2024高考物理一輪復習第55講法拉第電磁感應定律自感和渦流(練習)(學生版+解析)

法拉第電磁感應定律自感和渦流（模擬精練+真題演練）1．（2023秋·江西宜春·高三江西省?？寄M）如圖所示，半徑為R的圓形線圈兩端A、C接入一個平行板電容器，線圈放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，線圈所在平面與磁感線的方向垂直，下列措施不能使電容器所帶的電量增大的是（）

A．增大線圈的面積B．增大磁感強度的變化率C．電容器的兩極板靠近些D．使線圈平面與磁場方向成60°角2．（2023·湖北·襄陽四中校聯(lián)考模擬預測）將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積為，不規(guī)則形狀的面積為，垂直線圈平面方向有一隨時間變化的磁場，磁感應強度大小和均為大于零的常量。則線圈中總的感應電動勢大小為（）A． B． C． D．3．（2023春·河南鄭州·高三鄭州市鄭中國際學校校聯(lián)考競賽）如圖，長度為l的直導線ab在均勻磁場中以速度移動，直導線ab中的電動勢為（）A． B．C． D．04．（2023秋·海南?？凇じ呷Ｄ现袑W?？奸_學考試）如圖所示，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為、、。已知bc邊的長度為，下列判斷正確的是（）

A．，金屬框中無電流B．，金屬框中電流方向沿abcaC．，金屬框中無電流D．，金屬框中電流方向沿acba5．（2023·福建福州·福建省福州第一中學?？家荒＃榉乐购教靻T在長期失重狀態(tài)下肌肉萎縮，我國在空間站中安裝了如圖甲所示可用于鍛煉上、下肢肌肉的“太空自行車”，其工作原理可簡化成圖乙所示模型，航天員鍛煉時，半徑為r的金屬圓盤在磁感應強度大小為B、方向垂直盤面向里的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，電阻R連接在從圓盤中心和邊緣處引出的兩根導線上，不計圓盤電阻，若航天員消耗的能量約有50%轉(zhuǎn)化為電能，則在t時間內(nèi)航天員消耗的能量為（）A． B． C． D．6．（2023·全國·高三專題練習）如圖甲所示，一長為L的導體棒，繞水平圓軌道的圓心O勻速順時針轉(zhuǎn)動，角速度為，電阻為r，在圓軌道空間存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B．半徑小于的區(qū)域內(nèi)磁場豎直向上，半徑大于的區(qū)域磁場豎直向下，俯視如圖乙所示，導線一端Q與圓心O相連，另一端P與圓軌道連接給電阻R供電，其余電阻不計，則（）A．電阻R兩端的電壓為B．電阻R中的電流方向向上C．電阻R中的電流大小為D．導體棒的安培力做功的功率為07．（2023春·云南昆明·高三昆明一中?？寄M預測）如圖1和圖2分別是教材中演示斷電自感和通電自感的兩個電路圖，和為電感線圈。圖1實驗中，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸熄滅；圖2實驗中，閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個與相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（

）

A．圖1中，斷開瞬間，流過的電流大于斷開前流過的電流B．圖1中，與的直流電阻值相同C．圖2中，閉合瞬間，流過的電流與流過變阻器的電流相等D．圖2中，變阻器接入電路中的阻值與的直流電阻值相同8．（2023春·北京海淀·高三統(tǒng)考模擬）當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，線圈附近的導體中都會產(chǎn)生感應電流。如圖所示，將絕緣導線繞在圓柱形鐵塊上，導線內(nèi)通以交變電流，鐵塊內(nèi)就會產(chǎn)生虛線所示的感應電流，即渦流。當線圈中的電流方向如圖所示且正在減小時，下列判斷正確的是（）A．線圈內(nèi)部空間的磁感線方向豎直向下B．從上往下看，鐵塊內(nèi)沿虛線圓的渦流方向為順時針方向C．為減小渦流，可以把鐵塊沿橫向切成很薄的鐵片，涂上絕緣層后疊放起來D．為減小渦流，可以把鐵塊沿縱向切成很薄的鐵片，涂上絕緣層后疊放起來9．（2024·全國·高三校級聯(lián)考）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒定磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）A． B．C． D．10．（2023·全國·高三?？寄M預測）電吉他是利用電磁感應原理工作的一種樂器。電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示，固定的條形磁體附近的金屬弦被磁化，當弦上下振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，電吉他通過擴音器發(fā)出的聲音隨感應電流的增大而變響。下列說法正確的是（）A．弦振動的周期越大，線圈中感應電流的方向變化越快B．弦振動的周期越小，線圈中感應電流的方向變化越快C．其他情況不變，只增大線圈的匝數(shù)，電吉他的音量增大D．其他情況不變，只增大線圈的匝數(shù)，電吉他的音量減小11．（2023·高三單元測試）如圖甲所示，螺線管P穿過一固定圓形線圈Q，P中通有變化的電流i，規(guī)定圖示電流方向為正，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．t1時刻，從上往下看，線圈Q中有順時針方向的電流B．t2時刻，線圈Q中沒有感應電流C．t1~t2時間內(nèi)，Q中電流在增大D．t2~t3時間內(nèi)，Q中磁通量的變化率在增大12．（2023·四川成都·統(tǒng)考三模）圖（a）和圖（b）分別是手動式手電筒內(nèi)“振動式發(fā)電機”的截面圖和俯視圖，圓形線圈半徑為、匝數(shù)為100，所在位置的磁感應強度，方向平行于截面指向軸心；線圈兩端接原、副線圈匝數(shù)比的理想變壓器，給兩個額定電流均為的燈泡供電?，F(xiàn)用外力使線圈沿軸線往復運動，線圈兩端電動勢隨時間按圖（c）所示的正弦規(guī)律變化，兩燈泡恰好正常發(fā)光。不計線圈及導線電阻，外力發(fā)電效率為。下列判斷正確的是（）

A．時刻，線圈往復運動的速度為零B．線圈電動勢的表達式為C．外力做功功率為D．線圈往復運動中的最大速度為13．（2023·全國·高三校級聯(lián)考）如圖所示，在水平光滑的平行金屬導軌左端接一定值電阻R，兩導軌間距為d，區(qū)域與區(qū)域內(nèi)的勻強磁場磁感應強度大小相等，方向相反。導體棒ab垂直導軌放置，并與cd邊界重合?，F(xiàn)給ab一水平向右的初速度，不計導軌和ab棒電阻，若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則感應電流隨時間變化的圖像可能的是（）A． B．C． D．14．（2023·寧夏石嘴山·平羅中學校考二模）如圖所示，電阻不計的水平U形光滑導軌上接一個阻值為的電阻，放在豎直向上、磁感應強度大小為的勻強磁場中，一個半徑為L、質(zhì)量為、電阻為的半圓形硬導體棒（直徑與導軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由靜止開始運動，當速度為時，位移為，下列說法正確的是（）A．此時兩端電壓為B．此時桿克服安培力做功的功率為C．此過程中導體棒的平均速度小于D．此過程中通過電阻的電荷量為15．（2023·全國·高三校級期末聯(lián)考）如圖所示，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，導軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點為坐標原點，狹縫右側(cè)兩導軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導軌左端相連，導軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點開始以速度v向右勻速運動，導軌和金屬棒電阻忽略不計，下列說法正確的是（

）A．金屬棒運動過程中，電容器的上極板帶正電B．金屬棒到達時，電容器極板上的電荷量為C．通過金屬棒的電流為D．金屬棒運動過程中，外力F做功的功率恒定16．（2022·全國·模擬預測）我國預警機“空警－2000”在通過天安門上空時機翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自東向西飛行。該機的翼展（兩翼尖之間的距離）為50m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下，大小為4.8×10－5T，則（）A．兩翼尖之間的電勢差為0.30VB．兩翼尖之間的電勢差為1.08VC．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低17．（2023春·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考）如圖所示，半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。導體棒長為，其單位長度電阻值為r。時刻導體棒與圓環(huán)相切于O點，現(xiàn)使金屬棒以O點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過，角速度為，導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。則在該過程中（）A．流過金屬棒的電荷量為0B．金屬棒轉(zhuǎn)過時，流過導體棒的感應電流大小為C．金屬棒轉(zhuǎn)過時，流過導體棒的感應電流大小為D．金屬棒轉(zhuǎn)過時，棒受到的安培力大小為18．（2023春·河南·高三統(tǒng)考期末）在如圖甲所示的電路中，電阻，單匝、圓形金屬線圈的半徑為，電阻為R，半徑為（）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示，其余導線的電阻不計。閉合開關S，在時刻，電路中的電流已穩(wěn)定。下列說法正確的是（）

A．流過電阻的電流方向自下向上B．穩(wěn)定后電阻兩端的電壓為C．0～時間內(nèi)，流過電阻電荷量為D．0～時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為19．（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預測）相同的電燈、和自感系數(shù)較大的電感線圈L接入如圖甲的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。閉合開關S待電路穩(wěn)定后開始計時，時刻斷開開關S，時刻整個電路的電流均為零。前后通過電燈的電流-時間圖像如圖乙，用和分別表示開關S斷開瞬間通過電燈的電流大小。下列說法正確的是（）A．電感線圈的直流電阻不可忽略B．斷開開關S后，電燈、電流大小始終相等C．斷開開關S后，流過電燈的電流方向向左D．線圈的自感系數(shù)是由線圈本身決定，與是否有鐵芯無關20．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為、和，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近（

）

A． B． C． D．21．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OC導體棒的O端位于圓心，棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC，則（

）

A．φO>φC B．φC>φA C．φO=φA D．φO－φA=φA－φC22．（2023·全國·甲卷高考真題）一有機玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈的兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖（a）所示?，F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖（b）所示。則（

）

A．小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B．下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C．下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大

法拉第電磁感應定律自感和渦流（模擬精練+真題演練）1．（2023秋·江西宜春·高三江西省校考模擬）如圖所示，半徑為R的圓形線圈兩端A、C接入一個平行板電容器，線圈放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，線圈所在平面與磁感線的方向垂直，下列措施不能使電容器所帶的電量增大的是（）

A．增大線圈的面積B．增大磁感強度的變化率C．電容器的兩極板靠近些D．使線圈平面與磁場方向成60°角【答案】D【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為電容器兩端的電壓為電容器的電荷量為聯(lián)立可得A．增大線圈的面積，可知電容器所帶的電量增大，故A不滿足題意要求；B．增大磁感強度的變化率，可知電容器所帶的電量增大，故B不滿足題意要求；C．電容器的兩極板靠近些，根據(jù)可知電容變大，電容器所帶的電量增大，C不滿足題意要求；D．使線圈平面與磁場方向成60°角，則有效面積減小，可知電容器所帶的電量減小，故D滿足題意要求。故選D。2．（2023·湖北·襄陽四中校聯(lián)考模擬預測）將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積為，不規(guī)則形狀的面積為，垂直線圈平面方向有一隨時間變化的磁場，磁感應強度大小和均為大于零的常量。則線圈中總的感應電動勢大小為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】按線圈繞向可以將線圈分成兩部分，不規(guī)則部分和大圓部分產(chǎn)生的感應電動勢疊加，大小為小圓部分產(chǎn)生的感應電動勢的方向與不規(guī)則部分產(chǎn)生的感應電動勢相反，大小為則線圈產(chǎn)生的感應電動勢大小為故選B。3．（2023春·河南鄭州·高三鄭州市鄭中國際學校校聯(lián)考競賽）如圖，長度為l的直導線ab在均勻磁場中以速度移動，直導線ab中的電動勢為（）A． B．C． D．0【答案】D【詳解】導體棒運動方向與磁場方向平行，所以直導線ab中的電動勢0。故選D。4．（2023秋·海南?？凇じ呷Ｄ现袑W校考開學考試）如圖所示，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為、、。已知bc邊的長度為，下列判斷正確的是（）

A．，金屬框中無電流B．，金屬框中電流方向沿abcaC．，金屬框中無電流D．，金屬框中電流方向沿acba【答案】C【詳解】BD．當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，穿過金屬框abc的磁通量始終為零，所以金屬框abc中無感應電流產(chǎn)生，故BD錯誤；A．對于邊ac來說，其在切割磁感線，故邊ac會產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)右手定則可知，其c點的電勢大于a點的電勢，即故A錯誤；C．對于邊bc來說，其在切割磁感線，故邊bc會產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)右手定則可知，其c點的電勢大于b點的電勢，故是負值，而邊bc切割磁感線為旋轉(zhuǎn)切割，根據(jù)公式有故C正確。故選C。5．（2023·福建福州·福建省福州第一中學?？家荒＃榉乐购教靻T在長期失重狀態(tài)下肌肉萎縮，我國在空間站中安裝了如圖甲所示可用于鍛煉上、下肢肌肉的“太空自行車”，其工作原理可簡化成圖乙所示模型，航天員鍛煉時，半徑為r的金屬圓盤在磁感應強度大小為B、方向垂直盤面向里的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，電阻R連接在從圓盤中心和邊緣處引出的兩根導線上，不計圓盤電阻，若航天員消耗的能量約有50%轉(zhuǎn)化為電能，則在t時間內(nèi)航天員消耗的能量為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】圓盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應電動勢為通過電阻R的感應電流為電阻R消耗的電功率為由于航天員鍛煉時消耗的能量只有50%轉(zhuǎn)化為電能，故在鍛煉的t時間內(nèi)航天員消耗的能量為聯(lián)立解得故選B。6．（2023·全國·高三專題練習）如圖甲所示，一長為L的導體棒，繞水平圓軌道的圓心O勻速順時針轉(zhuǎn)動，角速度為，電阻為r，在圓軌道空間存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B．半徑小于的區(qū)域內(nèi)磁場豎直向上，半徑大于的區(qū)域磁場豎直向下，俯視如圖乙所示，導線一端Q與圓心O相連，另一端P與圓軌道連接給電阻R供電，其余電阻不計，則（）A．電阻R兩端的電壓為B．電阻R中的電流方向向上C．電阻R中的電流大小為D．導體棒的安培力做功的功率為0【答案】C【詳解】A．半徑小于的區(qū)域內(nèi)半徑大于的區(qū)域根據(jù)題意可知，兩部分電動勢相反，故總電動勢根據(jù)右手定則可知圓心為負極，圓環(huán)為正極，電阻R中的電流方向向下，電阻R上的電壓故A錯誤，B錯誤；C．電阻R中的電流大小為故C正確；D．回路有電流，則安培力不為零，故導體棒的安培力做功的功率不為零，故D錯誤。故選C。7．（2023春·云南昆明·高三昆明一中校考模擬預測）如圖1和圖2分別是教材中演示斷電自感和通電自感的兩個電路圖，和為電感線圈。圖1實驗中，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸熄滅；圖2實驗中，閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個與相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（

）

A．圖1中，斷開瞬間，流過的電流大于斷開前流過的電流B．圖1中，與的直流電阻值相同C．圖2中，閉合瞬間，流過的電流與流過變阻器的電流相等D．圖2中，變阻器接入電路中的阻值與的直流電阻值相同【答案】D【詳解】A．圖1中，斷開瞬間，電感因自感而產(chǎn)生電動勢，與構成閉合回路，但此回路因為沒有能量來源，因此回路中的電流逐漸減小直至為零，因此斷開瞬間，流過的電流小于等于斷開前流過的電流，故A錯誤；B．圖1中，斷開開關瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，通過的電流反向通過燈，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明未斷開時而兩者并聯(lián)，因此有故B錯誤；C．圖2中閉合，由于電磁感應，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，通過的電流逐漸增大，而通過變阻器的電流立即達到穩(wěn)定時電流，故閉合瞬間，中電流與變阻器中電流不相等，故C錯誤；D．閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同，說明通過和的電流與通過變阻器和的電流大小相等，而兩支路并聯(lián)，電壓相等，且燈與燈完全相同，根據(jù)部分電路的歐姆定律有則變阻器接入電路中的阻值與的電阻值相同，故D正確。故選D。8．（2023春·北京海淀·高三統(tǒng)考模擬）當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，線圈附近的導體中都會產(chǎn)生感應電流。如圖所示，將絕緣導線繞在圓柱形鐵塊上，導線內(nèi)通以交變電流，鐵塊內(nèi)就會產(chǎn)生虛線所示的感應電流，即渦流。當線圈中的電流方向如圖所示且正在減小時，下列判斷正確的是（）A．線圈內(nèi)部空間的磁感線方向豎直向下B．從上往下看，鐵塊內(nèi)沿虛線圓的渦流方向為順時針方向C．為減小渦流，可以把鐵塊沿橫向切成很薄的鐵片，涂上絕緣層后疊放起來D．為減小渦流，可以把鐵塊沿縱向切成很薄的鐵片，涂上絕緣層后疊放起來【答案】D【詳解】A．線圈內(nèi)部的磁場由通過線圈的電流產(chǎn)生，根據(jù)安培右手定則可知，其磁感線方向豎直向上，故A項錯誤；B．因為線圈中的電流正在減小，則線圈中電流產(chǎn)生的磁場減弱，根據(jù)楞次定律，渦流的方向為逆時針方向，故B項錯誤；CD．由于產(chǎn)生的感應電動勢的大小一定，而要減小渦流，必修增大鐵塊電阻，根據(jù)電阻定律可知，可減小鐵塊的橫截面積，故可以把鐵塊沿縱向切成很薄的鐵片，涂上絕緣層后疊放起來，故C錯誤，D正確。故選D。9．（2024·全國·高三校級聯(lián)考）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒定磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】該裝置的原理是利用電磁阻尼。薄板出現(xiàn)擾動時，穿過薄板表面的磁通量如果發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應電流，薄板就會受到安培力作用，安培力總是阻礙導體相對磁場的運動，從而使薄板盡快停下來。A．薄板上、下、左、右運動時，磁通量都會發(fā)生變化，所以都會產(chǎn)生感應電流，所以都會受到安培力作用而很快停下來，A正確；B．薄板只有向左運動時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上、向下和向右運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，B錯誤；C．薄板只有向左運動較大距離時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上、向下和向右運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，C錯誤；D．薄板只有向左、向右運動時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上、向下運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，D錯誤；故選A。10．（2023·全國·高三校考模擬預測）電吉他是利用電磁感應原理工作的一種樂器。電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示，固定的條形磁體附近的金屬弦被磁化，當弦上下振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，電吉他通過擴音器發(fā)出的聲音隨感應電流的增大而變響。下列說法正確的是（）A．弦振動的周期越大，線圈中感應電流的方向變化越快B．弦振動的周期越小，線圈中感應電流的方向變化越快C．其他情況不變，只增大線圈的匝數(shù)，電吉他的音量增大D．其他情況不變，只增大線圈的匝數(shù)，電吉他的音量減小【答案】BC【詳解】AB．根據(jù)可知，弦振動的周期越大，磁通量的變化率越小，則線圈中感應電流的方向變化越慢，弦振動的周期越小，磁通量的變化率越大，線圈中感應電流的方向變化越快，A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可知，增大線圈的匝數(shù)，則感應電動勢增大，感應電流增大，則電吉他的音量增大，C正確，D錯誤。故選BC。11．（2023·高三單元測試）如圖甲所示，螺線管P穿過一固定圓形線圈Q，P中通有變化的電流i，規(guī)定圖示電流方向為正，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．t1時刻，從上往下看，線圈Q中有順時針方向的電流B．t2時刻，線圈Q中沒有感應電流C．t1~t2時間內(nèi)，Q中電流在增大D．t2~t3時間內(nèi)，Q中磁通量的變化率在增大【答案】AC【詳解】A．時刻，流過線圈P的電流為正向減小，則由楞次定律可知穿過Q的感應電流的磁場向下，從上往下看，線圈Q中有順時針方向的感應電流，故A正確；B．時刻雖然P中電流為零，但此時電流的變化率不為零，線圈Q中依然有感應電流存在，故B錯誤；C．時間內(nèi)，因P中電流變化率在增大，即穿過Q的磁通量的變化率增大，則Q中電流在增大，故C正確；D．時間內(nèi)，P中電流的變化率在減小，則Q中磁通量的變化率在減小，故D錯誤。故選AC。12．（2023·四川成都·統(tǒng)考三模）圖（a）和圖（b）分別是手動式手電筒內(nèi)“振動式發(fā)電機”的截面圖和俯視圖，圓形線圈半徑為、匝數(shù)為100，所在位置的磁感應強度，方向平行于截面指向軸心；線圈兩端接原、副線圈匝數(shù)比的理想變壓器，給兩個額定電流均為的燈泡供電?，F(xiàn)用外力使線圈沿軸線往復運動，線圈兩端電動勢隨時間按圖（c）所示的正弦規(guī)律變化，兩燈泡恰好正常發(fā)光。不計線圈及導線電阻，外力發(fā)電效率為。下列判斷正確的是（）

A．時刻，線圈往復運動的速度為零B．線圈電動勢的表達式為C．外力做功功率為D．線圈往復運動中的最大速度為【答案】BD【詳解】A．由圖(c)可知時刻，電動勢為最大值，根據(jù)可知線圈往復運動的速度最大，故A錯誤；B．由圖(c)可知電動勢的最大值為，周期為，角速度為則線圈電動勢的表達式為故B正確；C．設原線圈兩端的電壓有效值為，則有設副線圈兩端的電壓有效值為，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關系有解得兩燈泡的總功率為外力做功功率為故C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律有解得故D正確。故選BD。13．（2023·全國·高三校級聯(lián)考）如圖所示，在水平光滑的平行金屬導軌左端接一定值電阻R，兩導軌間距為d，區(qū)域與區(qū)域內(nèi)的勻強磁場磁感應強度大小相等，方向相反。導體棒ab垂直導軌放置，并與cd邊界重合。現(xiàn)給ab一水平向右的初速度，不計導軌和ab棒電阻，若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則感應電流隨時間變化的圖像可能的是（）A． B．C． D．【答案】AC【詳解】根據(jù)右手定則可知：金屬棒剛進入磁場時，電流方向為逆時針，感應電流大小為導體棒所受安培力與速度方向相反，可知導體棒做減速運動，速度減小，感應電流減小，所受安培力減小，導體棒做加速度減小的減速運動，電流A．若導體棒在出磁場之前速度減為零，則A選項正確；BCD．若導體棒經(jīng)過左邊磁場后速度不為零，當導體棒做勻速運動時，經(jīng)過左邊磁場的時間導體棒做加速度減小的減速運動，則經(jīng)過左邊磁場的時間導體棒進入右邊磁場后，根據(jù)右手定則可知電流方向為順時針，可知C正確，BD錯誤。故選AC。14．（2023·寧夏石嘴山·平羅中學?？级＃┤鐖D所示，電阻不計的水平U形光滑導軌上接一個阻值為的電阻，放在豎直向上、磁感應強度大小為的勻強磁場中，一個半徑為L、質(zhì)量為、電阻為的半圓形硬導體棒（直徑與導軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由靜止開始運動，當速度為時，位移為，下列說法正確的是（）A．此時兩端電壓為B．此時桿克服安培力做功的功率為C．此過程中導體棒的平均速度小于D．此過程中通過電阻的電荷量為【答案】BD【詳解】A．導體有效切割的長度等于半圓的直徑，半圓形導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的大小為，相當于電源，其兩端電壓為外電壓，由歐姆定律得，A錯誤；B．此時桿克服安培力做功的功率為，B正確；C．若導體棒做勻加速運動，則平均速度等于，但是由于導體棒做加速度減小的加速運動，根據(jù)運動圖像可知，此過程中的位移大于做勻加速過程的位移，則此過程中導體棒的平均速度大于，C錯誤；D．根據(jù)可知此過程中通過電阻的電荷量為，D正確。故選BD。15．（2023·全國·高三校級期末聯(lián)考）如圖所示，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，導軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點為坐標原點，狹縫右側(cè)兩導軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導軌左端相連，導軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點開始以速度v向右勻速運動，導軌和金屬棒電阻忽略不計，下列說法正確的是（

）A．金屬棒運動過程中，電容器的上極板帶正電B．金屬棒到達時，電容器極板上的電荷量為C．通過金屬棒的電流為D．金屬棒運動過程中，外力F做功的功率恒定【答案】AC【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒運動過程中，電流的方向為逆時針，則電容器的上極板帶正電，A正確；B．金屬棒到達時，此時金屬棒的有效長度為產(chǎn)生的感應電動勢為流過導體棒的電荷量為則為，B錯誤；C．則金屬棒的電流為，C正確；D．金屬棒做勻速直線運動，受力平衡，有其中B恒定，由可知，I恒定，而不斷變大，則F逐漸增大，由可知，F(xiàn)的功率增大，D錯誤。故選AC。16．（2022·全國·模擬預測）我國預警機“空警－2000”在通過天安門上空時機翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自東向西飛行。該機的翼展（兩翼尖之間的距離）為50m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下，大小為4.8×10－5T，則（）A．兩翼尖之間的電勢差為0.30VB．兩翼尖之間的電勢差為1.08VC．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低【答案】AC【詳解】AB．飛機的飛行速度為飛機兩翼尖之間的電動勢為故A正確，B錯誤；CD．飛機從東向西飛行，磁場豎直向下，根據(jù)右手定則可知，飛機左方翼尖電勢高于右方翼尖的電勢，故C正確，D錯誤。故選AC。17．（2023春·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考）如圖所示，半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。導體棒長為，其單位長度電阻值為r。時刻導體棒與圓環(huán)相切于O點，現(xiàn)使金屬棒以O點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過，角速度為，導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。則在該過程中（）A．流過金屬棒的電荷量為0B．金屬棒轉(zhuǎn)過時，流過導體棒的感應電流大小為C．金屬棒轉(zhuǎn)過時，流過導體棒的感應電流大小為D．金屬棒轉(zhuǎn)過時，棒受到的安培力大小為【答案】BD【詳解】A．金屬棒勻速轉(zhuǎn)過的過程中，金屬棒中始終有方向不變的電流，則流過金屬棒的電荷量不為0，選項A錯誤；BC．金屬棒轉(zhuǎn)過時，流過導體棒的感應電流大小為選項B正確，C錯誤；D．金屬棒轉(zhuǎn)過時，導體棒切割磁感線的有效長度為R，則感應電流金屬棒受到的安培力大小為選項D正確。故選BD。18．（2023春·河南·高三統(tǒng)考期末）在如圖甲所示的電路中，電阻，單匝、圓形金屬線圈的半徑為，電阻為R，半徑為（）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示，其余導線的電阻不計。閉合開關S，在時刻，電路中的電流已穩(wěn)定。下列說法正確的是（）

A．流過電阻的電流方向自下向上B．穩(wěn)定后電阻兩端的電壓為C．0～時間內(nèi)，流過電阻電荷量為D．0～時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】BD【詳解】A．由題圖乙可知磁感應強度隨著時間逐漸增大，根據(jù)楞次定律的增反減同，可判斷出線圈中感應電流方向為逆時針，則流過電阻的電流方向自上向下，故A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應定律有；；解得根據(jù)閉合電路歐姆定律，當穩(wěn)定后電阻兩端的電壓故B正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，穩(wěn)定后電路的電流根據(jù)電流的定義式，在0～時間內(nèi)，流過電阻的電荷量故C錯誤；D．根據(jù)焦耳定律，在0～時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱故D正確。故選BD。19．（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預測）相同的電燈、和自感系數(shù)較大的電感線圈L接入如圖甲的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。閉合開關S待電路穩(wěn)定后開始計時，時刻斷開開關S，時刻整個電路的電流均為零。前后通過電燈的電流-時間圖像如圖乙，用和分別表示開關S斷開瞬間通過電燈的電流大小。下列說法正確的是（）A．電感線圈的直流電阻不可忽略B．斷開開關S后，電燈、電流大小始終相等C．斷開開關S后，流過電燈的電流方向向左D．線圈的自感系數(shù)是由線圈本身決定，與是否有鐵芯無關【答案】AB【詳解】A．因為