2025年高考物理二輪核心考點(diǎn)：電磁感應(yīng)

2025年高考物理二輪核心考點(diǎn)：電磁感應(yīng)一、單選題：本大題共14小題。1.如圖所示，正方形線框abcd放在光滑的絕緣水平面上，OO'為正方形線框的對(duì)稱軸，在OO'的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)使正方形線框在磁場(chǎng)中以兩種不同的方式運(yùn)動(dòng)：第一種方式以速度v使正方形線框勻速向右運(yùn)動(dòng)，直到ab邊剛好與OO'重合;第二種方式只將速度變?yōu)?vA.兩過(guò)程線框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1:3

B.兩過(guò)程流過(guò)線框某一橫截面的電荷量之比為1:3

C.兩次線框中的感應(yīng)電流大小之比為12.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)半徑均為1m的兩金屬圓環(huán)平行正對(duì)，相距為3m，圓環(huán)的電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒ab搭在兩環(huán)的最低點(diǎn)，接入電路的電阻為0.5Ω。用導(dǎo)線將一阻值為1Ω的電阻R與兩圓環(huán)相連，理想交流電壓表V接在電阻R兩端。整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若導(dǎo)體棒ab在外力作用下以6r/min的轉(zhuǎn)速繞兩圓環(huán)的中心軸O1O2緊貼圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)為(

)A.2π2V B.223.如圖所示，兩根相同的導(dǎo)體棒PQ和MN靜置于兩根固定在水平面內(nèi)的光滑的長(zhǎng)直平行導(dǎo)電軌道上，并處于垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)，PQ獲得一個(gè)水平向右的初速度并任由其滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中PQ和MN始終平行且與軌道接觸良好。則下列描述正確的是

A.t=0時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)镼PNM

B.t=0時(shí)，作用在PQ棒上的安培力水平向右

C.MN棒水平向右做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.PQ棒水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至速度為零4.如圖甲所示，列車車頭底部安裝強(qiáng)磁鐵，線圈及電流測(cè)量?jī)x埋設(shè)在軌道地面(測(cè)量?jī)x未畫(huà)出)，P、Q為接測(cè)量?jī)x器的端口，磁鐵的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直地面向下、寬度與線圈寬度相同，俯視圖如圖乙。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄線圈的電流為0.12A。磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.005T，線圈的匝數(shù)為5，長(zhǎng)為0.2m，電阻為0.5Ω，則在列車經(jīng)過(guò)線圈的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.線圈的磁通量一直增加 B.線圈的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針?lè)较?/p>

C.線圈的安培力大小為1.2×10-45.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、阻值為R的正方形單匝金屬線圈abcd從圖示位置(線圈平面與紙面相平行)開(kāi)始繞通過(guò)b、d兩點(diǎn)的軸EF以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，EF的左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，右側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.在圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大

B.從圖示位置轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生a→d→c→b→a方向的感應(yīng)電流6.如圖，邊長(zhǎng)、材料相同，粗細(xì)不同的單匝正方形金屬線框甲、乙。乙線框?qū)Ь€的橫截面積是甲的2倍。在豎直平面內(nèi)距磁場(chǎng)相同高度由靜止開(kāi)始同時(shí)下落，一段時(shí)間后進(jìn)入方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，則在甲、乙線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中(

)

A.感應(yīng)電流的方向均一定為順時(shí)針?lè)较?B.甲、乙線框的加速度時(shí)時(shí)相同

C.甲線框的焦耳熱是乙線框的2倍 D.通過(guò)甲線框的電荷量是乙線框的2倍7.物理學(xué)中有很多關(guān)于圓盤(pán)的實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)是法拉第圓盤(pán)，圓盤(pán)全部處于磁場(chǎng)區(qū)域，可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線將圓盤(pán)圓心和邊緣與外面電阻相連。第二個(gè)是阿拉果圓盤(pán)，將一銅圓盤(pán)水平放置，圓盤(pán)可繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，以下說(shuō)法正確的是(

)

A.法拉第圓盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤(pán)中磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)感應(yīng)電流

B.阿拉果圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，小磁針會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，轉(zhuǎn)動(dòng)小磁針，圓盤(pán)則不動(dòng)

C.阿拉果圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，小磁針會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但會(huì)滯后于圓盤(pán)

D.法拉第圓盤(pán)和阿拉果圓盤(pán)都是電磁驅(qū)動(dòng)的表現(xiàn)8.如圖所示，單匝正方形閉合線圈MNPQ放置在水平面上，空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)兩邊界成θ=45°角。線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R?，F(xiàn)使線圈以水平向右的速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.當(dāng)線圈中心經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)，N、P兩點(diǎn)間的電壓U=BLv

B.當(dāng)線圈中心經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)，線圈所受安培力F安=B2L2vR9.城市施工時(shí)，為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線，需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過(guò)電流。現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來(lái)檢測(cè)，俯視檢測(cè)線圈，下列說(shuō)法正確的是

A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)正弦交流電，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)線圈受到安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反

C.若線圈由北向南沿水平地面通過(guò)恒定電流上方，感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針

D.若線圈由北向南沿水平地面通過(guò)恒定電流上方，檢測(cè)線圈所受安培力在水平方向的分量一直向南10.如圖所示，兩寬度均為a的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等，兩磁場(chǎng)區(qū)域間距為4a。一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框從磁場(chǎng)上方距離為a處由靜止自由下落，勻速通過(guò)上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，之后又通過(guò)下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知下落過(guò)程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是

A.線框通過(guò)上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能相等

B.線框通過(guò)上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中流過(guò)線框的電荷量不相等

C.線框通過(guò)下方磁場(chǎng)的過(guò)程中加速度的最大值與重力加速度的大小相等

D.線框通過(guò)上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的時(shí)間相等11.電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備，其加速區(qū)域簡(jiǎn)化模型如圖所示，一個(gè)光滑的環(huán)形真空室放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0(按一定規(guī)律變化)、垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，以O(shè)為圓心，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=kt(其中k為大于零的常數(shù))，方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)。在t=0時(shí)真空室內(nèi)有一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子做半徑為R(不變)的圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不變)，R與r近似相等。下列說(shuō)法正確的是A.電子在真空室內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng) B.電子沿切線方向的加速度不斷增大

C.電子在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周，動(dòng)能增加ekπr D.B0和B12.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個(gè)完全相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同

B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流

C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同

D.圖乙中，閉合13.汽車使用的電磁制動(dòng)原理示意圖如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體在固定通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.制動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體不會(huì)發(fā)熱

B.制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)

C.改變線圈中的電流方向，導(dǎo)體就可獲得動(dòng)力

D.制動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體獲得的制動(dòng)力逐漸減小14.有一種“電磁動(dòng)力小火車”玩具，一節(jié)干電池與兩釹鐵硼強(qiáng)磁鐵緊都相連置于探例導(dǎo)線(表面沒(méi)有絕緣層)繞成的螺線管內(nèi)部，兩塊磁鐵與銅導(dǎo)線接觸良好，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如果干電池的“+““-”極與兩塊磁鐵的“N““S“極排布如圖所示，則干電池與磁鐵組成的“小火車”就會(huì)按照?qǐng)D中“運(yùn)動(dòng)方向“在螺線管內(nèi)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，關(guān)于小火車的運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(

)

A.驅(qū)動(dòng)“小火車”運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自于兩塊磁鐵之間的相互排斥力

B.其他材料不變，只將干電池的“+”“-”極左右對(duì)調(diào)，則“小火車”運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)橄蛴疫\(yùn)動(dòng)

C.其他材料不變，改用舊的干電池，則“小火車”運(yùn)動(dòng)速度一定變大

D.其他材料不變，只增加兩端磁鐵數(shù)量(兩端“N”“S”極排布方向不變)，則“小火車”運(yùn)動(dòng)速度一定變大二、多選題：本大題共6小題。15.如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖．將銅盤(pán)放在磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)銅盤(pán)；圖中a、b導(dǎo)線與銅盤(pán)的中軸線處在同一平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)，就可以使閉合電燈獲得電流．若圖中的銅盤(pán)半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)的角速度為ω，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.回路中有大小和方向做周期性變化的電流

B.回路中有電流大小恒定，且等于BL2ωR

C.回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再?gòu)腶16.如圖所示，平面內(nèi)有一外、內(nèi)直徑分別為D1和D2的環(huán)形區(qū)域，以直徑AD為分界，左、右半環(huán)形區(qū)域內(nèi)分別有垂直平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。直徑為D1、電阻不計(jì)的兩個(gè)半圓形金屬框，置于環(huán)形區(qū)域的外圓處，并在A、D兩處分別用長(zhǎng)度可忽略的絕緣材料連接。金屬框的C、E兩點(diǎn)間連有一阻值為R的電阻，一長(zhǎng)度為D1、電阻為r的導(dǎo)體棒ef過(guò)圓心O放置于金屬框上，并繞過(guò)O點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程其兩端與金屬框接觸良好。當(dāng)導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)至圖中位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電阻R中電流方向由a到b

B.流過(guò)R的電流大小為Bω(D12-D22)4(R+r)

C.a、17.如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1:2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒單位長(zhǎng)度的電阻相同，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時(shí)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.v的大小等于Fs-Qm

B.撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為65v，方向向右

C.撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為35v，方向向右18.如圖所示，有一高度為L(zhǎng)、水平向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在磁場(chǎng)上方某處，豎直放置的“日”字型閉合導(dǎo)體線框，寬為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，AC、CE的長(zhǎng)度都大于L，AB、CD、EF邊均與磁場(chǎng)邊界平行，AB邊的電阻為R、CD邊的電阻為2R、EF邊的電阻為3R，其余電阻不計(jì)。線框由靜止開(kāi)始下落，線框AB邊、CD邊、EF邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框均恰好開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.線框AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為11mgR5B2L2

B.CD邊與EF邊的距離為847m2gR2288B19.如圖所示，水平面內(nèi)有兩根間距為d的光滑平行導(dǎo)軌，右端接有電容為C的電容器。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒固定于導(dǎo)軌上某處，輕繩一端連接導(dǎo)體棒，另一端繞過(guò)定滑輪下掛一質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導(dǎo)體棒，物塊下落從而牽引著導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)?？臻g中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻，忽略繩與定滑輪間的摩擦。若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電容器未被擊穿，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好并保持垂直，重力加速度為g，則在物塊由靜止下落高度為h的過(guò)程中(

)

A.物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)

B.物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功

C.輕繩的拉力大小為Mg(m+B2d220.渦流制動(dòng)是磁懸浮列車高速運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行制動(dòng)的一種方式。某研究所制成如圖所示的車和軌道模型來(lái)定量模擬磁懸浮列車的渦流制動(dòng)過(guò)程。如圖所示，模型車的車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，電磁鐵系統(tǒng)在其下方的水平光滑軌道(間距為L(zhǎng)1)中的長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將長(zhǎng)大于L1、寬為L(zhǎng)2的單匝矩形線圈等間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間距也為L(zhǎng)2.已知模型車的總質(zhì)量為m，每個(gè)線圈的電阻均為R，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計(jì)，不計(jì)空氣阻力，不考慮磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)的影響。在某次實(shí)驗(yàn)中，模型車的速度為vA.在電磁鐵系統(tǒng)進(jìn)入線圈時(shí)，若俯視則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

B.線圈對(duì)電磁系統(tǒng)作用力的方向與模型車運(yùn)動(dòng)方向相同

C.在電磁鐵系統(tǒng)的磁場(chǎng)全部進(jìn)入任意一個(gè)線圈的過(guò)程中，通過(guò)線圈的電荷量為BL1L2三、計(jì)算題：本大題共3小題。21.如圖，足夠長(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所構(gòu)成的斜面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，兩導(dǎo)軌頂端接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在的空間存在垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放置于導(dǎo)軌底端，其在兩導(dǎo)軌之間部分的電阻為R.現(xiàn)給導(dǎo)體棒一沿斜面向上的速度大小為v，導(dǎo)體棒上滑過(guò)程通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為q；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度大小為g.求：

(1)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大??；(2)導(dǎo)體棒向上滑的最大位移x；(3)上滑過(guò)程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量Q．22.如圖所示，e1f1g1和e2f2g2是兩根足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的固定光滑平行金屬軌道，其中f1g1和f2g2為軌道的水平部分，e1f1和e2f2是傾角θ=37°的傾斜部分。在f1f2右側(cè)空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)導(dǎo)體棒在軌道連接處的動(dòng)能損失。將質(zhì)量m=1?kg，單位長(zhǎng)度電阻值R(1)ab棒剛滑到斜面軌道底端時(shí)回路中產(chǎn)生的電流；(2)兩導(dǎo)體棒的最終速度大??；(3)從開(kāi)始計(jì)時(shí)到兩棒最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)回路的電荷量。23.如圖所示，間距為d、足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MQ、NP與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；導(dǎo)軌上端通過(guò)開(kāi)關(guān)S可以分別與電源E(內(nèi)阻為r)、電阻R和電容器C相連。金屬棒ab質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為d，置于導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好。已知重力加速度為g，金屬棒與導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電容器的擊穿電壓為U。(1)若導(dǎo)軌光滑，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S置于“1”位置，金屬棒由靜止釋放一段時(shí)間后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)(金屬棒已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài))，求此時(shí)金屬棒的速度大?。?2)若金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S置于“2”位置，求金屬棒由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑的最大速度；(3)若導(dǎo)軌光滑，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S置于“3”位置，為保證電容不被擊穿，求金屬棒由靜止釋放后沿軌道運(yùn)動(dòng)的最大距離l。

答案和解析1.【答案】A

【解析】A.設(shè)正方形線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，第一次，線框勻速拉出，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1=BLv，線框中感應(yīng)電流為I1=E1R，線框出磁場(chǎng)的時(shí)間為t1=L2v，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=I12Rt1，解得Q1=B2L3v2R；

第二次，將速度變?yōu)?v，E2=BL·3v，線框中感應(yīng)電流為I2=E2R，線框出磁場(chǎng)的時(shí)間為t2=L6v，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2=I22.【答案】D

【解析】導(dǎo)體棒在金屬圓環(huán)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓心連線與豎直方向夾角為θ，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=

BLvcosθ，峰值為Em=BLv，其中v=2πnr，n=6r/min=0.1r/s，有效值為E=Em2

，交流電壓表的示數(shù)顯示的是有效值，為U=3.【答案】C

【解析】A.根據(jù)安培定則可知，開(kāi)始階段，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)镻QMN，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)左手定則可知，開(kāi)始階段，作用在PQ棒上的安培力向左，故B錯(cuò)誤；

CD.設(shè)PQ棒的速度為v1，MN棒的速度為v2，回路中總電阻為R，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，則感應(yīng)電流I=BL(v1-v2)R，PQ棒減速，MN棒加速，則感應(yīng)電流減小，根據(jù)4.【答案】D

【解析】A.根據(jù)題意分析，在磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)線圈的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量先增大，后減小，故A錯(cuò)誤；

B.

在磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)線圈的過(guò)程中，豎直向下穿過(guò)線圈的磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，線圈的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较颍蔅錯(cuò)誤；

C.

線圈的安培力大小F=NBIL=5×0.005×0.12×0.2N=6×10-4N，故C錯(cuò)誤；

D5.【答案】C

【解析】A.圖示位置磁通量最大，但是速度與磁場(chǎng)平行，磁通量的變化率最小，故A錯(cuò)誤；

B.從圖示位置轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，線圈中產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

CD.單匝線圈只有一半在磁場(chǎng)中，故線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值滿足Em=NBSω2，帶入數(shù)據(jù)可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為BL2ω26.【答案】B

【解析】A、進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流的方向均為逆時(shí)針，故A錯(cuò)誤；

B、設(shè)電阻率為ρ電，密度為ρ密，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，導(dǎo)線橫截面積為S，

則線框的質(zhì)量為m=ρ密×4LS，

兩線框從同一高度落下，進(jìn)入磁場(chǎng)的速度相同，設(shè)為v，

則E=BLv，I=ER，R=ρ電4LS，安培力F=BIL，

根據(jù)牛頓第二定律有mg-F=ma，

聯(lián)立解得a=g-B2v16ρ電ρ密，所以甲、乙線框的加速度時(shí)時(shí)相同，故B正確；

C、線框減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，設(shè)恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框下降的高度為h，速度為v1，

兩個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度時(shí)刻相同，所以完全進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v1也是相同的，

產(chǎn)生的焦耳熱為Q=mg7.【答案】C

【解析】A.法拉第圓盤(pán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；BC.阿拉果圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)或小磁針，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，因安培力的作用，另一個(gè)物體也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，小磁針會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但會(huì)滯后于圓盤(pán)，故B錯(cuò)誤，C正確；D.如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這種作用就是電磁驅(qū)動(dòng)，顯然法拉第圓盤(pán)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，并不是電磁驅(qū)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。8.【答案】C

【解析】A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為：E=BLv，NP間的電壓為路端電壓U=ER?34R=34BLv，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)安培力公式：F=BI?2L=BBLvR?2L=2B9.【答案】C

【解析】A、若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)正弦交流電，由對(duì)稱性可知，通過(guò)線圈的磁通量為零，變化量為零，感應(yīng)電流為零，故A錯(cuò)誤；

B、若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知，通過(guò)線圈的磁通量為零，變化量為零。感應(yīng)電流為零，安培力為零，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布特點(diǎn)，檢測(cè)線圈自北靠近直導(dǎo)線到導(dǎo)線正上方的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向下的分量，且磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針;當(dāng)檢測(cè)線圈逐漸遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向上的分量，磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針，故C正確。

D、由楞次定律“來(lái)拒去留”可知，檢測(cè)線圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，故D錯(cuò)誤。10.【答案】C

【解析】A.線圈勻速通過(guò)上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)能量守恒有E1=2mga，之后在無(wú)場(chǎng)區(qū)加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)，做減速運(yùn)動(dòng)，ΔEk<0，根據(jù)能量守恒，2mga-E2=ΔEk，解得：E2=2mga-ΔEk>2mga，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)q=nΔΦR可知，線框通過(guò)上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中流過(guò)線框的電荷量相等，故B錯(cuò)誤；

C.線框勻速穿過(guò)上方磁場(chǎng)，有：mg=B2a2vR，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v=11.【答案】A

【解析】A.在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，垂直紙面向外的磁場(chǎng)均勻增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，而電流的方向?yàn)楦猩妶?chǎng)的方向，則渦旋電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，電子帶負(fù)電，其所受的電場(chǎng)力與渦旋電場(chǎng)的方向相反，則電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，故A正確;

B.B1的作用是產(chǎn)生感生電場(chǎng)，使電子加速，由法拉第電磁感應(yīng)定律知，B1磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感=△B1△tπr2=kπr2，電子在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)受渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)力F=eE感2πR=ekr22R，沿切線方向的加速度a=Fm=ekr22mR，大小不變，故B錯(cuò)誤;

C.電子在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周，由動(dòng)能定理e12.【答案】C

【解析】AB.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，通過(guò)L1的電流逐漸減小，線圈L1由于自感產(chǎn)生自感電流，燈A1突然閃亮，即自感電流會(huì)大于原來(lái)通過(guò)A1的電流，說(shuō)明閉合S1電路穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)A1的電流小于通過(guò)L1的電流，L1的電阻小于A1的電阻，故AB錯(cuò)誤；

C.閉合S2，電路穩(wěn)定時(shí)，A2與A3的亮度相同，說(shuō)明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；

D.

閉合開(kāi)關(guān)S13.【答案】D

【解析】A、電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，故A錯(cuò)誤；

B、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，制動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的制動(dòng)力越大，故制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C、如果改變線圈中的電流方向，鐵芯產(chǎn)生的磁感線的方向變?yōu)榉聪颍藭r(shí)產(chǎn)生的渦流方向也相反，根據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，安培力方向不變，故還是使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力，故C錯(cuò)誤；

D、制動(dòng)過(guò)程，導(dǎo)體的速度逐漸減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小，制動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的制動(dòng)力減小，故D正確。

故選：D。

導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，電流流過(guò)電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度越大，磁通量的變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，制動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的制動(dòng)力越大；根據(jù)安培力公式，電流和所處的磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，安培力方向不變?nèi)匀皇亲璧K作用。

明確電磁制動(dòng)的原理，知道渦流的方向與線圈中電流的方向的關(guān)系，知道運(yùn)動(dòng)速度大小對(duì)制動(dòng)力的影響。14.【答案】B

【解析】A、根據(jù)安培定則可知，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向右；因?yàn)樾』疖囀欠旁诼菥€管里面的。內(nèi)部磁場(chǎng)方向自左向右，小火車左側(cè)磁鐵的N被螺線管左側(cè)磁極S吸引(參考小磁針)，而小火車右側(cè)磁鐵N級(jí)要受到右側(cè)N極的排斥力，方向沿螺線管內(nèi)部磁感線方向，最終小火車兩側(cè)磁鐵所受總合力向左；驅(qū)動(dòng)“小火車”運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自于兩塊磁鐵與螺線管之間的作用。故A錯(cuò)誤；

B、只將干電池的“+”“-”極左右對(duì)調(diào)，則螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向左，結(jié)合A的分析可知，最終小火車兩側(cè)磁鐵所受總合力向右，小火車將向右運(yùn)動(dòng)。故B正確；

C、只改用舊的干電池，則舊電池的內(nèi)阻增大，則螺線管內(nèi)的電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，“小火車”運(yùn)動(dòng)速度一定變小。故C錯(cuò)誤；

D、只增加兩端磁鐵數(shù)量，則小火車的質(zhì)量也增大，所以“小火車”運(yùn)動(dòng)速度不一定變大，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

分析給出的原理圖，明確小火車原理；根據(jù)安培定則分析磁場(chǎng)的方向，再根據(jù)磁體間的相互作用即可明確受力情況，從而確定運(yùn)動(dòng)情況。

本題考查科技小制作中”電磁動(dòng)力小火車“的原理，要注意明確兩端磁鐵只有方向相同時(shí)才能形成對(duì)電池前進(jìn)的動(dòng)力，從而使電池前進(jìn)。15.【答案】CD

【解析】AC.把銅盤(pán)看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根金屬棒都在切割磁感線，相當(dāng)于電源，由右手定則知，中心為電源正極，盤(pán)邊緣為負(fù)極，若干個(gè)相同的電源并聯(lián)對(duì)外供電，電流方向由b經(jīng)燈泡再?gòu)腶流向銅盤(pán)，方向不變，故A錯(cuò)誤，C正確。

B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=?12BωL2，所以電流I=ER=BωL22R16.【答案】ABD

【解析】A.根據(jù)右手定則，金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割點(diǎn)e電勢(shì)高，電阻R中電流方向由a到b，A正確；

B.導(dǎo)體棒ef電動(dòng)勢(shì)E=B×D1-D22×ωD12+ωD222×2

，流過(guò)R的電流大小為I=ER+r=Bω(D12-17.【答案】CD

【解析】A、兩棒的長(zhǎng)度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，

由于流過(guò)兩金屬棒的電流在任何時(shí)刻均相等，由焦耳定律Q=I2Rt可知，CD棒產(chǎn)生的焦耳熱是AB棒產(chǎn)生焦耳熱2倍，即CD棒產(chǎn)生的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)由功能關(guān)系得：Fs=12?2mv2+Q+2Q，解得：v=Fs-3Qm，故A錯(cuò)誤；

BC、令A(yù)B棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則CD棒長(zhǎng)為2L，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運(yùn)動(dòng)，而CD棒向右開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：BLvAB=B?2LvCD，解得：vAB=2vCD，

撤去外力后到棒勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)量定理得：

對(duì)AB：FABt=mvAB-mv

對(duì)CD：-F18.【答案】AC

【解析】A.AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源，CD與EF并聯(lián)，則電路中的總電阻為R由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件則F設(shè)AB邊中的電流為I1，則AB邊受到安培力的大小為設(shè)AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

v1

，則AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律I以上各式聯(lián)立，解得v1=11mgRB.若線框CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源，AB與EF并聯(lián)，則電路中的總電阻為R由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件則F設(shè)CD邊中的電流為I2，則CD邊受到安培力的大小為設(shè)CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

v2

，則CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律I以上各式聯(lián)立，解得v同理可得，EF邊在磁