人教版2022年高中物理电磁感应基础知识手册.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理电磁感应基础知识手册年高中物理电磁感应基础知识手册 单选题 1、如图所示，绝缘水平面上有一固定的金属圆环，在其直径两侧加上垂直圆环的大小相等、方向相反的匀强磁场1和2。下列说法正确的是（）A仅增大1，圆环的电流沿顺时针方向 B仅增大2，圆环的电流沿逆时针方向 C同时以相同的变化率增大1和2时，圆环的电流沿逆时针方向 D同时以相同的变化率减小1和2时，圆环的电流为零 答案：D 解析：A根据楞次定律可知，仅增大1，磁通量向里面增加，根据增反减同，感应电流产生的磁场方向向外，根据右手定则，圆环的电流沿逆时针方向，所以 A 错误；B根据楞次定律可知，仅增大2，磁通量向外面增加，根据增反减同，感应电流产生的磁场方向向里，根据右手定则，圆环的电流沿顺时针方向，所以 B 错误；CD同时以相同的变化率增大1和2时，由于圆环内总的磁通量保持不变总是为 0，所以圆环的电流为 0，所以 C 错误；D 正确；2 故选 D。2、在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于_。A平面abcdB平面abfeC平面abghD平面aehd 答案：D 解析：变压器的正视图如图：所以要减小涡流在铁芯中产生的热量，硅钢片应平行于平面aehd。故选 D。3、两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面（纸面）内导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一竖直面内，圆环c中通入如图乙所示的电流（规定电流逆时针方向为正），导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对MN边的安培力 3 A01s 内，方向向下 B13s 内，方向向下 C35s 内，先逐渐减小后逐渐增大 D第 4s 末，大小为零 答案：B 解析：A01s 内电流逆时针增大，穿过导体框 a 的净磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律知a中感应电流顺时针，流经 MN 时由 N 到 M，由左手定则知 MN 受安培力向上，故 A 错误；13s 内c中电流先逆时针减小后顺时针增大，穿过 a 的净磁通量先向外减小，后向里增大 B根据楞次定律 a 中感应电流一直为逆时针，流经 MN 时由 M 到 N，由左手定则知 MN 受力向下，故选项 B正确；C因 35s 内 c 中电流变化率不变，故 a 中磁通量变化率也不变，感应电流不变，故选项 C 错误；D第 4s 末尽管电流瞬时为零，但变化率不为零，故穿过 a 框的磁通量变化率不为零，感应电流不为零，故选项 D 错误。故选 B。4、如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，4 边界如图中虚线所示。当圆环运动到图示位置（aOb90）时，a、b两点的电势差为（）A2BRvB22BRv C24BRvD324BRv 答案：D 解析：圆环到达图示位置时，产生的感应电动势为 E2BRv 由右手定则可知，在虚线右侧圆环上的电流方向为由b到a，所以 ab 设圆环的电阻为r，由闭合电路欧姆定律得，a、b两点的电势差 UabEIrab324 故选 D。5、如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成 角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（）5 A金属棒ab将一直做加速运动 B通过电阻R的电流方向为从Q到N C金属棒ab的最大加速度为gsin D电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能 答案：C 解析：A.金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A 错误；B.根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B 错误；C.金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律 sin=解得 =sin C 正确；D.根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D 错误。故选 C。多选题 6、如图所示，长直导线MN中通有竖直向上的电流I，其附近有一个矩形线框ABCD，线框与导线始终在同一个平面内。则下列说法中正确的是（）6 A若I恒定，将矩形线框向右平移，线框内产生ABCDA方向的感应电流 B若I恒定，将导线MN向左平移，线框内产生ADCBA方向的感应电流 C若使MN中的电流突然为零，线框内产生ADCBA方向的感应电流 D若使MN中的电流突然反向，线框内产生ABCDA方向的感应电流 答案：AD 解析：A若I恒定，根据右手螺旋定则可知，导线右侧磁场垂直纸面向里，且离导线越远磁场越弱，将矩形线框向右平移，则穿过线框的磁通量向里且逐渐减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线框内产生的感应电流方向是ABCDA，A 正确；B若I恒定，将导线MN向左平移，则穿过线框的磁通量向里且逐渐减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线框内产生的感应电流方向是ABCDA，B 错误；C若使MN中的电流突然为零，则穿过线框的磁通量向里且减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线框内产生的感应电流方向是ABCDA，选项 C 错误；D若使MN中的电流突然反向，则穿过线框的磁通量由向里变为向外，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线框中产生的感应电流方向是ABCDA，D 正确。故选 AD。7、如图所示，倾角为的斜面固定在地面上，区域内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，、（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为m、边长为()、总电阻为R的单匝正方形金属线框与斜面间的动摩擦因数=tan，线框始终紧贴斜面运动，边和边保持与7 平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，边到达时的速度为v，已知边滑出磁场边界时线框速度大于 0。下列说法中正确的是（）A线框通过所用的时间比通过的时间短 B自边进入磁场到边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是22 C边刚滑出时，线框速度=22 D自边进入磁场到边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为223(23)2 答案：AD 解析：A由于=tan，可得 sin=cos 故线框进入磁场前和在磁场中均做匀速运动，在进入磁场、离开磁场过程由于产生感应电流，受到安培力作用，线框做减速运动，故线框通过过程的平均速度比通过过程的平均速度大，所以线框通过所用的时间比通过的时间短，A 正确；B自边进入磁场到边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量为 =2 B 错误；C设线框通过过程中回路中的平均感应电流为1，通过时间为1，边到达时线框的速度为1，线框8 通过过程中回路中的平均感应电流为2，通过时间为2，规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定理有 11=1 22=1 结合 B 的解析可知 11=22=2 联立解得=223 C 错误；D设边进入磁场到边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有 =122122=223(23)2 D 正确。故选 AD。8、如图，两根相距L的平行光滑金属导轨水平固定在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。长为L、电阻为r的金属杆 ab 垂直置于两导轨上并与导轨保持良好接触，与导轨间无摩擦，导轨之间接有电阻R。金属杆 ab 在水平向右的恒力F（F大小未知）作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻。则（）A杆中的感应电流方向由 a 到 b B金属杆 ab 两端的电压为BLv 9 C水平恒力F的大小为F=22+D水平恒力F做的功等于电阻R和金属杆 ab 共同产生的焦耳热 答案：CD 解析：A金属杆 ab 切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可判断，金属杆 ab 中的电流由 b 到 a，A 错误；B金属棒速度为时，根据法拉第电磁感应定律可知，金属棒中感应电动势 =电路中的电流为 =+金属棒 ab 两端的电压=即=+B 错误；C由 =安=得 =+=+=22+C 正确；D由功能关系可知，水平恒力 F 做的功等于电阻R和金属杆 ab 共同产生的焦耳热，D 正确。10 故选 CD。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。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、如图所示，条形磁铁 A 沿竖直方向插入线圈 B 的过程中，电流表 G 的指针_（选填“不偏转”或“偏转”）；若条形磁铁 A 在线圈 B 中保持不动，电流表 G 的指针_。（选填“不偏转”或“偏转”）答案：偏转 不偏转 解析：11 略