2025屆高考物理二輪復習選擇題專項練7電磁感應含解析

PAGE5-選擇題專項練7電磁感應1．為了演示“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的改變”的現象，老師做了這樣的演示試驗：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)覺A環(huán)繞支點沿順時針(俯視)方向轉動。若不考慮空氣流淌對試驗結果的影響，關于該試驗，下列說法中正確的是()A．若用磁鐵的S極接近A環(huán)，A環(huán)也將繞支點沿順時針(俯視)方向轉動B．制作A、B環(huán)的材料只要是金屬就行，很薄的鐵環(huán)也可以得到相同的試驗效果C．制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料也可以得到相同的試驗效果D．磁鐵接近A環(huán)的過程中，A環(huán)將有擴張的趨勢解析：當條形磁鐵N極向A環(huán)靠近時，穿過A環(huán)的磁通量增加，A環(huán)閉合產生感應電流，磁鐵對A環(huán)產生安培力，阻礙兩者相對運動，因此A環(huán)阻礙磁鐵靠近，出現順時針轉動現象；同理，條形磁鐵S極接近A環(huán)時，橫梁也會順時針轉動，故A正確。制作A、B環(huán)的材料必需是金屬導體，很薄的鐵環(huán)電阻較大，產生的感應電流較小，試驗效果不會很好，故B錯誤。制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料，則在A環(huán)中不會產生感應電流，磁鐵對圓環(huán)無安培力作用，環(huán)不會轉動，故C錯誤。磁鐵接近A環(huán)的過程中，穿過A環(huán)的磁通量增加，依據楞次定律可知，感應電流磁場阻礙磁通量的增加，則A環(huán)將有收縮的趨勢，故D錯誤。答案：A2．(多選)如圖所示，兩個條形磁鐵的N極和S極相向水平放置，一豎直放置的矩形線框從兩個磁鐵之間正上方由靜止落下，并從兩磁鐵中間穿過。下列關于線框受到的安培力及從右向左看感應電流的方向說法正確的是()A．感應電流方向先沿逆時針方向，后沿順時針方向B．感應電流方向先沿順時針方向，后沿逆時針方向C．安培力方向始終豎直向上D．安培力方向先豎直向上，后豎直向下解析：由圖可知，磁感線由左向右，則中間磁感應強度最大，而向兩邊越來越小，故在線圈從高處下落過程中，穿過線圈的磁通量始終向右，且先增大后減小，則由楞次定律可知，感應電流先順時針后逆時針，故B正確，A錯誤；產生的感應電流始終阻礙物體間的相對運動，所以安培力方向肯定始終豎直向上，故C正確，D錯誤。答案：BC3．1931年英國物理學家狄拉克從理論上預言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”。1982年，美國物理學家卡布萊設計了一個找尋磁單極子的試驗：他設想，假如一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，那么，從上向下看，這個線圈中將出現()A．先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應電流B．先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應電流C．順時針方向的持續(xù)流淌的感應電流D．逆時針方向的持續(xù)流淌的感應電流解析：磁單極子向下靠近線圈時，通過線圈的磁通量向下增加，當磁單極子向下離開時，磁通量向上且減小，產生的感應電流均為逆時針方向，D正確。答案：D4．(多選)如圖所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量肯定的金屬棒垂直擱在導軌上。今使棒以肯定的初速度向右運動，已知棒通過位置a時的速率為va，通過位置b時的速率為vb，到位置c時棒恰好靜止。設棒、導軌的電阻以及棒與導軌間的接觸電阻均不計，a、b與b、c的間距相等，則金屬棒在由a→b和由b→c的兩個過程中()A．棒運動的加速度大小相等B．通過棒橫截面的電荷量相等C．棒通過a、b兩位置時的速率關系為va＝2vbD．回路中產生的電能Eab與Ebc的關系為Eab＝Ebc解析：金屬棒從a→b和從b→c，棒始終減速，回路中電流始終在減小，棒受安培力F＝BIL減小，故加速度a＝eq\f(F,m)減小，故A錯誤；金屬棒在a→b與b→c的兩個過程中磁通量的改變量相同，q＝eq\f(ΔΦ,R)，可知通過棒橫截面的電荷量相等，故B正確；由動量定理知，從a→b有BI1L·Δt1＝mva－mvb從b→c有BI2L·Δt2＝mvb－0而q1＝q2即I1·Δt1＝I2·Δt2故有va＝2vb故C正確；產生的電能由能量守恒有Eab＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,a)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)＝eq\f(3,2)mveq\o\al(2,b)Ebc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)所以Eab＝3Ebc故D錯誤。答案：BC5．(多選)如圖，∠形框架ABC固定在水平面內，空間存在豎直向下的勻強磁場。光滑導體棒MN垂直于BC放置在框架上，在水平向右的外力作用下沿框架勻速向右滑動，且始終與框架接觸良好。已知框架以及MN的電阻均與自身長度成正比。MN經過B點起先計時，I表示電路中的電流，q表示流經B處截面的電荷量，F表示作用在MN上的外力，P表示電路的電功率，則下列圖像肯定正確的是()解析：設∠ABC為α，回路電阻R＝k(xtanα＋eq\f(x,cosα)＋x)，切割產生的電動勢E＝B(xtanα)v，故電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Bv（xtanα）,k（xtanα＋\f(x,cosα)＋x）)＝eq\f(Bvtanα,k（tanα＋\f(1,cosα)＋1）)，是定值，故A錯誤；由于電流I為恒定電流，電荷量q＝It，所以q-t圖像是經過坐標原點的直線，故B正確；拉力F與安培力平衡，依據公式FA＝BIL＝BIx·tanα＝BIvt·tanα知，拉力F也是勻稱增加的，故C正確；由于導體棒做勻速直線運動，故拉力的功率等于回路的電功率，依據P＝Fv知，P-t圖像與F-t圖像的形態(tài)相同，故D正確。答案：BCD6．(多選)半徑為a、右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿，單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個內部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O起先，桿的位置由θ確定，如圖所示，則()A．θ＝0時，桿產生的電動勢為2BavB．θ＝eq\f(π,3)時，桿產生的電動勢為eq\r(3)BavC．θ＝0時，桿受的安培力大小為eq\f(2B2av,（π＋2）R0)D．θ＝eq\f(π,3)時，桿受的安培力大小為eq\f(3B2av,（5π＋3）R0)解析：θ＝0時，桿產生的電動勢E＝BLv＝2Bav，電路中總電阻為(2＋π)aR0，桿受的安培力F＝BIL＝eq\f(4B2av,（2＋π）R0)，A正確，C錯誤；θ＝eq\f(π,3)時，依據幾何關系可得此時導體棒的有效切割長度是a，桿產生的電動勢為Bav，電路中總電阻為(eq\f(5,3)π＋1)aR0，桿受的安培力F′＝BI′L′＝eq\f(3B2av,（3＋5π）R0)，B錯誤，D正確。答案：AD7．(多選)在如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝2R，圓形金屬線圈半徑為r1，線圈導線的電阻為R，半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面對里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t改變的關系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為(t0，0)和(0，B0)，其余導線的電阻不計，閉合S，至t1時刻，電路中的電流已穩(wěn)定。下列說法正確的是()A．電容器上極板帶正電B．電容器下極板帶正電C．線圈兩端的電壓為eq\f(B0πreq\o\al(2,1),t0)D．線圈兩端的電壓為eq\f(4B0πreq\o\al(2,2),5t0)解析：依據楞次定律可知，線圈產生順時針方向的電流，則電容器下極板帶正電，故A錯誤，B正確；依據法拉第