3)求在0≤t ≤1.3 s 内流过导线横截面的电荷量q .解析：(1)t 0＝0，B 0＝0.25 T回路电流I ＝B 0L v R安培力F A ＝B 20L 2Rv 外力F ＝F A ＝0.062 5 N.(2)匀速出磁场，电流为0，磁通量不变Φ1＝Φt 1＝1.0 s 时，B 1＝0.5 T ，磁通量Φ1＝B 1L 2t 时刻，磁通量Φ＝BL [L －v (t －t 1)]得B ＝16－4t. (3)0≤t ≤0.5 s 电荷量q 1＝B 0L 2R ＝0.25 C 0．5 s ≤t ≤1.0 s 电荷量q 2＝B 1L 2－B 0L 2R＝0.25 C 总电荷量q ＝q 1＋q 2＝0.5 C.答案：(1)0.062 5 N (2)B ＝16－4t(3)0.5 C 12．如图，两根质量均为m ＝2 kg 的金属棒垂直放在光滑的水平导轨上，左右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间有大小相等但左、右两部分方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻．现用250 N 的水平拉力F 向右拉CD 棒，CD 棒运动s ＝0.5 m 时，其上产生的焦耳热为Q 2＝30 J ，此时两棒速率之比为v A ∶v C ＝1∶2，现立即撤去拉力F ，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，求：(1)在CD 棒运动0.5 m 的过程中，AB 棒上产生的焦耳热；(2)撤去拉力F 瞬间，两棒的速度大小v A 和v C ；(3)撤去拉力F 后，两棒最终匀速运动的速度大小v A ′和v C ′.解析：(1)设两棒的长度分别为l 和2l ，所以电阻分别为R 和2R ，由于电路中任何时刻电流均相等，根据焦耳定律Q ＝I 2Rt 可知Q 1∶Q 2＝1∶2，则AB 棒上产生的焦耳热Q 1＝15 J.(2)根据能量守恒定律有Fs ＝12m v 2A ＋12m v 2C ＋Q 1＋Q 2 又v A ∶v C ＝1∶2，联立以上两式并代入数据得v A ＝4 m/s ，v C ＝8 m/s.(3)撤去拉力F 后，AB 棒继续向左做加速运动，而CD 棒向右做减速运动，两棒最终匀速运动时电路中电流为零，即两棒切割磁感线产生的电动势大小相等，此时两棒的速度满足BL v A ′＝B ·2L v C ′即v A ′＝2v C ′(不对过程进行分析，认为系统动量守恒是常见错误)对两棒分别应用动量定理，规定水平向左为正方向，有 F A ·t ＝m v A ′－m v A ， F C ·t ＝－m v C ′－(－m v C )．因为F C ＝2F A ，故有v A ′－v A v C －v C ′＝12联立以上各式解得v A ′＝6.4 m/s ，v C ′＝3.2 m/s.答案：(1)15 J (2)4 m/s 8 m/s (3)6.4 m/s 3.2 m/s。

高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中，带电粒子的运动路径称为（）A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用？A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中，波长越小，频率越（）A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是（）A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关？A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是（）2. 电阻的单位是（）3. 电势差的单位是（）4. 电功的单位是（）5. 法拉是电容的单位，它的符号是（）三、简答题1. 什么是电磁感应？2. 什么是洛仑兹力？3. 简述电阻对电流的影响。

4. 电势差与电压的关系是什么？5. 什么是电容？四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg，长度为2m，放在匀强磁场中，当磁感应强度为0.4T时，该导线受到的洛仑兹力大小为多少？（设导线的电流为2A）2. 一台电视机的功率为200W，使用时电流为2A，求电源的电压是多少？3. 一个电容器带电量为5μC，电容为10μF，求该电容器的电势差。

4. 一台电脑的电压为110V，电流为2A，求功率是多少？5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A，求该导线两端的电压。

五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象，并列举两个具体的应用。

2. 电流和电势差之间的关系是什么？请给出相关公式并解释其含义。

3. 请计算一个电感为2H的线圈，通过电流为5A，求该线圈的磁场强度。

4. 一个电容器的电容为20μF，通过电流为0.5A，求该电容器两端的电压。

5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。

答案及解析如下：一、选择题1. B. 轨迹解析：带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。

2. C. 变压器解析：变压器是电磁感应现象的一种重要应用。

高考物理莆田电磁学知识点之电磁感应技巧及练习题附答案一、选择题1．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。

电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S 的瞬间（ ）A ．两个金属环都向左运动B ．两个金属环都向右运动C ．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D ．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力2．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0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2 3．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，t φ∆＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，t φ∆＝dmg nqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，t φ∆＝()dmg R r nqR +D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，tφ∆＝()dmgr R r nqR +4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B．接通开关S后，B灯慢慢变亮C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下5．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。

高考物理赤峰电磁学知识点之传感器单元汇编含答案 一、选择题 1．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大．为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如右图所示的电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光．若探测装置从无磁场区

进入强磁场区，则（ ）

A．电灯L亮度不变 B．电灯L亮度变亮

C．电流表的示数增大 D．电源的内耗功率增大

2．下列说法中正确的是( ) A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻

B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻

C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲

D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态

3．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是

A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作

B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作

C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化

D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号

4．如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪可记录发射和接收的时间间隔．测量仪底部有一压力传感器，其输出电压作用在它上的压力F成正比，表达式为UkF（k为比例系数）．某同学已知了自己的身高h、质量m和重力加速度g，他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k，他多次研究发现，当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了t；当他没站上测重台时，测量仪已有输出电压为0U（0U≠0），当他站上测重台时测量仪输出电压为U，那么超声波v与比例系数k为 A．02UUhvktmg， B．