2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)：法拉第電磁感應(yīng)定律（含答案）

法拉第電磁感應(yīng)定律

一、單選題

1.如圖，同一絕緣光滑水平地面上，一個(gè)小金屬環(huán)a和一個(gè)大金屬環(huán)b的圓心在同一

點(diǎn)。a環(huán)中通有逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?,b環(huán)中不通電?，F(xiàn)將a環(huán)沿直線移向圖中a'

位置，則b環(huán)中感應(yīng)電流i的方向和b環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分別為（）

A.i為順時(shí)針?lè)较?，b環(huán)圓心向靠近M位置運(yùn)動(dòng)

B.i為順時(shí)針?lè)较颍琤環(huán)圓心向遠(yuǎn)離a'位置運(yùn)動(dòng)

C.i為逆時(shí)針?lè)较?，b環(huán)圓心向靠近a'位置運(yùn)動(dòng)

D.i為逆時(shí)針?lè)较?，b環(huán)圓心向遠(yuǎn)離a'位置運(yùn)動(dòng)

2.如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線

管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管。端流入為正，以下說(shuō)法正確

A.從上往下看，O~ls內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/p>

B.1s末圓環(huán)對(duì)桌面的壓力小于圓環(huán)的重力

C.O~ls內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)

D.1~2s內(nèi)和2~3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反

3.如圖所示，在兩個(gè)正方形之間的四個(gè)相同三角形區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的方向垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩正方形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和它心一邊長(zhǎng)為乙的正方形線框仍加

2

如圖放置，其c,點(diǎn)恰好在x軸原點(diǎn)0,線框從該位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度v勻速

穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取線框中沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流為正，則表示線框中電流i隨be邊

的位置坐標(biāo)x變化的圖象是（）

4.研究人員發(fā)現(xiàn)一種具有獨(dú)特屬性的新型合金能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，具體而

言，只要略微提高溫度，這種合金就會(huì)變成強(qiáng)磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生

電流，其簡(jiǎn)化模型如圖所示，A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料

正中央線圈的半徑大于合金材料的半徑，現(xiàn)對(duì)A進(jìn)行加熱，下列說(shuō)法正確的是

B

A.8線圈有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

B.B線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)

C.8線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻止了3線圈內(nèi)磁通量的增加

D.若從右向左看B中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏鳎瑒t4左端是強(qiáng)磁性合金的N極

5.如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流，下列

情況中，閉合金屬線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）

試卷第2頁(yè)，共10頁(yè)

V

A.電流恒定，閉合金屬線框向下平移

B.電流恒定，閉合金屬線框向上平移

C.金屬線框固定不動(dòng)，電流增加

D.電流恒定，導(dǎo)線和閉合金屬線框以相同的速度向右平移

6.用電流傳感器（相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì)）研究通電自感現(xiàn)象的電路如

圖甲所示。電阻的阻值是R，多匝線圈L中未插入鐵芯，電源電動(dòng)勢(shì)為E,L的電阻和

電源的內(nèi)阻均可忽略。閉合開(kāi)關(guān)S,傳感器記錄了電路中電流i隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖

像，如圖乙中曲線①所示。如果改變某一條件，其他條件不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以得到

圖乙中曲線②。改變的條件可能是（）

甲

A.線圈L中插入鐵芯B.增大EC.增大RD.減小R

7.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一水平放置的U形

導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)在導(dǎo)軌上

垂直放置一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒MN,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為廣，用平行導(dǎo)軌

的水平外力F拉著金屬棒向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的

是（）

A.電阻R消耗的電功率為

BL

B.金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度大小答

BL

C.金屬棒兩端的電壓為駕笄

BL

D.整個(gè)回路的發(fā)熱功率為增口

DL

8.如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下

列說(shuō)法中正確的是（）

A.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí),A?先亮A1后亮，最后一樣亮

B.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A|和A?始終一樣亮

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，A?立即熄滅，A1過(guò)一會(huì)才熄滅

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，A1立即熄滅，A?過(guò)一會(huì)才熄滅

二、多選題

9.如圖所示的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，線圈B與靈敏電流計(jì)G組成閉合電路，線圈A與電

池、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)組成閉合電路，線圈A置于線圈B中，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，靈敏電

流計(jì)G表針右偏，下列操作能使表針左偏的是（）

A.滑動(dòng)變阻器滑片P加速向左滑動(dòng)B.滑動(dòng)變阻器滑片P減速向左滑動(dòng)

C.線圈A加速向上拔出BD.將開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間

10.空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌（足夠長(zhǎng)）水平放

置,如圖所示（俯視圖）。導(dǎo)軌上靜止放置著兩金屬棒■、CD,某時(shí)刻在A8棒上施

試卷第4頁(yè)，共10頁(yè)

加一恒力F,使A8棒向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的摩擦力不計(jì)，金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終

與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，下列說(shuō)法正確的是（）

XXXX

憶----B

XXXX

B5-

A.回路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/p>

B.磁場(chǎng)對(duì)金屬棒A8的作用力向右

C.金屬棒CD一直做加速直線運(yùn)動(dòng)

D.金屬棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

11.第十三屆中國(guó)航展于2021年9月28日至10月3日在廣東省珠海市國(guó)際航展中心

舉辦，若其中某戰(zhàn)機(jī)在空中完成動(dòng)作，已知地磁場(chǎng)的水平分量為用，豎直分量打，如

圖戰(zhàn)機(jī)首尾長(zhǎng)。，機(jī)翼水平翼展人,豎直尾翼上下高4,運(yùn)動(dòng)速度為心機(jī)身沿東西

方向保持水平，下列說(shuō)法正碰的是（）

Li

A.水平飛行時(shí)，左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高于右側(cè)B.垂直起降時(shí)，頭尾最遠(yuǎn)點(diǎn)電勢(shì)差為

C.垂直起降時(shí)，上下最遠(yuǎn)點(diǎn)電勢(shì)差為用4口D.水平飛行時(shí)，左右側(cè)機(jī)翼無(wú)電勢(shì)差

12.一輕質(zhì)彈簧一端固定在天花板上，另一端連接一條形磁鐵靜止，磁鐵的中點(diǎn)位置

為A。一圓環(huán)形導(dǎo)體軸線與磁鐵的軸線重合，從圖示位置由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)下落

至磁鐵底端的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）

—A

A.圓環(huán)中一直有感應(yīng)電流

B.圓環(huán)下落至A點(diǎn)前，彈簧彈力大于磁鐵重力

C.圓環(huán)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，速度最大

D.圓環(huán)機(jī)械能減少

13.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎

直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸。0'上，隨軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R

的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于

靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）

B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為盟

C.電阻消耗的電功率為噂包

D.若增大角速度。和電阻R的阻值，微粒有可能仍保持靜止?fàn)顟B(tài)

14.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端接有定值電阻凡

金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒在水平向右

的外力作用下，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且

與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，金屬棒接入電路的電阻恒定，則下列說(shuō)法正確的

是（）

試卷第6頁(yè)，共10頁(yè)

N

A.作用在金屬棒上的水平外力大小與時(shí)間成正比

B.金屬棒受到的安培力大小與時(shí)間成正比

C.安培力的沖量大小與時(shí)間平方成正比

D.通過(guò)金屬棒截面的電量與時(shí)間成正比

三、填空題

15.如圖所示，光滑導(dǎo)軌間距/=0.5m,電阻R=l。，或?yàn)橘|(zhì)量是1kg的金屬棒，金

屬棒電阻不計(jì)，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,當(dāng)棒她向右以恒定的速

度v=10m/s運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)棒質(zhì)的電流大小為,棒必受到的安培力的

大小為,棒協(xié)兩端的電壓為.

16.如圖所示，一矩形線圈與長(zhǎng)直通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且長(zhǎng)直導(dǎo)線位于線圈的正

中間的右側(cè)，現(xiàn)使導(dǎo)線中的電流增大，則矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?/p>

導(dǎo)線框所受的磁場(chǎng)力的方向?yàn)?

17.繼2018年“東方超環(huán)”實(shí)現(xiàn)一億度運(yùn)行之后，更先進(jìn)的“中國(guó)環(huán)流2號(hào)”（圖甲）于

2020年12月4日首次放電成功，我國(guó)的托卡馬克技術(shù)又有了新的突破，正在引領(lǐng)全

世界走向能源的圣杯——可控核聚變?？煽睾司圩兊拇偶s束像一個(gè)無(wú)形的管道，將高

溫等離子體束縛在其中，通過(guò)電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)給等離子體加速，使其達(dá)到核

聚變的點(diǎn)火溫度。利用環(huán)流2號(hào)的原理，可以做一些簡(jiǎn)化后的模擬計(jì)算。半徑為r的

環(huán)形光滑管道處于垂直紙面向里、隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化

規(guī)律為8=公，如圖乙所示。f=0時(shí)刻，一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為+q的微粒，從靜止開(kāi)

始被渦旋電場(chǎng)加速，f時(shí)刻與一個(gè)靜止的中性粒子〃m相撞，并結(jié)合在一起，電荷量不

變。在計(jì)算過(guò)程中均不考慮重力。

(1)①隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在管道內(nèi)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)的強(qiáng)弱;

A.增大B.不變C.減小

②請(qǐng)說(shuō)出微粒被渦旋電場(chǎng)加速后在磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)方向；

(2)①求碰前瞬間帶電微粒的速度V；

②請(qǐng)證明：無(wú)論，加多大，碰后瞬間管道對(duì)結(jié)合體的作用力方向均沿圓環(huán)半徑向外。

乙

18.如圖1所示為一個(gè)特制燈泡兩端的電壓與通過(guò)它的電流的關(guān)系曲線，二者不成線

性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化，假設(shè)最終通過(guò)燈泡的電流為

0.52A。將該燈泡用導(dǎo)線接在光滑豎直平行導(dǎo)軌上端MN兩點(diǎn)間，如圖2所示。該導(dǎo)軌

間距乙=1.0m,例N下方有一根質(zhì)量?jī)?yōu)=0.2kg、接入電阻R=10.0C的導(dǎo)體棒AB水平跨

接在導(dǎo)軌上，緊接AB正下方的導(dǎo)軌間交替分布著垂直導(dǎo)軌所在平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度

B=2.0T、寬度d=0.20m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，除導(dǎo)體棒和燈泡以外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠

長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2,空氣阻力不計(jì)。

(1)開(kāi)始時(shí)鎖定導(dǎo)體棒AB,在AB與MN之間半徑r=0.lm圓形區(qū)域內(nèi)施加一垂直導(dǎo)

軌所在平面均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為"=Kxl()2T/s時(shí)，求燈

泡的實(shí)際功率；(結(jié)果保留2位小數(shù))

(2)撤去圓形區(qū)域里的磁場(chǎng)同時(shí)解除鎖定，并將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)接在MN兩點(diǎn)

間，求每個(gè)燈泡最終發(fā)光的功率和通過(guò)燈泡的交流電的頻率；

(3)撤去圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的同時(shí)解除鎖定，在MN兩點(diǎn)間只接入一只這樣的燈泡，求

導(dǎo)體棒最終的加速度大小。

試卷第8頁(yè)，共10頁(yè)

：.............8……1

JXXXX

XXXX

2

3xxxx

XXXX

n

圖1圖2

19.如圖甲所示，匝數(shù)為100的線圈，總阻值為1C(為表示線圈的繞向，圖中只畫(huà)了

2匝)，4、8兩端間接有一個(gè)4c的電阻上線圈內(nèi)有垂直指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)。線圈

中的磁通量按如圖乙所示的規(guī)律變化，求：

(1)線圈中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針，A,B兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢(shì)高;

(2)R兩端的電壓是多大。

20.如圖甲所示，一質(zhì)量為〃八電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合金屬線框Med處于

豎直平面內(nèi)，水平虛線〃?下方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于線框所在平面向

外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將線框從4?上方由靜止釋放，剛釋放時(shí)外邊水平且與。■距離也為

心從線框開(kāi)始釋放到剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，其速度v與下落位移x的關(guān)系圖像

如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)仍兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

甲

21.如圖所示，將一細(xì)導(dǎo)線圍成邊長(zhǎng)為4的單匝正方形線框，并固定在水平紙面內(nèi),

虛線MN恰好將線框分為左右對(duì)稱的兩部分，在虛線左側(cè)的空間內(nèi)存在與紙面垂

直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間r變化的

規(guī)律如圖所示，已知線框的電阻為R,，=%時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為當(dāng)。

(1)若虛線右側(cè)的空間不存在磁場(chǎng)，求：線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E；在

0~2f。內(nèi)，通過(guò)線框某橫截面的電荷量q；

(2)若虛線MN右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B。，如圖所

示，求r=2f0時(shí)線框受到的安培力大小F。

'M'M

XX

5BB。

XX

XX

XX

XX

試卷第10頁(yè)，共10頁(yè)

參考答案

1.A

【詳解】

a環(huán)中通有逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?,a環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，a環(huán)外的磁場(chǎng)方向

垂直紙面向里，b環(huán)的總磁通量方向向外，當(dāng)a環(huán)沿直線移向圖中屋位置時(shí)，b環(huán)內(nèi)的磁

通量向外增大，由楞次定律可知，b環(huán)中感應(yīng)電流i的方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)楞次定律推論，

阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以b環(huán)圓心向靠近a'位置運(yùn)動(dòng)，則A正確；BCD錯(cuò)誤；

故選Ao

2.A

【詳解】

A.0~ls內(nèi)，螺線管中從“向方的電流逐漸增大，穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)向上的逐漸增強(qiáng)，根據(jù)

楞次定律，從上往下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，A正確；

B.1s末，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量達(dá)到最大，此時(shí)圓環(huán)中的感應(yīng)電流為零，不受安培力，對(duì)桌

面的壓等于圓環(huán)的重力，B錯(cuò)誤；

C.0~ls內(nèi)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量逐漸增多，根據(jù)楞次定律推論"增縮減擴(kuò)”，圓環(huán)面積有收

縮的趨勢(shì)，c錯(cuò)誤；

D.1~2s內(nèi)螺線管中從a向匕的電流逐漸減小，2~3s內(nèi)螺線管中從。向。的電流逐漸增

加，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量先是向上的減少，然后是向下的增多，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中的感

應(yīng)電流方向相同，D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.B

【詳解】

由圖可知，兒邊通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，其切割磁感線的有效長(zhǎng)度先減小后增大，ad邊通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，

其切割磁感線的有效長(zhǎng)度先減小后增大，再由右手定則判斷電流方向，故B正確，ACD錯(cuò)

誤。

故選：B。

4.B

【詳解】

AB.現(xiàn)對(duì)A進(jìn)行加熱，其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則通過(guò)B線圈的磁通量增大，由楞次定律可

知B線圈一定有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤，B正確；

答案第1頁(yè)，共12頁(yè)

C.根據(jù)楞次定律可知B線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙了B線圈內(nèi)磁通量的增加，但并

不阻止，只是增加的緩慢而已，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)楞次定律可知，若從右向左看B中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?，則A左端是強(qiáng)磁性合金

的S極，故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.C

【詳解】

AB.當(dāng)閉合金屬線框向上平移或向下平移時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量保持不變，所以沒(méi)有感應(yīng)

電流的產(chǎn)生，故AB錯(cuò)誤；

C.金屬線框固定不動(dòng)，直導(dǎo)線的電流增加，其周期額穿過(guò)線框的磁通量增大，有感應(yīng)電

流的產(chǎn)生，故c正確；

D.電流恒定，導(dǎo)線和閉合金屬線框以相同的速度向右平移時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量保持不

變，所以沒(méi)有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤；

故選C。

6.A

【詳解】

A.若線圈中插入鐵芯，線圈自感系數(shù)增大，自感現(xiàn)象延長(zhǎng)，所以若線圈中插入鐵芯，上

述過(guò)程中電路中電流達(dá)到穩(wěn)定值經(jīng)歷的時(shí)間大于曲線①的時(shí)間，A正確；

BD.若增大E或減小R,則電路穩(wěn)定后的/m應(yīng)增大，而乙圖中的/m沒(méi)有發(fā)生改變這說(shuō)明

二者沒(méi)有發(fā)生對(duì)應(yīng)的改變，BD錯(cuò)誤；

C.若增大R,則電路穩(wěn)定后的/m應(yīng)減小，而乙圖中的/m沒(méi)有發(fā)生改變這說(shuō)明R沒(méi)有發(fā)生

對(duì)應(yīng)的改變，C錯(cuò)誤。

故選Ao

7.A

【詳解】

B.由右手定則判斷得知金屬棒中的電流方向?yàn)橛蒒到M,MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv

回路中的感應(yīng)電流大小為

{EBLv

~R+r~R+r

答案第2頁(yè)，共12頁(yè)

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有

F=BIL=------

R+r

可得金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度大小為

F(7?+r)

y=-----------

故B錯(cuò)誤；

C.電阻R兩端的電壓為

…啜

故C錯(cuò)誤；

A.電阻R消耗的電功率為

罪R=^

故A正確；

D.整個(gè)回路的發(fā)熱功率為

4=/2(R+r)=(―)2(/?+r)=

,sBLB-I3

故D錯(cuò)誤；

故選A。

8.A

【詳解】

AB.合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮，在電感作用下電流緩慢增加，Ai支路電流緩慢增

加，則Ai后亮，由于電感電阻不計(jì)，兩燈泡相同，最后一樣亮，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，Ai和A2構(gòu)成新回路，電流為原Ai支路電流，故兩燈均過(guò)

一會(huì)熄滅，CD錯(cuò)誤。

故選A。

9.CD

【詳解】

AB.在閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，穿過(guò)B的磁通量增加，靈敏電流計(jì)G表針右偏，滑動(dòng)變阻器滑

片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，電流增大，穿過(guò)B的磁通量增加，靈敏電流計(jì)G表

針右偏，AB錯(cuò)誤；

CD.線圈A向上拔出或?qū)㈤_(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，磁通量均減小，表針左偏，CD正確。

答案第3頁(yè)，共12頁(yè)

故選CDo

10.BC

【詳解】

A.由右手定則可知，回路中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)對(duì)金屬棒AB的作用力向右，故B正確；

CD.隨著速度的增大，回路中電流增大，則CD棒受到的安培力增大，它的加速度增大；

A8受到安培力也增大，則合力減小，加速度減小，當(dāng)兩者的加速度相同時(shí)，一起做勻加速

運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

II.AB

【詳解】

AD.水平飛行時(shí)，左右機(jī)翼切割地磁場(chǎng)豎直向下分量（珠海市地處北半球，地磁豎直分量

向下），由右手定則，機(jī)翼左側(cè)電勢(shì)較高，故A正確，D錯(cuò)誤；

BC.垂直起降時(shí)，頭尾切割地磁場(chǎng)水平分量反，切割有效長(zhǎng)為右，頭尾最遠(yuǎn)點(diǎn)電勢(shì)差為

BJF，故B正確，C錯(cuò)誤。

故選ABo

12.BD

【詳解】

AC.導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)至與A點(diǎn)等高的位置時(shí)，速度

方向與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圓環(huán)加速度最大，為g,此時(shí)速度向下加速

度向下因此還能向下加速速度不是最大，AC錯(cuò)誤；

B.圓環(huán)到達(dá)位置A之前，由楞次定律可知，圓環(huán)受到阻礙下落的磁場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第三

定律知，磁鐵受到圓環(huán)施加的向下的磁場(chǎng)力，條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，彈簧形變?cè)龃螅瑥椓Υ?/p>

于磁鐵重力，B正確；

D.由于圓環(huán)下落過(guò)程中，向上的磁場(chǎng)力對(duì)圓環(huán)做負(fù)功，所以機(jī)械能減少，D正確。

故選BD。

13.AB

【詳解】

A.如圖所示，金屬棒繞00'軸切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)，棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)即為電阻R兩端的電勢(shì)

答案第4頁(yè)，共12頁(yè)

差

E=Br--=—Br2a)

22

故A正確；

B.電容器兩極板間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E,帶電微粒在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則

E

q^=mg

a

即

且=建=dg=2dg

2

mE12Bra)

—BDrco

2

故B正確；

C.電阻消耗的功率

2

E4/蘇

nr=----=-----------

R4R

故C錯(cuò)誤；

D.若增大角速度。，則電動(dòng)勢(shì)增大，即電容器的電壓增大。根據(jù)U=E4可知E增大，則

微粒向上運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。

故選AB。

14.BC

【詳解】

A.由于金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，則

F_B-L-at=ma

R+r

因此

r=---------+ma

R+r

因此F與時(shí)間成線性關(guān)系，并不是成正比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.安培力

?B2l3at

金屬棒受到的安培力大小與時(shí)間成正比，選項(xiàng)B正確；

C.安培力的沖量

7.—

42'2(/?+r)

答案第5頁(yè)，共12頁(yè)

安培力的沖量大小與時(shí)間平方成正比，選項(xiàng)c正確;

D.電路中電流

BLvBLat

R+rR+r

因此，時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬棒截面的電量

1,BLar

q=-li=-----------

22(/?+r)

通過(guò)金屬棒截面的電量與時(shí)間平方成正比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選BC。

15.2A0.2NIV

【解析】

【詳解】

ab棒勻速切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:

E=^/VO=O.2XO.5X1OV=1V

加棒作為等效電源，不計(jì)內(nèi)阻，則外電路為兩電阻R并聯(lián)，有:

R

%=5=0.50

由閉合電路的歐姆定律可得干路電流：

/=—=2A

底

帥棒因通電而在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到安培力，其大小為

/=8〃=0.2x2x0.5N=0.2N

棒必兩端的電壓為路端電壓，但內(nèi)阻不計(jì)，則大小等于電動(dòng)勢(shì)

U?b=E=lV

16.順時(shí)針向右

【解析】

【詳解】

可知導(dǎo)線右邊的線框中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，導(dǎo)線左邊的線框中磁場(chǎng)方向垂直紙面向

外，由于導(dǎo)線位于線圈的正中間偏右位置，所以左側(cè)穿過(guò)線圈的磁通量大于右側(cè)的，穿過(guò)

線圈的總磁通量方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，故?dāng)電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞

次定律可知感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍?/p>

答案第6頁(yè)，共12頁(yè)

線圈上下兩個(gè)邊框受力平衡，左側(cè)邊框處所受安培力向右，右側(cè)邊框所受安培力方向向

右，故線框所受到的安培力方向向右。

17.B逆時(shí)針丫=皿

見(jiàn)解析

2m

【詳解】

AD

(1)①因磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足B=kt,則空恒定不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，磁場(chǎng)在管道

內(nèi)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)的強(qiáng)弱不變，故選B。

②根據(jù)楞次定律可知，感生電場(chǎng)的方向沿逆時(shí)針?lè)较?，則微粒被渦旋電場(chǎng)加速后在磁場(chǎng)中

的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?/p>

(2)①由法拉第電磁感應(yīng)定律可得環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

s=n^-=7rr2k

環(huán)內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度

E」上

Ircr2

粒子加速度

a=Eq=kri

m2m

碰前粒子速度

v=at

可得

V=^L

2m

②碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒

=(/w+zn0)v

結(jié)合體受洛倫茲力

人/，8=生"

m+

方向指向圓心：假設(shè)碰后瞬間管道對(duì)結(jié)合體的作用力尺方向均沿圓環(huán)半徑方向向外，結(jié)合

體所需向心力

工「冗=(%+〃%)7

將動(dòng)量守恒方程以及V帶入可知

答案第7頁(yè)，共12頁(yè)

mvkqt

N2(〃?+叫J

可見(jiàn)無(wú)論恤多大，結(jié)合體所受作用力FN一定大于0,說(shuō)明假設(shè)正確，所以碰后瞬間管道

對(duì)結(jié)合體的作用力方向均沿圓環(huán)半徑向外，結(jié)合體才能做圓周運(yùn)動(dòng)。

18.(1)0.35W；(2)3.0W,20Hz；(3)4.8m/s2

【分析】

本題通過(guò)含燈泡非線性電路與電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題，考查考生的物理建模能力和科學(xué)思維

核心素養(yǎng)。

【詳解】

(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=—S=4.0V

t1\t

設(shè)此時(shí)燈泡的實(shí)際電壓為q實(shí)際電流為乙，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得

E,=[/,+/,/?

即

=4-10/,

作圖如圖3所示，根據(jù)圖像交點(diǎn)(L3V,0.27A),所以燈泡的功率為

片=(7/=1.3x0.27W=0.35W

圖3

(2)導(dǎo)體棒AB最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度不變，設(shè)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為/。，根據(jù)平衡

條件可得

mg=BL。

解得

答案第8頁(yè)，共12頁(yè)

4嚙“。A

根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過(guò)每只燈泡的電流強(qiáng)度為

Z2=0.50A

從小燈泡的伏安特性曲線上可得燈泡兩端的電壓

U2=6.0V

兩個(gè)燈泡最終發(fā)光的功率為

P2=I2U2=3.0W

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

￡2=[7,+/(,/?=16.0V

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

E2=BLv

解得

v=—=8.0m/s

BL

交流電的周期為

r=&%s=0.05s

V8.0

頻率為

(3)撤去圓形區(qū)域里的磁場(chǎng)同時(shí)解除鎖定，在MN兩點(diǎn)間只接入一只這樣的燈泡，經(jīng)過(guò)足

夠長(zhǎng)時(shí)間后，通過(guò)導(dǎo)體棒的最大電流為

Im=0.52A

所以導(dǎo)體棒所受安培力不變，做勻加速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律可得

mg-BLIm=ma

解得

a=g_=4.8m/s2

m

19.(1)逆時(shí)針?lè)较?，A；(2)40V

【詳解】

答案第9頁(yè)，共12頁(yè)

(1)由楞次定律判定知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍€圈等效于電源，而電源中電流由低

電勢(shì)流向高電勢(shì)，故4端的電勢(shì)高于B端電勢(shì)；

(2)由圖得到，磁通量的變化率為

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=n