(文末附答案)2022届高中物理电磁感应基础知识手册.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理电磁感应基础知识手册届高中物理电磁感应基础知识手册 单选题 1、如图所示，空间存在垂直于纸面向内的匀强磁场B，现有用细软导线围成的三角形导体框，其中两点固定在半径为R的圆1的直径两端，C点一直沿着圆弧做角速度为的匀速圆周运动，则导线框上的C点从A点出发，逆时针运动一周（时间为T）过程中产生的感应电动势（取电流B到A的方向为电动势的正方向）随时间的变化图线正确的是（）AB CD 2、如图 1 所示，将一金属圆环用绝缘细线悬挂起来，圆环的下半部分处在垂直于圆环平面的水平匀强磁场之中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图 2 所示，规定垂直纸面向里为正方向。金属圆环始终保持静止，则下列图像中可能正确反映细线中张力T随时间t变化情况的是（）2 AB CD 3、如图所示，MN为固定在光滑水平面上的细直导线，“”形的金属框abcd放在导体棒上，两平行边ab、cd相距为L，MN与ab、cd垂直并与金属框接触良好，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为BMN接入电路的电阻为R，金属框电阻不计。若给金属框以平行ab向右的初速度v0，当金属框发生的位移为x时，其速度减为零，此过程中通过MN的电荷量为q。则在这一过程中（）A当通过MN的电荷量达到2时，金属框的速度为230 B当金属框发生的位移为3时，金属框的速度为120 C在通过MN的电荷量达到2的过程中，MN释放的热量为380 DMN释放的热量为140 4、如图所示，是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向3 右滑动过程中，线圈将（）A顺时针转动 B逆时针转动 C静止不动 D因电源极性不明无法确定转动方向 5、信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数 1 或 0，用以储存信息刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图 1 所示）当信用卡磁条按图 2 所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是 A B C 4 D 多选题 6、图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈 A 和 B，A 中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（）A0t1时间内，线圈 B 中的感应电流沿逆时针方向 B0t1时间内，线圈 B 有扩张的趋势 Ct1时刻，线圈 B 既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势 D0t2时间内，线圈 B 中的感应电流大小、方向均不变 7、如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L，虛线OO垂直导轨，OO两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度大小均为B的方向相反的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在OO左右两侧，并与导轨保持良好接触，不计其它电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使a获得一个水平向右的初速度0，下列关于a、b两棒此后整个运动过程的说法正确的是（）Aa、b两棒组成的系统动量守恒 5 Ba、b两棒最终都将以大小为02的速度做匀速直线运动 C整个过程中，流过a棒的电荷量为02 D整个过程中，a棒上产生的焦耳热为1402 8、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。半径为L的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，磁感应强度为B，方向如图所示，下列说法正确的是（）A若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要低 B若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C若圆盘转动的角速度为，铜盘转动产生的感应电动势大小为122 D若圆盘转动的方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 填空题 9、匀强磁场的磁感应强度=0.8T，矩形线圈的面积=0.5m2，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示。现将线圈以、中点连线（图中虚线）为轴翻转180，此过程线圈的磁通量变化量为_Wb，线圈中_（填“产生”或“不产生”）感应电流。10、如图所示，光滑绝缘水平面上，一正方形线圈以初速度0进入一匀强磁场，磁场宽度大于线圈的宽度。当线圈完全离开磁场区域时，其速度大小变为130，在进入磁场跟离开磁场的过程中，通过线圈横截面的电荷量之比为_，线圈产生的热量之比为_。6 11、如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关 S 闭合或断开时，电流表中_电流通过；若开关 S 一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中_电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中_电流通过。（均选填“有”或“无”）7 2022 届高中物理电磁感应_005 参考答案 1、答案：A 解析：如图，C从A点逆时针转动过程中=，=。所以 ABC=AOC+BOC=122sin()+122sin=2sin 根据法拉第电磁感应定律，有 =(ABC)=2cos 可知，该图像是类似余弦函数的图像，且最大值为2。故 A 正确；BCD 错误。故选 A。2、答案：A 解析：BCD磁感应强度在 01 内，由于磁感应强度垂直纸面向里为正方向，则磁场垂直纸面向里且大小均匀增大，所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，根据左手定则判断出圆环的下半部分所受安培力的方向向上，根据法拉第电磁感应定律得线圈感应电流是不变的，线框受重力、拉力和安培力，根据平衡条件得细线的拉力 =安=由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀 8 减小，选项 BCD 错误；A磁感应强度在 12 内，磁场不变，则没有感应电流，细线的拉力 =而磁感应强度在 23 内，磁感应强度B垂直纸面向里且随时间均匀减小，同理可知感应电流方向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的方向向下，所以细线的拉力 =+安=+由于磁感应强度B随时间均匀减小，所以圆环的下半部分所受安培力均匀减小，所以细线的拉力F随时间均匀减小；磁感应强度在 34 内，磁感应强度B垂直纸面向外且随时间均匀增大，感应电流方向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的方向向上，所以细线的拉力 =-安=-由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀减小。选项 A 正确。故选 A。3、答案：C 解析：A整个过程，根据动量定理可得 =0 0 当通过MN的电荷量达到2时，则有 2=1 0 解得金属框的速度为 9 1=02 A 错误；B由电磁感应定律可得 =通过MN的电荷量为 =当金属框发生的位移为3时，则通过MN的电荷量为3，又 =0 0 金属框的速度为230，B 错误；C整个过程，根据动量定理可得 =0 0 有 =0 当通过MN的电荷量达到2时，则有 2=1 0 解得金属框的速度为 1=02 则MN释放的热量为 10 =120212(02)2=3802=380 C 正确；D整个过程能量守恒可得，MN释放的热量为 总=1202=120 D 错误。故选 C。4、答案：A 解析：根据题图所示电路，线框ab所处位置的磁场是水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻减小，电流增强，则穿过闭合导线框ab的磁通量将增加 BSsin 为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量的增加，则线框ab只有顺时针旋转使 角减小，而使穿过线圈的磁通量阻碍原磁通量的增加，注意此题并不需要明确电源的极性，故 BCD错误，A 正确。故选 A。5、答案：B 解析：由图 1 可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见 B 正确 6、答案：CD 11 解析：AB在 0t1时间内，线圈 A 中顺时针电流在减小，电流产生磁场在减小，根据安培定则与磁场叠加原则可知，线圈 B 所处磁场的方向向内且在减小，根据楞次定律可知线圈 B 的感应电流方向为顺时针，两线圈的电流同向，则有相互吸引趋势，所以线圈 B 有收缩趋势，选项 AB 错误；Ct1时刻，线圈 A 中的电流为零，没有磁场，因此线圈 B 既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，选项 C 正确；D当t1t2时间内，线圈 A 中逆时针电流在增大，电流产生磁场在增强，根据安培定则与磁场叠加原则可知，线圈 B 所处磁场的方向向里，且在增强，根据楞次定律可知线圈 B 的感应电流方向为顺时针，所以 0t2时间内，线圈 B 中的感应电流方向不变，又由于线圈 A 中的电流变化率相同，因此线圈 B 中的感应电流大小也不变，选项 D 正确。故选 CD。7、答案：BC 解析：A由题意可知，a、b两棒中的电流大小相等，由左手定则可知，安培力方向相同，则系统的合力不为 0，系统动量不守恒，故 A 错误；B由题意分析可知，a棒向右做减速运动切割磁感线，b棒向左加速运动切割磁感线，当两棒速度相等时回路中的电流为 0，分别对两棒应用动量定理且取向左为正方向，有 =()(0)解得 =02 故 B 正确；12 D由能量守恒可得 1202=2 122+2 解得=1802 故 D 错误；C对a棒由动量定理且取向右为正方向 =0 即 =0 解得 =02 故 C 正确。故选 BC。8、答案：BC 解析：AB若从上往下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则可知，电流方向由指向圆盘中心，则圆盘中心电势比边缘高，电流沿a到b的方向流过电阻，故 A 错误，B 正确；C若圆盘转动的角速度为，铜盘转动产生的感应电动势大小为 =2=122 13 故 C 正确；D若圆盘转动的方向不变，角速度大小发生变化，则电流的大小发生变化，电流方向不发生变化，故 D 错误。故选 BC。9、答案：0.4Wb 或-0.4Wb 产生 解析：1取开始时的磁通量为正值，则线圈的磁通量变化量为=2 1=2=0.4Wb 2根据楞次定律，闭合线圈中的磁通量发生了变化，所以线圈中产生感应电流。10、答案：11 53 解析：1由法拉第电磁感应定律可得=设回路电阻为R，感应电流=通过线圈横截面的电荷量 =联立可得 =进、出磁场过程中，磁通量的变化量相同，故通过线圈横截面的电荷量之比为 11。14 2线圈进入磁场时产生的瞬时感应电动势E=BLv，电流为 =取极端时间，速度变为v1，以运动方向为正方向，由动量定理可得 =1 0 联立可得 22=1 0 又=，代入可得 22=1 0 同理，线圈离开磁场时满足 22=130 1 进、出磁场时的位移相同，故 1 0=130 1 可解得进入磁场时的速度为=230，进出磁场过程中由能量守恒可得产生的热量分别为 1=120212(230)2 2=12(230)212(130)2 对比可得12=53。11、答案：有 有 无 解析：15 123 如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关 S 闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关 S 一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。