2022届高考物理选择题专题强化训练：电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律(广东使用)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共18小题；共72分）
1. 以物理为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的进步。下列哪一个发现直接推动了人类进入电气化时代
A. 库仑定律的发现B. 欧姆定律的发现
C. 感应起电现象的发现D. 电磁感应现象的发现

2. 如图所示，AOC 是光滑的金属轨道，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，PQ 是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 Q 端始终在 OC 上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是
A. 感应电流的方向始终是由 P→Q
B. 感应电流的方向先是由 Q→P，后是由 P→Q
C. PQ 受磁场力的方向垂直杆向左
D. PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上

3. 矩形金属线圈 ABCD 位于如图所示的通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两条边与导线平行。下列说法正确的是
A. 在这个平面内线圈远离导线移动时穿过线圈的磁通量减小
B. 在这个平面内线圈平行导线移动时穿过线圈的磁通量减小
C. 当导线中的电流I增大时线圈产生沿 ADCBA 方向的感应电流
D. 当导线中的电流I减小时线圈产生沿 ABCDA 方向的感应电流

4. 如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁（质量为 m），铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。则悬挂磁铁的绳子中拉力 F 随时间 t 变化的图象可能是
A. B.
C. D.

5. 如图甲所示，一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度 B 随时间变化的规律如图乙所示，线圈中感应电动势 E 随时间 t 变化的图象是
A. B.
C. D.

6. 如图所示，螺线管匝数 n=1500 匝，横截面积 S=20 cm2，螺线管导线电阻 r=1 Ω，电阻 R=4 Ω，磁感应强度 B 的 B−t 图象如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是
A. 电阻 R 的电流方向是从 A 到 CB. 感应电流的大小变大
C. 电阻 R 的两电压为 6 VD. 流过 R 的电流是 1.2 A

7. 一如图所示，匝数 M=100 匝、横截面积 S=0.2 m2 、电阻 r=1 Ω 的圆形线圈 ab 处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按 B=0.6−0.02t（T）的规律变化。处于磁场外的电阻 R=3 Ω，电压表看作理想电表。下列说法中正确的是
A. b 点的电势高于 a 点的电势
B. 闭合开关 S，电压表的示数为 0.4 V
C. 开关 S 断开时，a 、 b 两点间电压为零
D. 闭合开关 S，电阻 R 上的电压为 0.3 V

8. 如图所示，条形磁铁由静止开始下落穿过闭合线圈，线圈中产生电流，关于这一过程下列说法中正确的是
A. 条形磁铁的重力势能和动能之和在减少
B. 线圈对条形磁铁先做负功，后做正功
C. 穿过线圈的磁通量一直增加
D. 条形磁铁相当于一个电源

9. 置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈 A 相连。套在铁芯下部的线圈 B 引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒 ab 处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。正确说法中正确的是
A. 圆盘顺时针加速转动时，ab 棒将向右运动
B. 圆盘顺时针匀速转动时，ab 棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向左运动

10. 矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，下列各图中正确的是
A. B.
C. D.

11. 在竖直平面内固定一根水平长直导线，导线中通以如图所示方向的恒定电流。在其正上方（略靠后）由静止释放一个闭合圆形导线框。已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向。在框由实线位置下落到虚线位置的过程中
A. 导线框中感应电流方向依次为：顺时针 → 逆时针 → 顺时针
B. 导线框的磁通量为零时，感应电流也为零
C. 导线框所受安培力的合力方向依次为：向上 → 向下 → 向上
D. 导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能

12. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去，该过程中
A. 通过电流表的感应电流方向一直是 b→G→a
B. 通过电流表的感应电流方向是先 b→G→a，后 a→G→b
C. 条形磁铁的加速度一直等于重力加速度
D. 条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度

13. 电阻 R 、电容 C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在 N 极接近线圈上端的过程中，流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是
A. 从 a 到 b，上极板带正电B. 从 a 到 b，下极板带正电
C. 从 b 到 a，上极板带正电D. 从 b 到 a，下极板带正电

14. 如图，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是
A. 线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈 a 的磁通量变小
C. 线圈 a 有扩张的趋势
D. 线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大

15. 如图所示，ab 、 cd 两根导体棒平行放在光滑固定水平导轨上，形成一个闭合回路，当一条型磁铁下端为 N 极，保持竖直状态，从高处下落接近回路时
A. 磁铁下落的加速度大于重力加速度
B. 导体棒与轨道构成的回路没有感应电流
C. 导体棒 ab 中的感应电流方向从 b 到 a
D. 导体棒 ab 、 cd 将受到安培力相互相靠拢

16. 如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴 O1O2 转动。当线圈绕轴以角速度 ω 沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是
A. t=0 时，线圈产生的感应电动势最大
B. 0∼π2ω 时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C. t=π2ω 时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D. 线圈每转动一周电流方向改变一次

17. 如图所示，导线框 abcd 与导线在同一平面内，直导线通恒定电流 I，当线框由左向右匀速运动到虚线框的过程，线框中感应电流方向是
A. 先 abcd，后 dcba，再 abcd B. 先 abcd，后 dcba
C. 始终沿 dcba D. 先 dcba，后 abcd，再 dcba

18. 如图所示，有界匀强磁场垂直纸面向里，一闭合导线框 abcd 从高处自由下落，运动一段时间后进入磁场，下落过程线框始终保持竖直，对线框进入磁场过程的分析正确的是
A. 感应电流沿顺时针方向
B. a 端电势高于 b 端
C. 可能匀加速进入
D. 感应电流的功率可能大于重力的功率

二、双项选择题（共12小题；共48分）
19. 下列各图的线圈中能产生感应电流的是
A. B.
C. D.

20. 如图甲所示，用横截面积为 S 、电阻率为 ρ 的硬质导线绕成边长为 L 、匝数为 n 的正方形线框 abcd，置于垂直于线框平面的匀强磁场中。从 t=0 开始，磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示。则在 0∼t0 时间内
A. 线框中的电流先增大后减小
B. 线框四条边所受安培力先向内后向外
C. 线框中感应电动势的大小一直为 2B0L2t0
D. 线框申感应电流做的功为 nB02L3Sρt0

21. 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。下列说法正确的是
A. 当把磁铁 N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
B. 当把磁铁 N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转
C. 保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转
D. 磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏

22. 有关电磁感应现象的下列说法中，正确的是
A. 感应电流的磁场总是阻碍原有的磁通量的变化
B. 穿过闭合回路的磁通量发生变化时一定能产生感应电流
C. 闭合线圈整个放在变化的磁场中一定能产生感应电流
D. 感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反

23. 如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是
A. 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B. 圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C. 圆盘在磁场中向右匀速平移
D. 匀强磁场均匀增加

24. 下列各图的线圈中能产生感应电流的是
A. B.
C. D.

25. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是
A. 库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律
B. 奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律
C. 牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量
D. 开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

26. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n=1500 匝，横截面积 S=20 cm2。螺线管导线电阻 r=1.0 Ω，R1=4.0 Ω，R2=5.0 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是
A. 螺线管中产生的感应电动势为 1.2 V
B. 闭合 S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
C. 电路中的电流稳定后，电阻 R1 的电功率为 5×10−2 W
D. S 断开后，流经 R2 的电量为 1.8×10−5 C

27. 如图，正方形线框的边长为 L，电容器的电容量为 C。正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以 k 的变化率均匀减小时，则
A. 线圈产生的感应电动势大小为 kL2
B. 电压表没有读数
C. a 点的电势高于 b 点的电势
D. 电容器所带的电荷量为零
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）

28. 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个较轻的铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示.下面说法正确的是
A. 闭合开关的瞬间，铝环可能跳起
B. 断开开关瞬间，铝环也可能跳起
C. 铝环跳起的高度只与线圈的匝数有关，与铝环的重量和线圈中电流的大小均无关
D. 如果从上往下看线圈中的电流是顺时针方向，那么，闭合开关的瞬间，铝环中的感应电流就是逆时针方向

29. 如图甲所示，面积为 S=1m2 的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系如图乙所示（B 取向里方向为正），以下说法中正确的是
A. 环中产生逆时针方向的感应电流
B. 环中产生顺时针方向的感应电流
C. 环中产生的感应电动势大小为 1 V
D. 环中产生的感应电动势大小为 2 V

30. 如图所示，两个条形磁铁的 N 和 S 相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方自由落下，并从两磁铁中间穿过。下列关于线框受到安培力及从右向左看感应电流方向说法正确的是
A. 感应电流方向先逆时针方向，后顺时针方向
B. 感应电流方向先顺时针方向，后逆时针方向
C. 安培力方向一直竖直向上
D. 安培力方向先竖直向上，后竖直向下
答案
第一部分
1. D
【解析】人类进入电气化时代是以电力的广泛应用为标志的，所以电磁感应现象的发现直接推动了人类进入电气化时代，选项D正确.
2. D
【解析】A选项、B选项：在 PQ 杆滑动的过程中，△POQ 的面积先增大，后减小，穿过 △POQ 磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由 P→Q，后是由 Q→P，故A错误，B错误；
C选项、D选项：由左手定则判断得到：PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故C错误，D正确。
3. A
4. B
【解析】铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，因此拉力大于重力；
当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，则拉力大于重力；
当铜环处于磁铁中央时，磁通量不变，则没有感应电流，没有安培阻力，因此拉力等于重力，故ACD错误，B正确。
5. A
6. D
7. B
【解析】根据楞次定律可知线圈 ab 上产生的电流方向为顺时针，所以 a 端作为电源的正极，其电势高于 b 点，故A错误；
根据法拉第电磁感应定律知，电路中总电动势为：E=nΔ∅Δt=nSΔBΔt=100×0.2×0.02=0.4 V，由于电压表为理想电压表，所以闭合开关后，外电路断路，所以电阻 R 两端的电压为零，电压表所测为电源的电动势为 0.4 V，故B正确，D错误；
开关 S 断开，a 、 b 两点的电压为电源电动势，等于 0.4 V，故C错误。
8. A
【解析】条形磁铁的重力势能和动能之和在减少，也是克服阻力做功的过程，即将机械能转化为电能，故A正确。
由楞次定律的第二种表述：“来拒去留”可知，线圈与磁铁应是相互排斥的，所以线圈对条形磁铁一直做负功。故B错误。
穿过线圈的磁通量先增加后减小。故C错误。
条形磁铁由静止开始下落穿过闭合线圈，线圈中产生电流，线圈相当于一个电源。故D错误。
9. C
10. D
【解析】由图可知，0∼1 s 内，线圈中磁通量的变化率相同，故 0∼1 s 内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；
同理可知，1∼2 s 内电路中的电流为顺时针，2∼3 s 内，电路中的电流为顺时针，3∼4 s 内，电路中的电流为逆时针，
由 E=ΔΦΔt=ΔB⋅SΔt 可知，电路中电流大小恒定不变。
11. A
12. B
【解析】当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场先向上后向下，故感应电流先逆时针后顺时针（俯视），即先 b→G→a，后 a→G→b，故A错误，B正确；
根据楞次定律可知，线圈内产生的感应电流的对条形磁铁的运动有阻碍作用，可知条形磁铁运动的加速度始终小于重力加速度，故C错误，D错误。
13. D
【解析】当磁铁 N 极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过 R 的电流方向是从 b 到 a，对电容器充电下极板带正电。
14. D
【解析】当滑动触头 P 向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b 的电流增大，从而判断出穿过线圈 a 的磁通量增加方向向下，所以B错误；根据楞次定律即可判断出线圈 a 中感应电流方向俯视应为逆时针，A错误；
再根据微元法将线圈 a 无线分割根据左手定则不难判断出线圈 a 应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈 a 的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈 a 应有收缩的趋势，C错误；
开始时线圈 a 对桌面的压力等于线圈 a 的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈 a 和 b 看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的 N 极相对，互相排斥，故线圈 a 对水平桌面的压力将增大，所以D正确。
15. D
16. B
【解析】A、通电导线在其周围产生磁场，在其左侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在 t=0 时刻，ab 边和 cd 边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故A错误；
B、在 0∼π2ω 时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为 abcda，故B正确；
C、 t=π2ω 时，线圈的磁通量为零，ab 边和 cd 边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故C错误；
D、线圈每转动一周电流方向改变两次，故D错误。
17. C
【解析】由右手螺旋定则可知，电流产生的磁场在线圈中向外；当线框由左向右匀速运动到虚线框的过程，穿过线圈的磁通量增大；则根据楞次定律可知，线框中形成顺时针方向的沿 adcba 的电流；故C正确，ABD错误。
18. D
【解析】线框进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向，选项A错误；
根据右手定则可知，b 端电势高于 a 端，选项B错误；
线圈进入磁场时受向上的安培力作用，大小为 F=B2L2vR，随速度的增加，安培力逐渐变大，可知加速度逐渐减小，则线圈进入磁场时做加速度减小的加速运动，选项C错误；
开始进入磁场时，可能安培力大于重力，即 F=B2L2vR>mg，即 B2L2vR>mgv，即 E2R>mgv，即感应电流的功率可能大于重力的功率，选项D正确。
第二部分
19. B， D
【解析】由于磁场是匀强磁场且范围足够大，因此线圈向右平移过程中，磁通量不会发生变化，不会产生感应电流，故A错误；
线圈向右运动离开磁场过程中，磁通量发生变化，会产生感应电流，故B正确；
线圈与磁场平行，磁通量为零没变，不会产生感应电流，故C错误；
当磁铁插入线圈，其磁通量增加，有感应电流产生，故D正确。
20. B， D
21. A， C
22. A， B
23. B， D
【解析】保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，A错误；
圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，B正确；
保持圆环水平并在磁场中左右移动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，C错误；
使匀强磁场均匀增加，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流，D正确。
24. B， D
25. A， D
【解析】法国科学家库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律，故A正确。
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第总结出了电磁感应定律，故B错误。
牛顿提出了万有引力定律，卡文宙许通过实验测出了万有引力常量 G，故C错误。
开普勒通过研究发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故D正确。
26. A， D
【解析】由法拉第电磁感应定律可得，螺线管内产生的电动势为 E=nΔBΔtS=1.2 V，故A正确；据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，故B错误；电流稳定后，电流为 I=ER1+R2+r=0.12 A，电阻 R1 上消耗的功率为 P=I2R1=5.76×10−2 W，故C错误；电键断开后流经电阻 R2 的电荷量为 Q=CU=CIR2=1.5×10−5 C，故D正确。
27. B， C
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，E=ΔBΔtS=kL22，A错误；由于不能形成闭合回路，电压表没有示数，B正确；由楞次定律可知，a 点电势高于 b 点电势，C正确；电容器两端有电压，由 Q=CU 可知，电容器所带的电荷量不为零，D错误。
28. A， D
【解析】闭合开关瞬间，回路电流从无到有，是个增大的过程，线圈产生的磁场强度增大，为阻碍磁通量的增大，铝环可能向上跳起，A正确；反之，断开开关，回路电流减小，穿过铝环的磁通量减小，铝环有向下运动的趋势，B 错误；铝环质量越小，跳起高度越大，线圈电流越大，产生的磁场强度越强，铝环受安培力越大，跳起越高，C错误；从上往下看线圈中的电流是顺时针方向，则穿过铝环的磁场方向向下，闭合开关，线圈电流增大，磁场强度增强，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律可知，铝环产生的感应电流为逆时针方向，D正确。
29. A， C
【解析】磁场向里增大，根据楞次定律知感应电流产生的磁场向外，由右手螺旋定则知感应电流沿逆时针方向，A正确，B错误；根据法拉第电磁感应定律得电源电动势 E=NΔΦΔt=1 V，C正确，D错误。
30. B， C
【解析】由图可知，磁感线由左向右，则中间磁感应强度最大，而向两边越来越小，故在线圈从高处下落过程中，穿过线圈的磁通量一直向右，且先增大后减小，则由楞次定律可知，感应电流先顺时针后逆时针，故B正确，A错误；
产生的感应电流一直阻碍物体间的相对运动，故安培力一定一直竖直向上，故C正确，D错误。