电磁感应章末测试-2023年高三物理一轮复习精讲精练（原卷版）

电磁感应章末测试

一、单项选择题

1、如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通．现用外力使ab棒向右快速摆动，则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于(　　)

A．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机

B．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机

C．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于发电机

D．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于电动机

2、图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当开关断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是(　　)

A．拔出线圈A

B．在线圈A中插入铁芯

C．滑动变阻器的滑动触头向左匀速滑动

D．滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动

3、同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板M、N连接，如图甲所示。导线PQ中通有正弦交变电流i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流的正方向，则在1～2 s 内(　　)

A．M板带正电，且电荷量增加

B．M板带正电，且电荷量减小

C．M板带负电，且电荷量增加

D．M板带负电，且电荷量减小

4、如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接。圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E(规定电场方向由P板指向Q板为正方向)随时间t变化情况的是(　　)

5、如图所示，在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，BC＝CD＝2AB＝2L。高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域，其长边始终与CD平行。以线圈中逆时针方向为电流正方向，线圈在通过磁场过程中电流随时间变化的关系为(　　)

6、(2022·北京西城区5月统测)如图1所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭合导线框abcd的边长为l，从bc边距离地面高为h处将其由静止释放，已知h>d>l。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中，导线框的v－t图像如图2所示。重力加速度为g，不计空气阻力，以下有关这一过程的判断正确的是(　　)

A．t1～ t2时间内导线框受到的安培力逐渐增大

B．磁场的高度d可以用v－t图中阴影部分的面积表示

C．导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量

D．导线框产生的焦耳热大于mgl

7、(2022·宜昌联考)如图甲所示，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定垂直斜面向上为正方向)。t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．线框中将产生交变电流

B．线框MN边受到的安培力方向始终不变

C．经时间t，线框的速度大小为gtsin θ

D．由于电磁阻尼作用，经时间t，线框的速度小于gtsin θ

8、(2022·济南二模)如图所示，在光滑的水平面上有一半径r＝10 cm、电阻R＝1 Ω的金属圆环，以某一速度进入有界匀强磁场。匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝0.5 T，从圆环刚进入磁场开始，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共产生了32 J的热量，此时圆环速度为6 m/s，下列说法正确的是(　　)

A．此时圆环中的电流方向为顺时针

B．圆环进入磁场的全过程产生的热量为64 J

C．此时圆环中的电动势为0.6 V

D．圆环进入磁场的全过程通过圆环某截面的电荷量为 0.01 C

二、多项选择题

9、下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是(　　)

10、如图甲所示，abcd边长为20 cm、总电阻为0.2 Ω的正方形闭合导线框，固定在与线框平面垂直的范围足够大的匀强磁场中。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，取垂直纸面向里为正。下列说法正确的是(　　)

A．t＝0时，线框a、b两点间电压为0.04 V

B．t＝1 s时，线框中产生的感应电流为0.2 A，方向为adcba

C．t＝2.5 s时，线框中a、d两点间电压为0.06 V

D．在5～6 s内，通过线框某横截面的电荷量为0.4 C

11、(2022·日照第三次模拟)如图所示，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，相同的光滑金属棒P、Q静止在导轨上。t＝0时，用水平恒力向右拉动金属棒Q，运动过程中，金属棒P、Q始终与导轨垂直并接触良好，金属棒P的速度用v表示，加速度用a表示；P、Q与导轨构成的回路中的电流用I表示，磁通量用Ф表示。下列关于v、a、I、Ф与时间t的关系图像，正确的是(　　)

12、(2022·深圳4月第二次调研)如图，横截面积为0.005 m2的10匝线圈，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B1平行。间距为0.8 m的两平行光滑竖直轨道PQ、MN足够长，底部连有一阻值为2 Ω的电阻，磁感应强度为B2＝0.5 T的匀强磁场与轨道平面垂直。K闭合后，质量为0.01 kg、电阻为2 Ω的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与轨道接触良好，其余部分电阻不计，g取10 m/s2。则(　　)

A．B1均匀减小

B．B1的变化率为10 T/s

C．断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为2.5 m/s

D．断开K之后，金属棒所受安培力的最大功率为0.25 W

三、非选择题

13、(2020·江苏省如东高级中学月考)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。

(1)如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道______________________________________。

①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的________挡(填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试。由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。

②如图甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中(线圈绕向如图乙所示)，电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。

(2)已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转，将磁铁N极向下插入线圈，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。

14、 (1)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置：

①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或 “不”)；

②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________；

A.插入铁芯  B.拔出A线圈

C.变阻器的滑片向左滑动  D.断开开关S瞬间

(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”“下”)；图(3)中电流表指针应________(填“向左”“向右”)偏转；图(4)中的条形磁铁下端为________极(填“N”“S”)。

15、(2019·北京卷，22)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：

(1)感应电动势的大小E；

(2)拉力做功的功率P；

(3)ab边产生的焦耳热Q。

16、(2022·镇江适应性考试)如图甲所示，一水平放置的线圈，匝数n＝100匝，横截面积S＝0.2 m2，电阻r＝1 Ω，线圈处于水平向左的均匀变化的磁场中，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示。线圈与足够长的竖直光滑导轨MN、PQ连接，导轨间距l＝20 cm，导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻R＝4 Ω，质量m＝5 g，导轨的电阻不计，导轨处在与导轨平面垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B2＝0.5 T，t＝0时刻，导体棒由静止释放，g取10 m/s2，求：

(1)t＝0时刻，线圈内产生的感应电动势大小；

(2)t＝0时，导体棒ab两端的电压和导体棒的加速度大小；

(3)导体棒ab达到稳定状态时，导体棒重力的瞬时功率。

17、(2022·辽宁丹东一模)如图所示，两个足够长的平行光滑细金属导轨固定在倾角θ＝30°的光滑绝缘斜面上，导轨间距L＝1.0 m，且电阻不计，导轨间有宽度为d＝0.2 m、磁感应强度大小为B＝0.5 T、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，一长度为3d的绝缘轻杆将导体棒和正方形细金属线框连接，线框的边长为d，线框的总电阻为R＝0.02 Ω，导体棒和线框总质量为m＝0.1 kg，导体棒与导轨始终接触良好，并在导体棒中通以恒定电流I＝11 A(由外接恒流电源产生，图中未画出)，导体棒处于磁场内且恰好位于下边界处，将装置由静止释放，线框穿过磁场后再次返回磁场时恰好匀速穿过磁场，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直，不计线框及导体棒中电流所产生磁场的影响，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)线框返回磁场时匀速运动的速度v2；

(2)线框向上进入磁场时的电动势E；

(3)全过程中，线框产生的焦耳热Q及线框在磁场中运动的总时间t。