广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-09电磁感应

这是一份广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-09电磁感应，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-09电磁感应 一、单选题1．（2022·广东广州·统考二模）如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，线框中（　　）A．磁通量变化量为零 B．没有产生感应电流C．感应电流方向为abca D．感应电流方向为acba2．（2021·广东广州·统考三模）两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与 l1重合，AD边与 l2重合，所有导线间彼此绝缘。若导线框 （　　）A．沿AD方向平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流B．沿AB方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流C．沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流D．沿AD方向平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右3．（2021·广东广州·统考二模）如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈a、b是两个相同的小灯泡开关S由断开到闭合(　　)A．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮B．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮C．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭D．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭4．（2021·广东广州·统考一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈和。与电池、开关组成回路，的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是（　　）A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转 B．闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态C．断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D．断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态5．（2021·广东广州·统考一模）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，下列说法正确的有（　　）A．金属弦换成铜弦,电吉他仍能正常工作B．取走磁体,电吉他也能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中,线圈中的电流方向保持不变6．（2020·广东广州·统考一模）图甲中竖直放置的电磁铁通入图乙所示电流，当t=t1时，测得上下两磁极之间的中央处O点磁感应强度大小为B0；若在O点水平固定一个闭合导体小圆环（圆心即O点），电磁铁仍通入图乙所示的电流，当t=t1时，测得O点磁感应强度大小为B，则圆环中感应电流在O点产生的磁感应强度大小为（　　）A．B0 B．B0－B C．B0+B D．0 二、多选题7．（2022·广东广州·统考模拟预测）如图所示，一金属圆环用绝缘轻绳悬挂在竖直向下的匀强磁场中，处于水平静止状态，圆环半径为r、电阻为R0。若磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系为B=B0+kt（k>0），则（　　）A．从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流B．圆环中的感应电动势大小为C．轻绳对圆环的拉力保持不变D．圆环的发热功率逐渐增大8．（2021·广东广州·统考一模）正方形金属线框如图靠墙放置，空间中存在竖直向上的匀强磁场。在外力作用下边贴着墙面向下运动，边贴着水平面向左运动，此过程中线框的（　　）A．磁通量增加 B．磁通量减小 C．感应电流方向为 D．感应电流方向为9．（2020·广东广州·统考二模）倾角θ=30°的绝缘斜面固定在水平桌面上，细金属棒ab和cd质量均为m，电阻均为R；用电阻不计、不可伸长的两根柔软轻导线将它们连成闭合回路abcda，使两金属棒水平并通过固定在斜面上端的两个光滑绝缘的定滑轮跨放（如图所示），斜面上两导线相互平行且都平行于斜面。斜面上间距为d的两虚线间的区域存在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，cd与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度为g，当ab匀速下落时（　　）A．回路中的电流方向为abcdaB．回路中的电流大小为0C．cd的速度大小为D．相同时间内，cd与斜面摩擦产生的热量和回路产生的焦耳热相等10．（2020·广东广州·统考二模）某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去，若（　　）A．从右向左看，金属环中感应电流沿逆时针方向B．将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向右运动C．将金属环放置在线圈右侧，闭合开关时金属环将向右运动D．金属环不闭合，则闭合开关时金属环不会产生感应电动势 三、解答题11．（2022·广东广州·统考二模）如图，不计电阻的金属导轨和放置在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中．竖直平面与的距离为，；在绝缘的水平地面上，与靠近但不接触；为矩形，、，；金属棒和完全相同，长度为、质量为、单位长度的电阻为；放在水平导轨上，放在倾斜导轨上，与导轨的动摩擦因数，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为。（1）若固定，时从以速度沿导轨向左匀速运动，求通过的电流与时间的关系式；（2）若以某一速度开始向左匀速运动的同时释放，在到达前，保持静止，求运动速度的取值范围。12．（2022·广东广州·统考二模）如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d=0.4m，竖直方向足够长，磁感应强度B=0.5T。单匝正方形线框PQMN边长L=0.4m，质量m=0.2kg，电阻R=0.1Ω，静止放在光滑绝缘水平面上“I”位置，现用一水平向右的恒力F=0.8N拉线框，使其向右穿过磁场区后到达“II”位置。设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动，g=10m/s2。求：（1）PQ边刚进磁场时感应电流I的大小和方向；（2）PQ边刚进入磁场时的速度大小；（3）线框从“I”位置到“II”位置过程中，恒力F所做的功。13．（2021·广东广州·统考二模）如图甲，电阻R=0.2Ω的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为L=0.4m；边长L=0.4m的正方形区域MNHK内存在垂直地面向下B=0.5T的匀强磁场。金属框沿地面以恒定速度v=1.0m/s向右穿过磁场，从cd边刚进入磁场(t=0)到a离开磁场的时间内，e、d、N、H始终在一条直线上。(1)求cd边刚进入磁场时通过金属框的电流强度；(2)通过分析和计算，在图乙中画出通过金属框的电流强度随时间变化的i-t图象(设逆时针方向为正方向)。14．（2020·广东广州·统考二模）如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.04Ω，其中长LAD=40cm，宽L20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力Ff=1N，且线框不发生转动。求：（1）速度v1和v2的大小；（2）求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；（3）线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热。
参考答案：1．C【详解】AB．虽然线框被导线分成面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱。所以根据磁通量相互抵消一部分可得：导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，通过导线框的与下方磁场方向相同的磁通量增大，会产生感应电流，AB错误；CD．根据MN中电流的方向，结合楞次定律则可判断abc中电流的方向感应电流方向为abca，C正确，D错误。故选C。2．D【详解】A．沿AD方向平移，l2产生磁场大小不变，而l1产生的磁场逐渐减小，所以穿过线框的总磁通量向外逐渐增大，由楞次定律判断感应电流的方向，则导线框内产生顺时针方向的感应电流，故A错误；B．沿AB方向平移，l1产生磁场大小不变，而l2产生的磁场逐渐减小，所以穿过线框的总磁通量向里逐渐增大，穿过闭合电路的磁通量发生变化，由楞次定律判断感应电流的方向，则导线框内产生逆时针方向的感应电流 ，故B错误；C．沿AC方向平移，穿过闭合电路的磁通量不发生变化，一直为零，则导线框内无感应电流，故C错误；D．沿AD方向平移，线框内产生顺时针方向的感应电流，l1在CD处磁场垂直于纸面向里，由左手定则判断安培力的方向，l1对CD边的安培力垂直CD边向右，故D正确。故选D。3．C【详解】当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将b灯短路，b逐渐变暗直到熄灭，同时，a灯电流逐渐增大，变得更亮。故C正确ABD错误。故选C。4．A【详解】A．闭合开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，可观察到小磁针发生偏转，选项A正确；    B．闭合开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；C．断开开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；D．断开开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误。故选A。5．C【详解】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误；B.取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B错误；C.根据E=n可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，故C正确；D.磁振动过程中，磁场方向不变，但磁通量有时变大，有时变小，则线圈中的电流方向不断变化，故D错误．6．B【详解】设a点电势更高，由右手螺旋定则可知，O点磁感应强度方向竖直向上，大小为B0；若在O点水平固定一个闭合导体小圆环，当t=t1时穿过闭合导体小圆环的磁通量增大，由楞次定律可知，从上往下看，小圆环有顺时针的感应电流，由右手螺旋定则可知，小圆环中感应电流产生的磁场方向竖直向下，由矢量合成得则圆环中感应电流在O点产生的磁感应强度大小为故B正确，ACD错误。故选B。7．ABC【详解】A. 根据楞次定律可知，从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流，选项A正确；B. 圆环中的感应电动势大小为选项B正确；C. 圆环受安培力的合力为零，则圆环只受向下的重力和轻绳的拉力作用，可知轻绳对圆环的拉力保持不变，选项C正确；D. 圆环的发热功率感应电动势不变，则圆环的发热功率不变，选项D错误。故选ABC。8．AD【详解】AB．设线圈平面与水平面的夹角为θ，则磁通量则随θ角的减小，磁通量增加，选项A正确，B错误；CD．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量向上增加，则线圈中产生的感应电流方向为，选项C错误，D正确。故选AD。9．ACD【详解】AB．cd棒沿斜面向上运动，切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电流方向为abcda，故A正确，B错误；C．ab匀速下落，则cd匀速上升，两者合力均为0，故绳中拉力为对cd棒有其中解得故C正确；D．由C中可得，安培力大小为摩擦力为故相同时间内，两者做功相等，因此摩擦产生的热量和回路中产生的焦耳热相等，故D正确；故选ACD。10．AC【详解】A．闭合开关后，由右手定则可知螺线管的左边为N极，故穿过圆环的磁场方向向左，由于圆环中磁通量变大，由楞次定律可知，圆环中感应电流的磁场方向向右，故从右向左看，圆环中电流方向为逆时针，故A正确；B．将电源正负极对调，闭合开关时，圆环中的磁通量仍然增加，由楞次定律可知，圆环仍然向左运动，故B错误；C．金属环放置在右侧时，闭合开关，圆环中磁通量增加，由楞次定律可知，它将向右运动，故C正确；D．金属环不闭合，磁通量变化时会产生感应电动势，但是没有感应电流，故D错误；故选AC。11．（1）当时，；当时，；（2）【详解】（1）设切割磁感线的有效长度为，产生的电动势为，则有电路中的电流为分别在和运动时，（i）当时，有，联立可得（ii）当时，有，联立可得（2）设向左运动时的速度为，由（1）的分析可知，流过的电流为受到的安培力大小为对进行受力分析可知，受到重力、支持力、安培力和摩擦力四个力的作用而平衡，静止在斜面上，其中摩擦力有沿斜面向下和向上两种可能，若摩擦力沿斜面向下，则有若摩擦力沿斜面向上，则有又有联立以上式子可解得运动速度的取值范围为12．（1）4A，方向为逆时针；（2）2m/s；（3）1.04J【详解】（1）线框在磁场中匀速运动时，受向左的安培力平衡拉力F线框受到的安培力解得I=4A    由楞次定律知线框中感应电流方向为逆时针方向。（2）根据闭合电路的欧姆定律知切割磁感应线产生的感应电动势E=BLv解得v=2m/s（3）由功能关系有得13．(1)1A；(2) 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，由联立代入数据得（2）金属框穿过磁场，分三个阶段，第一阶段：cd边从进入磁场到离开磁场（设从0到t1）；第二阶段：be从进入磁场到离开磁场（设从t1到t2）；第三阶段：a从进入磁场到离开磁场（设从t2到t3）。每个阶段的经历的时间均为依题意，第一阶段，经历时间为0.4s得第二阶段，经历时间为0.4s得第二阶段，经历时间为0.4s得图像如图14．（1）1m/s，1m/s；（2）0.05m；（3）0.5J【详解】（1）设CD边刚进入磁场时线框所受安培力大小为FA，根据平衡条件可得根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及安培力公式综合可得解得设线框速度大小为v2时时所受安培力大小为FA′，同前理有解得（2）从线框开始运动到AB边刚进入磁场的过程中，根据动能定理可得解得（3）线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q等于克服安培力做的功，根据动能定理可得解得