2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)選擇題專項(xiàng)練7電磁感應(yīng)含解析

PAGE5-選擇題專項(xiàng)練7電磁感應(yīng)1．為了演示“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的改變”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示試驗(yàn)：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個(gè)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(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)裝置靜止不動(dòng)時(shí)，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)覺A環(huán)繞支點(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若不考慮空氣流淌對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，關(guān)于該試驗(yàn)，下列說(shuō)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(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)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(yàn)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(yàn)效果D．磁鐵接近A環(huán)的過程中，A環(huán)將有擴(kuò)張的趨勢(shì)解析：當(dāng)條形磁鐵N極向A環(huán)靠近時(shí)，穿過A環(huán)的磁通量增加，A環(huán)閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵對(duì)A環(huán)產(chǎn)生安培力，阻礙兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此A環(huán)阻礙磁鐵靠近，出現(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象；同理，條形磁鐵S極接近A環(huán)時(shí)，橫梁也會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確。制作A、B環(huán)的材料必需是金屬導(dǎo)體，很薄的鐵環(huán)電阻較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，試驗(yàn)效果不會(huì)很好，故B錯(cuò)誤。制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料，則在A環(huán)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵對(duì)圓環(huán)無(wú)安培力作用，環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)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(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加，則A環(huán)將有收縮的趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤。答案：A2．(多選)如圖所示，兩個(gè)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(gè)磁鐵之間正上方由靜止落下，并從兩磁鐵中間穿過。下列關(guān)于線框受到的安培力及從右向左看感應(yīng)電流的方向說(shuō)法正確的是()A．感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針方向，后沿順時(shí)針方向B．感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)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(yīng)強(qiáng)度最大，而向兩邊越來(lái)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(yīng)電流先順時(shí)針后逆時(shí)針，故B正確，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生的感應(yīng)電流始終阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以安培力方向肯定始終豎直向上，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：BC3．1931年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”。1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)找尋磁單極子的試驗(yàn)：他設(shè)想，假如一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn)()A．先是逆時(shí)針方向，然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．先是順時(shí)針方向，然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．順時(shí)針方向的持續(xù)流淌的感應(yīng)電流D．逆時(shí)針方向的持續(xù)流淌的感應(yīng)電流解析：磁單極子向下靠近線圈時(shí)，通過線圈的磁通量向下增加，當(dāng)磁單極子向下離開時(shí)，磁通量向上且減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流均為逆時(shí)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(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量肯定的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上。今使棒以肯定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，已知棒通過位置a時(shí)的速率為va，通過位置b時(shí)的速率為vb，到位置c時(shí)棒恰好靜止。設(shè)棒、導(dǎo)軌的電阻以及棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻均不計(jì)，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(gè)過程中()A．棒運(yùn)動(dòng)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(shí)的速率關(guān)系為va＝2vbD．回路中產(chǎn)生的電能Eab與Ebc的關(guān)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(cuò)誤；金屬棒在a→b與b→c的兩個(gè)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(dòng)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(chǎn)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(cuò)誤。答案：BC5．(多選)如圖，∠形框架ABC固定在水平面內(nèi)，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。光滑導(dǎo)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(dòng)，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(zhǎng)度成正比。MN經(jīng)過B點(diǎn)起先計(jì)時(shí)，I表示電路中的電流，q表示流經(jīng)B處截面的電荷量，F(xiàn)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(shè)∠ABC為α，回路電阻R＝k(xtanα＋eq\f(x,cosα)＋x)，切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(cuò)誤；由于電流I為恒定電流，電荷量q＝It，所以q-t圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，故B正確；拉力F與安培力平衡，依據(jù)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(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故拉力的功率等于回路的電功率，依據(jù)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(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)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(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2BavB．θ＝eq\f(π,3)時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為eq\r(3)BavC．θ＝0時(shí)，桿受的安培力大小為eq\f(2B2av,（π＋2）R0)D．θ＝eq\f(π,3)時(shí)，桿受的安培力大小為eq\f(3B2av,（5π＋3）R0)解析：θ＝0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(cuò)誤；θ＝eq\f(π,3)時(shí)，依據(jù)幾何關(guān)系可得此時(shí)導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度是a，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(cuò)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(dǎo)線的電阻為R，半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t改變的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為(t0，0)和(0，B0)，其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)，閉合S，至t1時(shí)刻，電路中的電流已穩(wěn)定。下列說(shuō)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(jù)楞次定律可知，線圈產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，則電容器下極板帶正電，故A錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)法拉第